可编程控制器的特点

2.2.1　可编程控制器的特点

PLC技术之所以迅速发展，除了工业自动化领域的客观需要外，主要原因在于与现有的各种控制方式相比，它具有一系列深受用户欢迎的特点。它较好地解决了工业领域中普遍关注的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。主要有以下特点：

1）可靠性高、抗干扰能力强

可靠性高、抗干扰能力强是PLC最突出的特点之一。

由于工业生产过程是昼夜连续的，一般的生产装置要几个月、甚至几年才大修一次，因此，在恶劣的工业环境下对用于工业生产过程的控制器提出了可靠性很高的要求。PLC是专为工业控制而设计的，PLC的平均无故障时间可达几十万个小时，之所以有这么高的可靠性，是由于它采用了一系列硬件和软件的抗干扰措施。

（1）硬件抗干扰措施

隔离：I/O通道采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源对PLC的影响；

滤波：对供电电源及线路采用多种形式的滤波，从而消除或抑制了高频干扰；

屏蔽：对PLC的电源变压器、内部CPU、编程器等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽，以减少空间电磁干扰；

采用模块式结构：这种结构有助于在故障情况下短时修复。各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰，对有些模块设置了联锁保护、自诊断电路等。

（2）软件抗干扰措施

故障检测：设计了故障检测软件定期地检测外界环境。如掉电、欠电压、强干扰信号等，以便及时进行处理。

信息保护和恢复：信息保护和恢复软件使PLC偶发性故障条件出现时，将对PLC内部信息进行保护，使其不遭破坏。一旦故障条件消失，则恢复原来的信息，使之正常工作。

设置了警戒时钟WDT：如果PLC程序每次循环执行时间超过了WDT规定的时间，预示程序进入了死循环，则立即报警。

对程序进行检查和检验，一旦程序有错，立即报警，并停止执行。

2）编程简单、使用方便

目前，大多数PLC采用的编程语言是梯形图语言，它是一种面向生产、面向用户的编程语言。梯形图与电气控制线路图相似，形象、直观，不需要掌握计算机知识，很容易让广大工程技术人员掌握。当生产流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活。同时，PLC编程器的操作和使用也很简单。这也是PLC获得普及和推广的主要原因之一。

许多PLC还针对具体问题，设计了各种专用编程指令及编程方法，进一步简化了编程。

3）采用模块化结构，组合灵活、使用方便

PLC的各个部件均采用模块化设计，各模块之间可由机架和电缆连接。系统的功能和规模可根据用户的实际需求自行组合，使系统的性能价格更容易趋于合理。

4）功能完善、通用性强

现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，而且还具有模/数（A/D）和数/模（D/A）转换、数值运算、数据处理、PID控制、通信联网等许多功能。同时，由于PLC产品的系列化、模块化，有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，可以组成满足各种要求的控制系统。

5）设计安装简单、维护方便

由于PLC用软件代替了传统电气控制系统的硬件，控制柜的设计、安装接线工作量大为减少。PLC的用户程序大部分可在实验室进行模拟调试，缩短了应用设计和调试周期。在维修方面，由于PLC的故障率极低，维修工作量很小；而且PLC具有很强的自诊断功能，如果出现故障，可根据PLC上的指示或编程器上提供的故障信息，迅速查明原因，维修极为方便。

6）体积小、重量轻、能耗低

由于PLC采用了半导体集成电路，其结构紧凑、体积小、能耗低，因而是实现机电一体化的理想控制设备。