PLC-智能工业控制系统的“大脑”

PLC---智能工业控制系统的“大脑”

PLC（Programmable Logic Controller）即可编程控制器，是一种专用于工业控制的计算机，使用可编程存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与计算等功能，并通过模拟或数字 I/O 组件，控制各种机械或生产过程的装置。PLC 是工业控制系统的“大脑”，几乎可以控制工业过程中的所有关键要素。

什么是PLC

与备受瞩目的数字孪生、工业互联网相比较，PLC就如同一棵“饱经沧桑”的松柏，深深扎根工厂、车间底层，平凡且坚定地支撑各种控制系统。通俗来讲 PLC 是以有逻辑、可编辑的机械控制指令替代复杂繁琐的人工控制，使机械设备能够根据指令自动完成相关操作，进而实现准确化、科学化、智能化工业生产。PLC 的作用在于很大程度上节省人力、物力，进而提高生产效率，特点是操作简便快捷、占用空间小、功能丰富，已被广泛用于工业生产中，随着制造业持续升级，PLC 在工业领域的渗透率将不断提升。

1、系统构造：PLC 的系统构造有模块式和箱式，尽管形式结构上差异较为明显，在硬件结构上都与微型计算机基本相同，由电源、CPU、 存储器、I/O（输入/输出模块）、可编程器等五大部分组成。

2、工作原理：PLC 的工作原理是 “顺序扫描，不断循环”。PLC 运行时，CPU 根据用户编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC 的一个扫描周期经过输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

3、分类：PLC 有两种分类方式，如果按照外形分类（外形不同，构造相同），分为模块式、整体式和叠装式，但一般的分类方式是按照 I/O 点数的数量分为大、中、小型 PLC。一般而言，I/O 点数越多，控制关系越复杂，要求的程序存储器容量也越大，可编程控制器的指令及其他功能也较多，能够适应大型、复杂的控制任务。

工业控制系统的“大脑”

PLC 广泛用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工等各行各业，具有明显的通用性特点。

PLC 为何具备较强的通用性？

PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。完整的可编程控制器产品包含硬件和系统软件，类似于已经安装好操作系统（如 windows）的电脑。与个人电脑不同的是，PLC可以通过通用接口接入不同种类的传感器获取信息，也可以接入不同类型的执行器（如伺服系统）实现实际操作。

PLC 使用前可以安装或编写应用程序，实现不同的功能，从而可以控制不同类型的设备。比如，工业缝纫机的制造商，购买公司的可编程控制器产品后，由设备设计工程师编写对应的缝纫机应用程序，控制工业缝纫机启动、停止、花型选择、布料更换等功能。部分设备制造商不具备设备应用程序的设计能力，也会委托可编程控制器的经销商完成应用程序设计。因为可编程控制器提供给设备厂商自由设计应用软件的功能，可编程控制器被广泛应用到不同行业的各种设备上，使其具有较强的通用性。

不同类型的 PLC 的应用领域也有一定区别，一般大中型 PLC 用于汽车、冶金、市政等项目型市场，小型 PLC 一般用于通用性较强的OEM（设备供应商）市场。通常 OEM 市场针对标准化、批量生产的机械，例如纺织、包装、电梯、机床、塑料、电子、印刷等，是工厂自动化市场中最重要的客户群体。当然，若某一OEM 厂商单一品种的需求较大且稳定，就会采用定制开发的专用控制系统，形成一个定制专用型市场。其中纺织机械、包装机械、机床工具是小型 PLC 应用最多的领域，三个领域的市场规模占比约 50%。

“日月之行，若出其中；星汉灿烂，若出其里。”在中国广阔的自动化市场上，PLC就像一棵参天大树般，向阳而生不断的走向开放，呈现出枝繁叶茂的勃勃生机。但根须则始终扎根大地之下保持初心不变，满足工厂、车间对于简易、稳定、高效的基本需求。在“变”与“不变”之中，低调而又务实地持续书写自身“常青树”传奇。