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PLC

式中：I為傳感器的漏電流（mA），UOFF為PLC輸入電壓低電平的上限值（V），RC為PLC的輸入阻抗（KΩ），RC的值依據輸入點不同有差異。

4、與多位撥碼開關連接

假如PLC操控系統中的某些數據需求常常修正，可運用多位撥碼開關與PLC連接，在PLC外部進行數據設定。如下圖所示為一位撥碼開關的示意圖，一位撥碼開關能輸入一位十進制數的0～9，或一位十六進制數的0～F。

PLC

如下圖所示4位撥碼開關拼裝在一起，把各位撥碼開關的COM端連在一起，接在PLC輸入側的COM端子上。每位撥碼開關的4條數據線按必定次序接在PLC的4個輸入點上。由圖可見，運用撥碼開關要占用許多PLC 輸入點，所以不是十分必要的場合，一般不要選用這種辦法。

PLC

PLC與輸出元件的連接

PLC開關量輸出的有：

繼電器輸出：輸出交直流都能夠，電壓規模寬，電流大，動作頻率低，一般1Hz左右。

晶體管輸出：只能輸出直流，一般是30V以下，電流小，動作頻率高，高可達200KHz或更高。

晶閘管輸出：只能輸出交流，一般是60-450V，電流大，動作頻率高，價格貴。

模擬量輸出的有：

電壓輸出，一般是-10V到+10V電壓輸出。
       電流輸出，一般是0-20mA、4-20mA電流輸出。

PLC與輸出設備連接時，不同組（不同公共端）的輸出點，其對應輸出設備（負載）的電壓類型、等級能夠不同，但同組（相同公共端）的輸出點，其電壓類型和等級應該相同。

要依據輸出設備電壓的類型和等級來決議是否分組連接。如下圖所示以FX2N為例闡明PLC與輸出設備的連接辦法。圖中接法是輸出設備具有相同電源的狀況，所以各組的公共端連在一起，否則要分組連接。圖中只畫出Y0-Y7輸出點與輸出設備的連接，其它輸出點的連接辦法相似。

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1、與感性負載元件連接

PLC的輸出端常常連接的是感性輸出設備（感性負載），為了抑制感性電路斷開時產生的電壓使PLC內部輸出元件形成損壞。因而當PLC與感性輸出設備連接時，假如是直流感性負載，應在其兩頭并聯續流二極管；假如是交流感性負載，應在其兩頭并聯阻容吸收電路。如下圖所示。

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圖中，續流二極管可選用額外電流為1A、額外電壓大于電源電壓的3倍；電阻值可取50~120Ω，電容值可取0.1~0.47μF，電容的額外電壓應大于電源的峰值電壓。接線時要注意續流二極管的極性。

2、與七段LED顯現器連接

PLC可直接用開關量輸出與七段LED顯現器的連接，但假如PLC操控的是多位LED七段顯現器，所需的輸出點是許多的。

PLC

如上圖所示電路中，選用具有鎖存、譯碼、驅動功能的芯片CD4513驅動共陰極LED七段顯現器，兩只CD4513的數據輸入端A～D共用PLC的4個輸出瑞，其間A為低位，D為高位。LE是鎖存使能輸入端，在LE信號的上升沿將數據輸入端輸入的BCD數鎖存在片內的寄存器中，并將該數譯碼后顯現出來。假如輸入的不是十進制數，顯現器平息。

LE為高電平時，顯現的數不受數據輸入信號的影響。明顯，N個顯現器占用的輸出點數為P=4＋N。假如PLC運用繼電器輸出模塊，應在與CD4513相連的PLC各輸出端接一下拉電阻，以防止在輸出繼電器的觸點斷開時CD4513的輸入端懸空。PLC輸出繼電器的狀況變化時，其觸點可能顫動，因而應先送數據輸出信號，待該信號穩定后，再用LE信號的上升沿將數據鎖存進CD4513。

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PLC的分類

PLC可以依照多種辦法進行分類，但一般狀況下，可以依照以下兩種辦法進行區分：

1、按I/O點數分類

PLC所能接收的輸入信號和輸出信號數量別離稱為PLC的輸入點數和輸出點數。其輸入、輸出點數的數目之和稱為PLC的輸入/輸出點數，簡稱I/O點數。I/O點數是挑選PLC的重要依據之一。

一般來說，PLC操控體系處理的I/O點數較多時，則操控聯系比較復雜，用戶要求的程序存儲器容量也較大，要求PLC指令及其他功用比較多。按PLC輸入、輸出點數的多少可將PLC分為以下3類。

1.1 小型PLC

小型PLC輸入、輸出總點數一般在256點以下，用戶程序存儲器容量在16K字節左右。小型PLC的功用一般以開關量操控為主，合適單機操控和小型操控體系。

1.2 中型PLC

中型PLC的輸入、輸出總點數在256~1K點之間，用戶程序存儲器容量到達8M字節左右。中型機適用于組成多機體系和大型操控體系。

1.3 大型PLC

大型PLC的輸入、輸出總點數在1K以上，用戶程序存儲器容量到達64M字節以上。大型機適用于組成分布式操控體系和整個工廠的集散操控網絡。

上述區分沒有一個十分嚴格的邊界，隨著PLC技術的飛速發展，一些中小型PLC也具備中型或大型PLC的功用，這也是PLC的發展趨勢。

2、按結構形式分類

依照PLC 的結構特色可分為全體式、模塊式兩大類。

2.1 全體式結構

把PLC的CPU、存儲器、輸入/輸出單元、電源等集成在一個基本單元中，其結構緊湊，體積小，本錢低，設備便利。基本單元上設有擴展端口，通過電纜與擴展單元相連，可配接特殊功用模塊。微型和小型PLC一般為全體式結構。

2.2 模塊式結構

模塊式結構的PLC由一些模塊單元構成，這些規范模塊包含CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種特殊功用模塊等。運用時將這些模塊插在規范機架內即可。各模塊功用是獨立的，外形尺寸是*的。模塊式PLC的硬件組態便利靈活，設備和修理便利，易于擴展。

現在，中、大型PLC多選用模塊式結構形式，如西門子的S7-300和S7-400系列。

四、PLC的運用

現在，PLC在國內外已廣泛運用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制作、轎車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，隨著其性能價格比的不斷進步，運用的規模還在不斷擴展。整體來講，PLC的運用大致可概括為以下幾類。

1、開關量的邏輯操控

這是PLC基本、較廣泛的運用范疇。PLC的邏輯操控替代傳統的繼電體系操控電路，完成邏輯操控、次序操控，既可用于單機操控，也可用于多機群控及主動化生產線的操控等。如機床電氣操控、設備生產線、電梯操控、冶金體系的高爐上料體系以及各種生產線的操控。

2、運動操控

PLC可以用于圓周運動或直線運動的操控。現在，大多數的PLC制作商都供給拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸方位操控模塊，這一功用可廣泛用于各種機械，如金屬切削機床、金屬成型機床、機器人、電梯等。

3、進程操控

進程操控是指對溫度、壓力、流量、速度等接連變化的模仿量的閉環操控。PLC選用相應的A/D和D/A轉化模塊及各式各樣的操控算法程序來處理模仿量，完成閉環操控。PID調理是一般閉環操控體系中用得較多的一種調理辦法。進程操控在冶金、化工、熱處理、鍋爐操控等場合有十分廣泛的運用。現代的大、中型PLC一般都有閉環PID操控模塊，這一功用可以用PID子程序來完成，而更多的是運用PID模塊來完成。

4、數據處理

PLC具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉化、排序、查表、位操作等功用，可以完成數據的收集、剖析及處理。這些數據可以通過通訊接口傳送到的智能設備進行處理，或將它們打印備用。數據處理一般用于大型操控體系，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型操控體系。

5、通訊及聯網

PLC通訊包含PLC相互之間、PLC與上位機、PLC與其他智能設備間的通訊。PLC與其他智能操控設備一起，可以構成“會集辦理，渙散操控”的分布式操控體系，滿意工廠主動化體系發展的需求。

五、PLC的發展現狀

現在，隨著大規劃和超大規劃集成電路等微電子技術的發展，PLC已由開始一位機發展到現在的以16位和32位微處理器構成的微機化PC，并且完成了多處理器的多通道處理。現在，PLC技術已十分老練，不只操控功用增強，功耗和體積減小，本錢下降，牢靠性進步，編程和故障檢測更為靈活便利，并且隨著長途I/O和通訊網絡、數據處理以及圖畫顯現的發展，使PLC向用于接連生產進程操控的方向發展，成為完成工業生產主動化的一大支柱。

現在，上有200多家PLC生產廠家，400多種類的PLC產品，按地域可分紅美國、歐洲和日本等三個門戶產品，各門戶PLC產品都各具特色。其間，美國有100多家PLC廠商，聞名的有A-B（Allen-Bradley）公司、通用電氣（GE）公司等。歐洲PLC產品聞名的制作商有德國的西門子（SIEMENS）公司、法國的施耐德公司等。日本也有許多PLC制作商，如三菱、歐姆龍、松下、富士等，韓國的三星（SAMSUNG）、LG等，這些生產廠家的產品占有80%以上的PLC*。

通過多年的發展，國內PLC生產廠家也到達有30家。但國內PLC運用市場仍然以國外產品為主。不過，國內公司在發展PLC事務時有較大的競爭優勢，如：需求優勢、產品定制優勢、本錢優勢、方針優勢等等。

六、PLC的發展趨勢

隨著PLC運用范疇日益擴展，PLC技術及其產品結構都在不斷改進，功用日益強大，性價比越來越高。

1、在產品方面，向高處理速度、大容量發展

一方面，大力發展速度更快、性價比更高的小型和超小型PLC，以適應單機及小型主動操控的需求。另一方面，向高速度、大容量、技術完善的大型PLC方向發展。隨著復雜體系操控的要求越來越高和微處理器與計算機技術的不斷發展，人們對PLC的信息處理速度要求也越來越高，要求用戶存儲器容量也越來越大。

2、向通訊網絡化、實時化發展

PLC網絡操控是當時操控體系和PLC技術發展的潮流。PLC與PLC之間的聯網通訊、PLC與上位計算機的聯網通訊已得到廣泛運用。現在，PLC制作商都在發展自己的通訊模塊和通訊軟件以加強PLC的聯網能力。各PLC制作商之間也在協商通用的通訊規范，以構成更大的網絡體系。別的，隨著實時性操控需求的不斷添加，各大廠商關于實時性網絡的研制投入也在不斷地添加。相應的規范都在擬定中，例如西門子的ProfiNet實時以太網規范現已正式成為我國的國家規范。

3、體系向集成化發展

多種編程言語的并存、互補與發展是PLC軟件前進的一種趨勢。 PLC廠家在使硬件及編程東西換代頻頻、豐厚多樣、功用進步的一起，逐漸使PLC的基本部件，包含輸入輸出模塊、通訊協議、編程言語和編程東西等方面的技術規范化和規范化，并逐漸進行*和精簡，使得用戶選用相同的軟件、硬件渠道，就可以完成從上位機到操控器再到履行機構等設備的編程、組態和調試，進步體系的集成度，進步體系集成功率，削減用戶工程實施的作業量和體系維護的作業量。

4、向大數據收集、節能、高效的體系運用發展

節能高效是未來主動化發展的方向。現在PLC本身的模板現已可以供給節能功用，而PLC體系則會向著易于進行大數據收集、節能高效、按需生產的方向發展。未來的PLC及工控體系將愈加易于操作、愈加智能、易于維護，從而完成節省能效，按需生產的未來主動化發展的方針