在PLC问世以前，工业控制领域是以继电器控制占主导地位的。这种由继电器构成的控制系统存在明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢，尤其是对生产工艺多变的系统适应性更差。如果生产任务和工艺发生变化，就必须重新设计并改变硬件结构，不仅影响了产品更新换代的周期，而且对于比较复杂的控制系统来说，设计制造困难、可靠性不高，查找和排除故障也往往是费时和困难的。

1968年，美国通用汽车公司根据市场形势与生产发展的需要，提出了“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”的战略。为了尽可能地减少重新设计和重新接线的工作，降低成本、缩短周期，提出了研制新型逻辑顺序控制装置来取代继电器控制装置。通用汽车公司对该新型控制装置的研制提出了以下10项技术指标要求：编程方便，现场可修改程序；维修方便，采用模块化结构；可靠性高于继电器控制装置；体积小于继电器控制装置；数据可直接送入管理计算机；成本可与继电器控制装置竞争；可直接用115V交流输入；输出为115V、2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等；通用性强，易于扩展；用户程序存储器容量可扩展到4KB。

这10项技术指标也就是当今可编程序控制器基本的功能。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了台PLC，将其应用于美国通用汽车公司自动装配生产线上，并取得了极大的成功。

PLC产生初期，由于价格高于继电器控制装置，使其应用受到限制。但近年来，随着PLC性能价格比的不断提高，PLC的应用面越来越广，其主要原因是，一方面，由于微处理器芯片及有关元器件的价格大大下降，使PLC的成本下降；另一方面，PLC的功能大大增强，使其能解决复杂的计算和通信问题。目前，PLC已广泛应用于工业控制的各个领域，包括从单机自动化到工厂自动化，从机器人、柔性制造系统到工业局部网络。

从功能来分，PLC的应用领域主要有以下几方面。1.开关量逻辑控制

开关量逻辑控制是PLC基本、广泛的应用领域，完全取代了传统继电接触器等顺序控

控制装置。开关量逻辑控制可以代替继电器完成组合逻辑控制、定时与顺序逻辑控制，既可用于单机控制，又可用于多机控控、生产线的自动控制。PLC广泛应用于电力、机械制造、钢铁、石油、化工、采矿、汽车、造纸、纺织等各行各业，如机床电气控制、包装机械的控制、输送带与电梯的控制、汽车装配生产线及自动生产线中各种泵和电磁阀的控制等。2.运动控制

PLC利用配合使用的专用智能模块，可以对步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴系统实现位置控制。在多数情况下，PLC把描述目标位置的数据传送给模块，模块驱动轴系统到目标位置。当每个轴转动时，位置控制模块使其保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。例如，对具有多轴的机器人进行控制，可自动地处理它的机械运动。随着工厂自动化网络的形成，机器人的使用领域越来越广。3.过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量实现的闭环控制。现在的PLC一般都有PID闭环控制功能。当控制过程中某一个输出变量出现偏差时，PLC按照PID控制算法计算出正确的输出，使输出变量保持在设定值上。PLC的过程控制功能已经广泛应用于化工、机械、轻工、冶金、电力、建材等行业。4.机械加工机床的数字控制

PLC和计算机数控（CNC）装置组合成一体，可以实现数值控制，组成数控机床。PLC具有数字运算、数据传送、转换、排序、查表和位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。预计今后几年，CNC系统将变成以PLC为主体的控制和管理系统。5.通信、网络化

近年来，随着计算机网络和计算机控制技术的发展，工厂自动化（FA）网络系统正在兴起。通过该网络系统，PLC可与远程IO进行通信，多台PLC之间及PLC和其他智能设备（如计算机、变频器、数控装置等）之间也可相互交换数字信息，形成一个统一的整体，实现分散控制或集中控制。近年来开发的PLC都增强了通信功能，即使是小型PLC，也具备了PLC与主计算机通信联网的功能。

1.2 西门子LOGO系列

LOGO是西门子公司研制的通用逻辑模块，集成了控制器、操作面板和带背景灯的显示面板、电源、扩展模块接口、依照设备系列而定的卡或电缆的接口，LOGO 0BA7集成的组件有SD卡的接口、可选文本显示器（TD）模块的接口、以太网通信接口、PE端子（用于接地）、两个LED（用于指示以太网通信状态）

LOGO主机模块包括0BA0～0BA7。0BA7供电电压有12/24V和115～240V两种，带有集成时钟、以太网口和显示屏，LOGO TD是LOGO主机模块专用的显示屏，。它具备4个可编程的光标键、4个可编程的功能键、一个ESC和一个OK按钮。可以使用配套的LOGO TD电缆将位于LOGO TD右侧的通信接口与位于LOGO主机模块左侧的对应接口连接起来。

S7-200 CPU的外形。它包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226型号，都带有RS485通信口

TD 200是可编程控制器S7-200系列的常用文本显示器。TD 200（Text Display 200）可以用来显示信息，在信息中可以内嵌数据，数据既可以显示，也可以由操作人员设置。TD 200只是一个文本显示器，不需组态和编程，所有组态信息全部存放在CPU S7-200中。

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除了电源模块、CPU模块和接口模块外，S7-300 CPU一个机架上多只能再安装8个信号模块或功能模块。CPU314/315/315-2DP多可扩展至4个机架。IM360/IM361接口模块将S7-300背板总线从一个机架连接到下一个机架。

1.6 西门子S7-400 PLC

西门子S7-400 PLC有更高的处理速度和高确定性的响应时间，能够确保制造业高速加工中的短机器循环周期。

在S7-400 PLC机架扩展中，IM460-0和IM461-1是配对使用的发送接口模块和接收接口模块，属于集中式扩展，大距离为3m。IM460-0有两个接口C1和C2，每个接口多可以连接4个扩展机架，模块多可以扩展8个机架。同时，IM460-0发送接口模块将P总线和K总线传输到扩展机架，有3个`LED（用于故障指示）、两个接口，通过468-1连接电缆连接扩展模块。

STEP7 V5.5是西门子S7-300、S7-400、ET200的编程软件，可以使用多种编程语言，采用FB、FC、DB结构化编程方法，

西门子S7-1200 PLC

西门子S7-1200 PLC具有集成PROFINET接口，以及运动控制、PID调节、高速计数等强大的功能，西门子S7-1200 CPU型号有CPU 1211C、CPU 1212C、CPU 1214C、CPU 1215C、CPU1217C及安全型CPU、户外型CPU

S7-1200 PLC多有4个高速脉冲输出和6个高速计数器。

输入可以是源型也可以是漏型，晶体管输出则是源型输出。

西门子S7-1500 PLC自带面板支持诊断、初始调试和维护（变量状态、IP地址分配、备份、趋势图显示、读取程序循环时间、支持自定义页面、支持多语言）

S7-1200 PLC的主要特点如下：

（1）可拓展模块的数目得到提升，多可以拓展11个模块（具体数目根据CPU的型号而不同），其中在PLC主体左侧多可以拓展3个通信模块，右侧多可以拓展8个SM模块（I/O模块）。

（2）RJ45接口成为标配，使得编程和调试更加方便，其中RJ45接口可直接用作PROFINET。

（3）在PLC本体上新添加了一个板卡拓展接口，该接口可以连接信号板（Signal Board，SB）、通信板（Communication Board，CB）、电池板（Battery Board，BB）。

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