伴随着规模性和超大规模集成电路等电子信息技术的高速发展，PLC已经从初期的1位机发展至今以16位与32位微控制器所组成的微机化PC，并且完成了多处理器的多路解决。现如今，PLC技术已非常成熟，不但操纵功能增强，功能损耗和容积减少，成本降低，稳定性提升，程序编写和故障测试更加灵活方便，但是随着远程控制I/O和通信系统、数据处理方法、图像显示的高速发展，PLC向用以持续生产过程控制方向发展，变成完成工业化生产自动化一大支撑。

如今，世界上200好几家PLC生产商，400多种多样的PLC商品，按地区可以分为国外、欧洲地区、和日本等三个派系商品，各派系PLC产品都是各有特色。在其中，美国是PLC生产制造强国，有100好几家PLC生产商，的是A-B企业、美国通用电气（GE）企业、莫迪康（MODICON）企业；欧洲地区PLC产品的主要生产商有德国西门子系统（SIEMENS）企业、AEG企业、法国TE企业；日本有很多PLC生产商，如三菱、omron、康佳、博仕等；韩国有三星、LG等，这种生产制造厂家的产品占据80%以上PLC市场占有率。

由于各种原因，国内品牌的PLC在中国PLC市场占有率占比不大，一直没有产生产业发展经营规模，现阶段我国市场中95%以上PLC商品来源于国外公司。

在诸多国内PLC产品中，北京和利时是中国工控设备销售市场较早的参加者之一，长期性专注于自动化控制系统。主要产品有可编程序控制器、集散控制系统（Distributed Control System，DCS）、核电厂数字化仪控制系统、电机驱动器、触摸显示屏、控制器、光电接近开关、变频调速器等。

此外，也有无锡市信捷、黄石市科威、安控科技、上海市正航自动化科技、汇川技术和英威腾等一大批企业都是中国专注于工业生产控制领域PLC产品研发的公司。

PLC的硬件是规范化的，加上PLC的产品已通用化，程序模块种类多，可以灵活构成多种不同大小不一样功能性的自动控制系统。2.可靠性高

微型机功能齐全但抗干扰性差，工业生产现场干扰信号、开关电源起伏、振动分析、温度湿度的改变，都可能导致一般通用性微型机不可以正常运转；传统电磁阀—交流接触器自动控制系统抗干扰性强，但是由于存在大量的机器接触点（易损坏、烧损）而周期短，可靠性指标差。PLC选用电子信息技术，大量电源开关姿势由无触点开关电子存储器件去完成，绝大多数电磁阀和复杂联线被软件系统所替代，故使用寿命长，稳定性进一步提高，从实际应用情况看，PLC控制全面的平均无故障时间一般可以达到40000～50000h。

PLC采取了一系列硬件与软件抗干扰措施，能适应各种明显影响的产业当场，并且具有故障自诊断水平。3.维护方便

PLC的插口按工业控制系统的需求设计方案，具有较强的带负载能力（输出可以直接和交流220V、直流电24V等弱电相接），通信接口一般乃为模块化，方便检修拆换。有些PLC甚至可以带电插拔总线隔离器，并不离线断电而是直接拆换故障模块，大大缩短了常见故障修复时间。4.作用强

PLC除开具有逻辑函数、按时、记数等功能外，还具有数字信号收集、运动控制系统、通讯连接网络等服务。5.程序编写简易

PLC是以用户为中心的机器，PLC的设计师充分考虑了当场工程技术员的技能和习惯。大部分PLC的程序编写均带来了常见的子程序方式及面对工业控制系统简单地命令方法。计算机语言生动具体，命令少、词法简单，不用专门电脑知识和表达，具有一定的电焊工和工艺知识工作的人员都可以在短期内把握。运用数控编程软件，可容易地查询、编写、改动可执行程序。6.设计方案、工程施工、调节周期时间短

用电磁阀—交流接触器操纵进行一项控制技术，必须首先按工艺标准绘制电气图纸，随后绘制电气元件的布置和接线方法等，然后再进行设备安装调试，之后改动下去十分不方便。而使用PLC控制，因其靠系统完成操纵，硬件配置配电线路十分简约，而很多具体程序编写工作中还可在PLC交货时进行，因此缩短设计周期，使设计和施工可以同时开展。因为用程序编程替代了硬布线来达到控制功能，大大减轻了繁杂的组装布线工作中，缩短施工工期。

和电磁阀自动控制系统对比，PLC具备编辑程序就可更改控制功能的优势，但在进行简单操纵时，费用较高。此外，运用单片机设计也能实现自动控制系统

现阶段，PLC国内外已广泛应用于钢材、原油、化工厂、电力工程、装饰建材、机械设备制造、车辆、纺织工业、道路运输、环境保护及文化艺术等各行各业，应用情况大概可概括为如下所示几种。1.离散变量领域自动化技术

数字信号的逻辑控制是PLC基本上、广泛应用行业，它取代传统的继电器电路，完成逻辑控制、顺序程序，既可以用以每台机器的操纵，可用于多水泥砖机控及自动化生产线。如塑料机、印刷设备、打印装订机械设备、专用机床、数控磨床、包装流水线和电镀工艺生产流水线等，如下图1-2所显示。2.过程管理工业生产

在工业化生产过程中，有很多持续变动的模拟量输入，如环境温度、工作压力、总流量、液位仪和速度等。为了能让PLC解决模拟量输入，务必完成模拟量输入（Analog）和数字信号（Digital）间的A-D变换及D-A变换。

过程管理指的是对环境温度、工作压力、总流量等模拟量输入的闭环控制系统。做为工业控制计算机，PLC能编写各种各样控制系统程序流程，进行闭环控制系统。PID（Proportion Integration Differentiation，比例积分求微分）调整是一般自动控制系统中用到比较多的调整方式。大中小型PLC都是有PID控制模块，现阶段很多中小型PLC也具备此程序模块。PID解决一般是运作专用PID程序段。过程管理在冶金工业、化工厂、热处理工艺、锅炉控制等场合有着非常广泛应用

PLC可用作匀速圆周运动或匀速直线运动控制。从控制机构配备而言，初期立即用以开关量信号I/O模块连接相位传感器和执行器，如今一般使用专用健身运动控制器。怎样推动步进电机或伺服电动机的单轴或多轴联动部位控制器。全世界各主要PLC厂家的产品基本都有运动控制系统作用，广泛运用于各种各样机械设备、数控车床、智能机器人、电梯轿厢等场合，如下图1-4所显示。4.数据处理方法

当代PLC具备数学运算、数据传输、数据交换、排列、查询表、位操作等服务，能完成数据的收集、剖析及处理。这些信息可以和存储在存储芯片里的标准值较为，进行一定控制实际操作，也可以通过通讯作用输送到其他智能化设备，也将他们打印出造表。数据处理方法一般用于大中型自动控制系统，如没有人掌控的柔性制造；可用于自动控制理论，如造纸工业、冶金工业、食品产业中的一些大中型自动控制系统。5.通讯连接网络

PLC通讯含PLC之间通讯及PLC与其它智能产品之间通讯。伴随着计算机系统控制的高速发展，智能化工厂互联网发展非常快，各PLC厂家都十分重视PLC的通讯基本功能，纷纷推出各自应用系统。PLC的新品基本上都具备千兆以太网，通讯十分方便。

PLC系统通电后，首要开展内部结构解决，包含：①全面的复位，如设定堆栈指针，工作单元清零，复位编程接口，设定工作中标示和工作表针等；②运行状态挑选，如程序编写情况、平衡状态等。PLC系统工作过程对消费者程序编写而言没有影响，可是PLC在运行可执行程序时的工作过程对于用户程序编写者而言密切相关，尽量造成客户软件程序员留意。

严格讲，一个扫描周期主要包含：为保障体系正常运转的公共实际操作消耗时间，系统软件和外界互换信息内容消耗时间及实行可执行程序消耗时间三部分，如下图1-10所显示。对于用户程序编写者而言，没必要深入分析PLC系统动作全过程，但尽量掌握PLC在工作状态实行客户命令动作全过程。

PLC在工作状态实行客户命令动作全过程可以分为3个时间。过程是输入信号取样环节；第二阶段是客户命令执行阶段；第三阶段是结论导出环节。

西门子S7-1500中国授权经销商

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输入信号取样环节也叫键入更新（I更新）环节，PLC以扫描模式次序读取外边信号的功率输入状态（接入或断掉情况），并把此情况输入到键入印象存储芯片中，PLC坚守在键入更新环节，只可以PLC接纳键入口的配置信息，PLC的第二、第三阶段动作处在屏蔽掉情况。

客户命令执行阶段：PLC实行可执行程序一直依据子程序顺序先左后右，从上向下地向每一条命令开展载入及表述，并送往键入印象存储芯片和输出印象存储芯片中载入输入输出状态，融合原先的各软元件的数据及情况开展逻辑函数，计算出每一条命令得到的结果，并赶紧把结论存进对应的存储器（假如是导出Q状态就暂存有导出印象存储芯片）中，随后再执行下一条命令，直到“END”。在开展可执行程序执行阶段，PLC的时期和第三阶段姿势处于屏蔽掉状态下的，则在这时，PLC的键入口信息内容即便转变，键入数据存储器内容都不会更改，导出锁存动作都不会更改。

结论导出环节又叫导出更新（Q更新）环节，当PLC命令执行阶段结束后，导出印象存储芯片状态将批量导出到输出锁存存储器中，导出锁存存储器对应的是PLC硬件的物理加成点，这时候才算是PLC的实际输出。在Q更新时，PLC对阶段和第二阶段处于屏蔽掉状态下的。

键入更新、程序执行及导出更新组成PLC可执行程序的一个扫描周期。PLC内部结构设置权限监控计时器（平常讲的看门狗1），用于监控每一个扫描周期是不是超过规定时间，一旦超出，PLC就停止工作，从而减少了因为PLC内部结构CPU出现异常使程序执行进到无限循环。

1.2.3 PLC的计算机语言1.子程序（Ladder Diagram，LAD）

子程序是采用多的是PLC编程语言表达，如下图1-11所显示。因为与继电器电路非常相似，具备形象化易懂的特性，非常容易被了解继电器控制的电气设备工作人员所把握，特别适合于数字信号逻辑控制。

STEP7中该计算机语言是S7结构型操纵语言表达（Structured Control Language，SCL），程序编写结构与C语言、Pascal语言表达类似，特别适合于习惯性应用程序语言的人使用。

1.2.4 S7-300/400 PLC的存放区

西门子系统S7-300/400 PLC的存放区可分为运载存放区、工作中存放区和系统存储区。1.运载存储芯片

运载存储芯片用以储存不包含符号地址信息注解的可执行程序和软件数据（组态软件、连接和控制模块主要参数等）。有些CPU集成化运载存储芯片，有些能够用微存储芯片卡（Multi-Media Card，MMC）来拓展，CPU 31xC的可执行程序只有装进插式的MMC。关闭电源时信息存储在MMC存储芯片中，db块内容大部分保存。烧录时，可执行程序被下载到CPU的运载存储芯片，CPU把可操作一部分拷贝到工作中存储芯片，字母符号和注解储存在程序编写设备上。