PLC的设备故障率比较低，且有完善的自诊断显示功能。PLC或外部输入装置和执行器发生故障时，也可以根据PLC里的发光二极管或开发板提供的资料快速地查清造成故障缘故，用拆换模块方式快速地故障检测。5.体型小、质量轻、功能损耗低、回应快

因为PLC是把电子信息技术用于工业控制设备的创新产品，其体型小、质量轻、功能损耗低、回应快。针对繁杂的自动控制系统，应用PLC后，能够减少大量小型继电器和时间控制器，中小型PLC的体积仅等同于好多个电磁阀大小，因而可将高压开关柜的体积缩小到原先的1/2～1/10。PLC的布线比电磁阀控制系统的布线少的多，故能够节省大量布线和配件，降低很多安装接线工时，再加上高压开关柜容积变小，能够节省大量费用。传统式电磁阀节点响应速度一般需要好几百ms，而PLC的节点回应时间不长，内部结构是分秒级，外界是毫秒级的。

1.2.3　PLC的应用

PLC造成前期，因为它的价格高过继电器控制设备，使之运用受限制。但近些年，伴随着PLC性能价格比的不断提升，PLC的应用越来越广，其原因是：一方面因为微控制器处理芯片和有关元器件的价钱大幅度降低，促使PLC的成本降低；另一方面因为PLC的功效大大增强，使它还能处理繁杂的运算通讯难题。现阶段，PLC已广泛应用于工业控制系统的各行各业，包括从单机版自动化技术到智能化工厂，从智能机器人、柔性制造到工业生产部分互联网。

从PLC的功效来区分，PLC的应用领域如下所示。1.开关量信号逻辑控制

这也是PLC基本的、广的应用领域，它彻底替代了传统电磁阀、交流接触器等顺序程序设备。开关量信号逻辑控制可替代电磁阀进行组合逻辑操纵、按时与次序逻辑控制，它既可以用以单机版操纵，也可用以多水泥砖机操纵，及其生产线设备自动控制系统，而且广泛用于电力工程、机械设备制造、钢材、原油、化工厂、开采、车辆、造纸工业、纺织品等各个领域，如机床电气控制、包装设备操纵、输送皮带与电梯系统、车辆装配生产线及自动化生产线中各种泵和阀门控制等。

2.运动控制系统

运用PLC的专用智能模块，能够对步进电机或伺服电动机的单轴或多轴联动系统进行位置控制。在大多数情况下，PLC把叙述总体目标区域的数据传输给控制模块，控制模块转动轴到目的部位。当每一个轴运转时，部位控制器使之维持适度的速度和加速度，保证健身运动光滑。比如，对有多轴联动的机器人加以控制，自动的解决它分子热运动。伴随着智能化工厂互联网的产生，应用机器人行业将越来越广。

3.过程管理

过程管理指的是对环境温度、工作压力、总流量等持续变动的模拟量输入达到的闭环控制系统。当代PLC一般都有PID闭环控制系统作用。当控制流程中某一输出变量出现偏差时，PLC依照PID控制优化算法算出相对应的输出，使输出变量维持在预设值上。PLC的过程管理作用早已普遍地运用在化工厂、机械设备、轻工业、冶金工业、电力工程、装饰建材等领域中。4.计算机控制

PLC和计算机数控（CNC）设备组成一体，能够实现计算机控制，构成数控车床。当代PLC具备数字运算，及其数据传输、变换、排列、查询表和位操作等服务，能完成数据的收集、剖析与处理。预估CNC系统软件将变成以PLC为主的控制与智能管理系统。5.通讯连接网络

近些年，伴随着互联网和计算机控制技术的高速发展，智能化工厂（FA）应用系统已经盛行。根据应用系统，PLC可和远程控制I/O开展通讯，几台PLC中间及PLC和其它智能产品（如电子计算机、变频调速器、数控装置等）中间也可以互换电子信息，产生统一的总体，完成分布式控制或集中控制系统。近些年研发的PLC都提升了通讯作用，即便是中小型PLC也具有了与主计算机通信连接网络的功效。

PLC实际上就是一种工控电脑，只不过是它比一般的电子计算机具有更强的与工业过程相连的插口和更直观的适用于操纵标准的计算机语言，因此PLC与计算机的组成类似。

PLC由中央处理单元（CPU）、存储芯片（ROM/RAM）、键入/导出模块（I/O模块）、开发板、适配器等部位构成。1.中央处理单元

中央处理单元是PLC的关键，其首要任务如下所示。

（1）接受、存放由编程工具输入可执行程序和信息，并通过显示器显示出程序流程的具体内容存储地址。

（2）查验、校检可执行程序。对对方正在输入的可执行程序开展安全检查，发觉拼写错误马上报案，并终止键入；在程序流程运行中若出现未知错误，马上报案或停止程序流程的运转。

（3）实行可执行程序。当PLC投入运行时，先它是以扫描仪的形式接受当场各输入装置状态和信息，分别存进I/O印象区，随后从客户程序存储器中逐一载入可执行程序，通过指令表述然后按命令的有关规定执行逻辑或算术运算，并把计算结论送进I/O印象区或数据存储器内。等每一个可执行程序执行完毕后，然后将I/O印象区域各导出情况或导出存储器里的数据传输到相对应的输出设备，这般循环运行，直到停止工作。

（4）故障检测。确诊开关电源、PLC内部结构电源的常见故障，依据常见故障或不正确的种类，根据显示器显示出对应的信息内容，以提醒客户立即故障检测或改正错误。

不同型号PLC的CPU是不一样的，有些选用通用性CPU，如8031、8051、8086、80826等，绝大多数选用生产厂家设计制作的专用CPU，如西门子公司的S7-300/400系列产品PLC全部采用其自主研制出专用芯片，CPU性能关系着PLC解决控制信号的能力和速率，CPU个数越大，系统软件解决的信息量越多，计算速度就会越快。伴随着CPU技术的不断发展，PLC所使用的CPU也变得越来越高端。为了能进一步提高PLC的可靠性，近些年对大中型PLC选用双CPU组成冗余技术，或是选用三CPU的决议式系统软件。那样，即便某一CPU出现异常，整个系统依然能正常运转。

2.存储芯片

PLC的存储芯片可以分为系统软件程序存储器、客户程序存储器及系统RAM存放区三种。

1）系统软件程序存储器

系统软件程序存储器用于储放由PLC生产商整理的系统程序，并凝固在ROM内，客户无法直接改动。它让PLC具备基本的智能功能，就能完成PLC设计师所规定的各项任务。系统程序的品质，在很大程度上取决于PLC性能。

2）客户程序存储器

依据操纵规定而编写的应用程序称之为可执行程序。客户程序存储器用于储放客户对于实际操纵每日任务、用所规定的PLC编程语言表达整理的各种各样程序流程。客户程序存储器依据选用的存储芯片模块类别的不一样，能是RAM（用锂离子电池开展断电保护）、EPROM或E2PROM存储芯片，存放具体内容能够由用户随意改动或删改。现阶段较前沿的PLC选用可以随时读写能力的快闪视频存储芯片（Flash）做为客户程序存储器。快闪视频存储芯片不用后备电池，关闭电源时数据信息都不会遗失。

3）系统软件RAM存放区

系统软件RAM存放区包含I/O印象区及包含各种软元件的软件软设备存放区，如逻辑性电磁线圈、数据存储器、记时器、电子计数器、变址存储器、累加器等。

（1）I/O印象区。因为PLC投入运行后，只不过是在键入取样环节才先后读取各输入状态和信息，在导出更新环节将输出情况和信息送往对应的外围设备。因而，这需要一定数量的存储器（RAM）以储放I/O状态和信息，这种模块称之为I/O印象区。一个开关量信号I/O占有存储器里的一位（1bit），一个模拟量输入I/O占有存储器里的一个字（16bit）。因而全部I/O印象区可当作2个构成部分：开关量信号I/O印象区、模拟量输入I/O印象区。

（2）系统软件软设备存放区。除I/O印象区之外，系统软件RAM存放区也包括PLC内部结构各种软元件（逻辑性电磁线圈、记时器、电子计数器、数据存储器和累加器等）的存放区。该存放区又可分为具备关闭电源维持的存储区域和没有关闭电源维持的存储区域，前面一种当PLC停电时，由内部锂离子电池供电系统，数据信息不容易遗失；后面一种当PLC停电时，数据被消除。

①逻辑性电磁线圈。与电源开关导出一样，每一个逻辑性电磁线圈占有系统软件RAM存放区里的一位，但是不能直接驱动外围设备，仅供客户在程序编写时进行，其作用类似继电器控制配电线路里的小型继电器。此外，不同类型的PLC还提供了总数不等独特逻辑性电磁线圈，具有不同的作用。

②数据存储器。与模拟量输入I/O一样，每一个数据存储器占有系统软件RAM存放区里的一个字（16bit）。此外，PLC还提供了总数不等独特数据存储器，不一样的独特数据存储器具有不同的作用。3.键入/导出模块

键入/导出模块是PLC与工业当场相连的插口。

键入模块用于读取和收集两类的输入信号：一类是通过按键、切换开关、限位开关、继电器触点、限位开关、光电传感器、数据拨动开关等发出来的开关量输入数据信号；另一类是由电阻器、永磁直流电机以及各种智能变送器等发来模拟量输入数据信号。

导出模块用于联接工业生产当场控制对象中各种控制元件，如交流接触器、继电器、显示灯、调节阀门、调速装置等。4.适配器

适配器一方面可以为CPU板、I/O板及拓展模块给予工作电源（DC5V），另一方面可以为外界键入元器件给予DC24V开关电源。5.I/O扩展插口

I/O扩展插口用以将拓展模块与基本单位相接，使PLC配置更加高效。

6.机器设备串行通讯接口

PLC装有多种多样串行通讯接口，PLC通过这个串行通讯接口可以和监控器、复印机、别的PLC或电子计算机相接。当PLC与复印机相接时，可将全过程信息内容、控制参数等导出打印出；当PLC与监控器相接时，可将全过程印象显现出来；当PLC与其它PLC相接时，可构成多系统或连接成互联网，完成更大规模的操纵；当PLC与电子计算机相接时，可构成多级别自动控制系统，完成控制和管理方法结合的综合系统。7.程序编写设备

系统软件应用软件是由程序编写设备送进的，对程序流程的修改都是通过程序编写设备达到的。程序编写设备作用是编写、调节、键入可执行程序，也可以在线监测PLC内部结构状况和主要参数，与PLC开展人机对换。这是开发设计、运用、维护保养PLC不可或缺的专用工具。

程序编写设备能是专用型开发板，还可以是装有专用型程序编写程序包的通用性计算机软件。专用型开发板由PLC厂家，该厂家生产一些PLC产品使用，它是由电脑键盘、显示屏和外存储器接插孔等部位构成。专用型开发板有简便开发板和智能编程器两大类

简单开发板只有联网程序编写，并且无法直接键入和编写plc梯形图程序流程，需在子程序程序流程转化为指令表程序才可以键入。简单开发板体型小、价格低，它能够直接插入在PLC的程序编写电源插座上，或是用专用电缆与PLC相接，以便于程序编写和调节。

智能编程器又被称为图形编程器，实质上这是一台专用型便携式计算机，如三菱公司的GP-80FX-E智能编程器。它不仅可联机程序编写，也可离线程序编写。它可以立即键入和编写plc梯形图程序流程，应用更加直观、便捷，但成本较高，使用也较为复杂。

专用型开发板只能对特定生产厂家的几类PLC开展程序编写，适用范围比较有限，成本较高。与此同时，因为PLC商品持续升级换代，因此专用型开发板的生命周期也十分短暂性。因而，现今变化是应用以PC机为核心的程序编写设备，客户只需选购PLC生产厂家所提供的数控编程软件和相应的硬件接口设备就可以。那样，客户仅用较小的项目投资就可以获得高性能的PLC软件开发系统软件。