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浔之漫智控技术（上海）有限公司

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     PLC在业内有着不尽相同的分类原则，但是对于PLC的分类认识大致都可以从两个方面来进行界定。一方面可以根据PLC不同的发展历史所形成的技术特色进行划分，另一方面也可以根据PLC在工业现场中的应用范围及PLC本身的硬件条件进行区别，因此本书将从以上两个方面对PLC的分类进行介绍。1.按流派分

追溯PLC的发展历史可以看到，世界上200多家PLC厂商，400多种PLC产品大体可以按地域分成三个流派：一个流派是美国产品，一个流派是欧洲产品，还有一个流派是日本产品。美国和欧洲的PLC技术是在相互隔离的情况下独立研究开发的，因此美国和欧洲的PLC产品有明显的差异性。而日本的PLC技术是由美国引进的，对美国的PLC产品有一定的继承性，但日本的主推产品定位在小型PLC上。美国和欧洲以大中型PLC而闻名，而日本则以小型PLC著称。同一地区的产品相互借鉴的比较多，相互影响比较大，技术参透比较深，面临的主要市场相同，用户要求接近，这就使得同一地域的PLC产品表现出比较多的相似性。下面就根据PLC三大技术派别分别介绍以上三种PLC技术概况。

1）美国的PLC产品

美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，的有A-B公司、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司、德州仪器（TI）公司和西屋公司等。其中A-B公司是美国大的PLC制造商，其产品约占美国PLC市场的一半。

A-B公司的产品规格齐全、种类丰富，其主推的大、中型PLC产品是PLC-5系列。该系列为模块式结构，当CPU模块为PLC-5/10、PLC-5/12、PLC-5/15或PLC-5/25时，属于中型PLC，I/O点配置范围为256～1024点；当CPU模块为PLC-5/11、PLC-5/20、PLC-5/30、PLC-5/40、PLC-5/60、PLC-5/40L或PLC-5/60L时，属于大型PLC，I/O点多可配置到3072点。该系列中的PLC-5/250功能强，多可配置到4096个I/O点，具有强大的控制和信息管理功能。大型机PLC-3多可配置到8096个I/O点。A-B公司的小型PLC产品有SLC500系列等。

GE公司的代表产品是小型机GE-1、GE-1/J和GE-1/P等，除GE-1/J外，均采用模块结构。GE-1用于开关量控制系统，多可配置到112个I/O点；GE-1/J是更小型化的产品，其I/O点多可配置到96点；GE-1/P是GE-1的增强型产品，增加了部分功能指令（数据操作指令）、功能模块（A/D、D/A等）和远程I/O功能等，其I/O点多可配置到168点；中型机GE-Ⅲ，它比GE-1/P增加了中断和故障诊断等功能，多可配置到400个I/O点；大型机GE-Ⅴ，它比GE-Ⅲ增加了部分数据处理、表格处理和子程序控制等功能，并具有较强的通信功能，多可配置到2048个I/O点；GE-Ⅵ/P多可配置到4000个I/O点。

德州仪器（TI）公司的小型PLC新产品有510、520和TI100等，中型PLC新产品有TI300和5TI等，大型PLC新产品有PM550、530、560和565等系列。除TI100和TI300无连网功能外，其他PLC都可实现通信，构成分布式控制系统。

莫迪康（MODICON）公司有M84系列PLC。其中M84是小型机，具有模拟量控制及与上位机通信功能，多I/O点为112点；M484是中型机，其运算功能较强，可与上位机通信，也可与多台连网，多可扩展I/O点为512点；M584是大型机，其容量大、数据处理和网络能力强，多可扩展I/O点为8192点；M884增强型中型机，具有小型机的结构，大型机的控制功能，主机模块配置2个RS-232C接口，可方便地进行组网通信。

2）欧洲的PLC产品

德国的西门子（SIEMENS）公司、AEG公司和法国的TE公司是欧洲的PLC制造商。德国西门子的电子产品以性能精良而久负盛名，在中、大型PLC产品领域与美国的A-B 公司齐名。

西门子PLC的主要产品是S5和S7系列。在S5系列中，S5-90U、S-95U是微型整体式PLC；S5-100U是小型模块式PLC，多可配置到256个I/O点；S5-115U是中型PLC，多可配置到1024个I/O点；S5-115UH是中型机，它是由两台SS-115U组成的双机冗余系统；S5-155U为大型机，多可配置到4096个I/O点，模拟量可达300多路；SS-155H是大型机，它是由两台S5-155U组成的双机冗余系统。而S7系列是西门子公司在S5系列PLC基础上近年推出的新产品，其性能价格比高，其中S7-200系列属于微型PLC；S7-300系列属于中小型PLC；S7-400系列属于中高性能的大型PLC。主书主要介绍S7-300系列PLC。

小型PLC：小型PLC的I/O点数一般在128点以下，其特点是体积小、结构紧凑，整个硬件融为一体，除了用作开关量I/O以外，还可以连接模拟量I/O及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通信连网及各种应用指令。

（2）中型PLC：中型PLC采用模块化结构，其I/O点数一般为256～1024点。I/O的处理方式除了采用一般PLC通用的扫描处理方式外，还能采用直接处理方式，即在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷新输出。它能连接各种特殊功能模块，通信连网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。

（3）大型PLC：一般I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功能极强。它具有极强的自诊断功能，通信联网功能强，有各种通信连网的模块，可以构成三级通信网，实现工厂生产管理自动化。大型PLC还可以采用三个CPU构成表决式系统，使机器的可靠性更高。

1.6.2 PLC的应用场合

PLC的应用领域非常广泛。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。1.开关量的逻辑控制

这是PLC基本、广泛的应用领域，它取代了传统的继电器电路，实现逻辑控制和顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机控及自动化流水线，如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线和电镀流水线等。2.模拟量控制

在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。3.运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期PLC直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人和电梯等场合。

4.过程控制

过程控制是指对温度、压力和流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC中都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是指运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理和锅炉控制等场合有非常广泛的应用。5.数据处理

现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统，也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。