3.1.3　PLC的特點與應用領域

PLC技術之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動化的客觀需要外，主要是因為它具有許多獨特的優(yōu)點。它較好地解決了工業(yè)領域中普遍關心的可靠、安全、靈活、方便、經濟等問題。PLC主要有以下特點。

1.可靠性高、抗干擾能力強

可靠性高、抗干擾能力強是PLC最重要的特點之一。PLC的平均無故障時間可達幾十萬小時，之所以有這么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和軟件的抗干擾措施。

（1）硬件方面　I/O通道采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源對PLC的影響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對CPU等重要部件采用良好的導電、導磁材料進行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設置了聯鎖保護、自診斷電路等。

（2）軟件方面　PLC采用掃描工作方式，減少了由于外界環(huán)境干擾引起的故障；在PLC系統(tǒng)程序中設有故障檢測和自診斷程序，能對系統(tǒng)硬件電路等故障實現檢測和判斷；當由外界干擾引起故障時，能立即將當前重要信息加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀/寫操作，一旦外界環(huán)境正常后，便可恢復到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的工作。

2.編程簡單、使用方便

目前，大多數PLC采用的編程語言是梯形圖語言，它是一種面向生產、面向用戶的編程語言。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計算機知識，很容易讓廣大工程技術人員掌握。當生產流程需要改變時，可以現場改變程序，使用方便、靈活。同時，PLC編程器的操作和使用也很簡單。這也是PLC獲得普及和推廣的主要原因之一。

許多PLC還針對具體問題，設計了各種專用編程指令及編程方法，進一步簡化了編程。

3.功能完善、通用性強

現代PLC不僅具有邏輯運算、定時、計數、順序控制等功能，而且還具有A/D和D/A轉換、數值運算、數據處理、PID控制、通信聯網以等許多功能。同時，由于PLC產品的系列化、模塊化，有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，可以組成滿足各種要求的控制系統(tǒng)。

4.設計安裝簡單、維護方便

由于PLC用軟件代替了傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的硬件，控制柜的設計、安裝工作量大為減少。PLC的用戶程序大部分可在實驗室進行模擬調試，縮短了應用設計和調試周期。在維修方面，由于PLC的故障率極低，維修工作量很??；而且PLC具有很強的自診斷功能，如果出現故障，可根據PLC上指示或編程器上提供的故障信息，迅速查明原因，維修極為方便。

5.體積小、質量小、能耗低

由于PLC采用了集成電路，其結構緊湊、體積小、能耗低，因而是實現機電一體化的理想控制設備。

目前，在國內外已將PLC廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著PLC性價比的不斷提高，其應用領域將不斷擴大。從應用類型看，PLC的應用大致可歸納為以下幾個方面。

（1）開關量邏輯控制　利用PLC最基本的邏輯運算、定時、計數等功能實現邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制，用于單機控制、多機群控制、生產自動線控制等。例如：機床、注塑機、印刷機械、裝配生產線、電鍍流水線及電梯的控制等。這些是PLC最基本的應用，也是PLC最廣泛的應用領域。

（2）運動控制　大多數PLC都有拖動步進電動機或伺服電動機的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機械設備，如對各種機床、裝配機械、機器人等進行運動控制。

（3）過程控制　大、中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能，有的小型PLC也具有模擬量輸入/輸出。所以PLC可實現模擬量控制，而且具有PID控制功能的PLC可構成閉環(huán)控制，用于過程控制。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應堆、水處理、釀酒，以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。

（4）數據處理　現代的PLC都具有數學運算、數據傳送、轉換、排序和查表等功能，可進行數據的采集、分析和處理，同時可通過通信接口將這些數據傳送給其他智能裝置，如計算機數值控制（CNC）設備，進行處理。

（5）通信聯網　PLC的通信包括PLC與PLC、PLC與上位計算機、PLC與其他智能設備之間的通信，PLC系統(tǒng)與通用計算機可直接或通過通信處理單元、通信轉換單元相連構成網絡，以實現信息的交換，并可構成“集中管理、分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng)，以滿足工廠自動化（FA）系統(tǒng)發(fā)展的需要。