辽宁石油化工大学继续教育学院毕业设计（论文）
制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
现代可编程序控制器在控制领域越来越受到人们的重视，并得到广泛的应用，过去许多采用微型算计机、单板/单片计算机和集散控制系统的场合己逐渐被可编程序控制器及其网络控制系统所取代，这是和PLC自身的优点分不开的。
3.1.2 可编程序控制器与继电器控制系统的比较
PLC与继电器均可用于开关量逻辑控制。PLC的梯形图与继电器的电路图对逻辑关系的表达方式相同，它们所用的很多电路元件符号相似，梯形图中的有的编程元件也称为继电器，如:输入继电器、输出继电器等。
1、工作原理
继电器控制系统的控制功能是用硬件继电器实现的，而PLC的控制功能主要是用软件编程来实现的[5]。
2、功能
PLC采用了计算机技术，具有顺序控制、定时、计数、运动控制、数据处理、闭环控制和通讯联网等功能。继电器控制也可实现顺序控制，但其功能有限。
3、可靠性、可维护性与灵活性
继电器系统的可靠性差，复杂的继电器系统，其故障诊断与排除比较困难，
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继电器系统的控制功能被固定在系统线路中，功能单一，不易修改，灵活性较差。
PLC控制系统的功能是用软件来实现，可靠性高，故障率极低，并且很容易诊断和排除故障，PLC控制系统的柔性很强，仅需修改梯形图就可改变其控制功能。
3.1.3 PLC的一般结构
图3.1 PLC的一般结构
用可编程控制器实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现。输入输出变换和物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点，而输入输出变换实际上就是信息处理。物理实现要求PLC的输入应
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当排除干扰信号适应于工业现场，而输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用。这就要求I/O系统电路专门设计。根据PLC实施控制的基本点的分析，PLC采用了典型的计算机结构，主要是CPU,RAM,ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成[10，11]。如图3.1所示。
1、中央处理机
中央处理机是PLC的大脑，它由中央处理器(CPU)组成。
中央处理器(CPU)一般由控制电路、运算器和寄存器组成，这些电路一般都集成在一块芯片上。CPU通过地址总线、数据总线和控制总线与存储单元、输入输出(I/O)接口电路相连接。
2、存储器
存储器是具有记忆功能的半导体电路，用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。
系统程序是用来控制和完成PLC各种功能的程序，这些程序是由PLC制造厂家用相应CPU的指令系统编写的，并固化到ROM中。
用户程序存储器用来存放由编程器或计算机输入的用户程序。用户程序是指使用者根据现场的生产过程和工艺要求编写的控制程序，可以通过编程器或计算机修改或增删。
3、输入接口电路
现场输入接口电路一般有光电祸合电路和微电脑输入接口电路组成。 (1)光藕合电路:由于输入和输出端是靠光信号祸合的，在电气上是完全隔离的，因此输出的信号不会反馈到输入端，也不会产生地线干扰或其它串扰。
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同时，由于发光二极管的正向阻抗值较低，而外界干扰源的内阻一般较高，根据分压原理可知，干扰源能馈送到输入端的干扰噪声很小。正是由于PLC在现场信号的输入环节采用了光电祸合，因而增强了抗干扰能力。
(2)微电脑输入接口电路:它一般由数据输入寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路构成，这些电路集成在一个芯片上。现场的输入信号通过光电祸合送到数据寄存器，然后通过数据总线送给CPU。
4、输出接口电路
一般由微电脑输出接口电路和功率放大电路组成。
微电脑输出接口电路:一般由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成而成。CPU通过数据总线将要输出的信号放到输出数据寄存器中。
功率放大电路:是为了适应工业控制的要求，将微电脑输出的信号加以放大。PLC一般采用继电器输出，也有的采用晶闸管或晶体管输出。
除了上面介绍的几个主要部件外，PLC还配有和各种外围设备的接口，均用插座引出到外壳上，可配接编程器、计算机、打印机、录音机以及A/D .D/A串行通信模块等，可以方便地用电缆进行连接。
3.1.4 PLC基本工作原理
PLC虽然具有微机的许多优点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式。如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式，有键按下或I/O动作则转入相应的子程序，无键按下则继续扫描。PLC则采用循
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