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其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》

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第1章背景·

可编程控制器〔ProgrammableController〕是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造

的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器〔ProgrammableLogicController〕，简称PLC，它主要

用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的开展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的X围，

因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了防止与个人计算机〔Personalputer〕的简

称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。

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。

1.1开关控制

这是PLC最根本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既

可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机

床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

1.2模拟量控制

在工业生产过程当中，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转换及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。

1.3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机的单

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其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》

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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、电梯等场合。

1.4过程控制

过程控制是指对温度、压力、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处理一般是运行专用的PID子程序。

过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

1.5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

拟，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。

1.6通信及联网

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的开展，工厂自动化

网络开展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的

PLC都具有通信接口，通信非常方便。

第2章课程设计题目及要求