2 可编程逻辑控制器概述

2.1可编程逻辑控制器的产生与发展

在没有可编程逻辑控制器（PLC）的时候人们采取的是传统的继电器控制系统，优点是结构简单但缺点是采用固定的接线，在需要对产品进行变化的时候无法快速更换，不适应产品的更新。在1968年， 美国汽车制造商GM公司决定公开招标，需要一个新的控制系统并且提出了要求：首先要更改容易，接线简单并且成本低廉。其次要能与计算机相联系，编程易学，操作方便。最后需要系统的可靠性较好且通用性强。不到一年，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出了世界第一台可编程逻辑控制器即PLC，并且被GM公司采用[6]。

可编程逻辑控制器（PLC）是可以跟着现代社会和科学技术的变化而变化，为了迎合一些品种多，数量少的生产需求而发展起来的新型工业控制装置。从世界上第一台PLC到现在虽然才四十多年，但是PLC的灵活性、适应各种工业环境的搞可靠性以及其十分简单方便，在工业自动化领域取得了广泛的应用[7][8]。

经过四十多年的迅猛发展，PLC的功能越来越多，也越发的强大，可应用的范围也越来越广阔。随着市场的需求也在不断提高，PLC的发展体现出了一些趋势：首先是体积的两极发展，微小化和大型化且功能繁多两个方向发展。其次是越来越智能化，与PC的契合度也越来越好。最后是越来越规范化，标准化，将PLC编程的语言逐渐形成一种新的语言，还有就是各硬件件的互联能力也不断增强[9][10][11]。

2.2 可编程逻辑控制器的类型及结构。

PLC是微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。从广义上讲，PLC也是一种计算机系统，只不过它比一般计算机具有更强的工业过程相连接的I/O接口，具有更适合用于控制要求的编程语言，具有更适应于工业环境的抗干扰能力[12] [13] [14]。

PLC的分类方法多种多样，纷繁复杂。可以从生产他们的厂家分类，有美国PLC、欧洲PLC以及日本PLC。每个国家都有他们的PLC产品特色，都有所专精的区域。PLC还可以根据功能不同分为低档、中档、高档三类。同时也可以按照输入输出节点的数量大小分为小型、中型和大型PLC，本次论文所选用的西门子S7-200系列PLC就是属于小型PLC。

可编程逻辑控制器(PLC)是被称之为工业上的计算机，所以它的组成与计算机的组成大同小异，由微处理器（CPU）、存储器（RAM\ROM）、输入输出单元（I\O）、接口单元、外部设备等组成[15][16]。源:自/优尔-·论,文'网·www.youerw.com/

CPU相当于“心脏”，根据系统程序设计好的功能让PLC能够有序的工作。接受从外界进入的程序和数据；对自身内部的电路进行排查以及对程序中的语法错误进行诊断；从存储器读出数据且将数据存入寄存器中；程序执行完成后，更新标志位和寄存器的数据。

存储器有两种，一是RAM，另一个是ROM。存储器用于存放系统程序、用户程序及工作数据。系统程序由制造的厂商事先编写完成的，无法修改。而用户程序可随要求而定，断电内容消失，常用高效的锂电池当电源。

输入\输出单元（I\O）是PLC与外界设变进行数据交换的重要单元。由于外界输入可以是各式各样，但PLC内部电路所需要的是标准电平，所以输入\输出单元可以实现所需要求。输入输出单元上的接口有状态指示灯，这在后期的调试工作中起着重要的作用。

可编程逻辑控制器（PLC）的工作方式是“顺序扫描，不断循环”。PLC的工作原理就是根据程序设定的顺序完成所对应的功能。PLC首先从用户存储器逐条取出指令，指令从上而下，从左而右的执行，执行完最后一条指令时返回到第一条指令再次执行。文献综述