コンピューターテクノロジーの開発により、ストレージロジックは産業制御分野に入り始めました。一般的な産業コントロールコンピューターとしてのプログラマブルロジックコントローラー（プログラマブルロジックコントローラー、PLC）は、産業用途におけるストレージロジックの代表的な結果です。
1969年以来、最初のPLCは自動車製造自動アセンブリラインに成功裏に開発され、適用されました。PLCは絶えず更新されています。特に過去20年間で、産業自動化技術の3つの柱の1つが経済分野でますます重要な役割を果たしているため、ますます強力で、生産プロセスで広く使用されているプログラム可能なコントローラーテクノロジーの急速な発展がますます。
PLCは、従来のシーケンスコントローラー、合成されたコンピューターテクノロジー、マイクロエレクトロニクステクノロジー、自動制御テクノロジー、デジタルテクノロジー、コミュニケーションネットワークテクノロジー、および新しいタイプの一般的な産業自動制御デバイスの形成に基づいています。これは、最新の産業制御の重要な柱です。このセクションでは、主にPLCの使用、特性、分類、パフォーマンスインジケーターを紹介します。
PLCのアプリケーション
最近の10年間で、マイクロプロセッサチップと関連コンポーネントの価格が劇的に低下し、PLCの価格も低下しましたが、機能が大幅に強化され、複雑なコンピューティングと通信の問題を解決できるため、PLCはますます広く使用されています。
現在、PLCは、自宅と海外で鉄、鉱業、セメント、石油、化学物質、電力、機械製造、自動車、自動車、積み込みと荷降ろし、紙、繊維、環境保護、娯楽産業で広く使用されています。
PLCのアプリケーション範囲は、通常、次の5つのカテゴリに分けることができます
1）シーケンス制御
シーケンス制御はPLCの最も広く使用されているフィールドであり、PLCがその専門をプレイするのに最適なフィールドでもあります。PLCシーケンス制御は、従来のリレーシーケンス制御を置き換えるために使用されます。
PLCは、シングルマシン制御、マルチレベルのグループ制御、射出成形機、印刷機、ステープルングマシン、パッケージングマシン、紙切断機、組み合わせた工作機械、粉砕機、アセンブリライン、メッキなどの自動生産ライン制御で使用されます。ライン、およびエレベーター制御。
2）モーションコントロール
PLCメーカーは現在、ステッピングモーターまたはサーボモーターにシングルまたはマルチ軸位置制御モジュールを提供しています。ほとんどの場合、PLCはターゲット位置を制御モジュールに記述するデータを送信し、その出力は1つ以上の軸を移動してターゲット位置に到達します。各軸が移動すると、位置制御モジュールは適切な速度と加速度を維持し、滑らかな動きを確保します。
比較的言えば、位置制御モジュールは、コンピューター番号制御（CNC）デバイスよりも小さく、安価で、より速く、操作が容易です。
3）プロセス制御
PLCは、温度、圧力、流れ、レベル、速度など、多数の物理的パラメーターを監視することもできます。比例 - 積分 - 差分（比例積分分化、PID）モジュールPLCには閉ループ制御機能を備えています。つまり、PID制御機能を備えたPLCをプロセス制御に使用できます。プロセス制御の変数が逸脱すると、PIDコントロールアルゴリズムは正しいコントロール量を計算して、出力を設定値に保ちます。
4）データ処理
機械加工では、PLCはCNCシステムでメイン制御および管理システムとして使用され、大量のデータ処理を実行できます。
5）通信ネットワーク
PLC通信には、ホストとリモートI/O間の通信、複数のPLC間の通信、PLCと他のインテリジェント制御デバイス（コンピューター、インバーター、数値制御デバイスなど）PLCとの間の通信、他のインテリジェント制御デバイス、 「集中管理と分散制御」を備えた分散制御システムを形成するために使用できます。
PLC機能
1）高い信頼性、強力な干渉能力
制御機器の安全性と信頼性に関する工業生産の要件を満たすために、PLCはマイクロエレクトロニクステクノロジーを使用し、工業生産環境の構造で、非接触半導体回路によって多数のスイッチングアクションが完了しています。温度、湿度、ほこり、振動、および衝撃のその他の側面の説明：単独で使用されるハードウェア、フィルタリング、シールド、接地、その他の干渉対策。障害診断、データ保護、その他の測定で使用されるソフトウェア。これらのテクノロジーにより、PLCには干渉防止能力が高くなります。
現在、さまざまなメーカーによって生産されているPLCは、平均故障のない時間は、国際電気技術委員会（IEC）100、000時間を規定しており、何十万もの到着に到達している人もいます。時間。
2）普遍的で柔軟です
PLC製品は、さまざまな構造形態であるシリアル化生産であり、モデルには選択できる余地がたくさんあります。さらに、PLCおよび周辺モジュールの品種では、ユーザーはさまざまなタスクの要件に基づいて、異なるコンポーネントを選択して、異なるハードウェア構造を持つ制御デバイスに柔軟に結合することができます。
さらに重要なことは、PLC制御システムの主な機能がプログラムを通じて実現されるため、デバイスの制御機能を変更する必要があるため、プログラムを変更するだけで、少量の配線を変更するだけで、ワークロードは非常に小さく、これは一般的なリレー制御システムです。
3）プログラミングはシンプルで便利です
PLCアプリケーションプログラムは非常に簡単に準備できます。プログラミングはリレーコンタクタ制御回路で使用できます。このプログラミング言語イメージは直感的で簡単に把握できます。コンピューターの知識がなくても、習得が非常に簡単です。シーケンス関数チャート（シーケンシャル関数チャート、SFC）は、構造ブロック制御フローチャートであり、プログラミングをよりシンプルで便利にすることができます。
4）機能は完璧で強力な拡張機能です
PLCの入出力システムは機能的に完璧で、信頼性の高いパフォーマンスがあり、スイッチングおよびアナログ入力 /出力のさまざまな形態と性質に適応できます。
PLC関数ユニットは、D / A、A / D変換、PID操作、プロセス制御、デジタル制御、およびその他の機能を簡単に実現できます。また、他のコンピューターシステムおよび制御機器とともに使用して、分散または分散型制御システムを形成することもできます。これは、さまざまな制御のニーズを十分に満たすことができます。公開番号「機械工学文学」、エンジニアのガソリンスタンド！
5）設計、建設、試運転の短いサイクル、簡単なメンテナンス
中間リレー、タイムリレー、カウンター、およびPLC制御システムのその他の電気コンポーネントのリレーコンタクタ制御システムは、ハード配線の代わりに「ソフトコンポーネント」形式であり、プログラムがプログラムであるため、取り付けと配線のワークロードは小さいです。スタッフは、プログラミングの到着前にPLCの特定の制御要件に従って事前に事前に、建設作業負荷を大幅に削減することもできます。スタッフは、PLCが到着する前に特定の制御要件に従ってPLCを事前にプログラムすることもできます。これにより、建設期間が大幅に短縮されます。
PLCのサイズは小さく、重量が軽く、インストールが簡単です。 PLCには、内部作業ステータスの表示、通信ステータス、I/Oポイントステータス、異常なステータス、電源ステータスの表示など、完全な自己診断および監視機能があります。スタッフは、それを通して障害の原因を見つけることができるので、迅速に対処するのが簡単です。
PLCの上記の特性により、PLCには幅広いアプリケーションがあり、工場がある限り、制御要件のためのPLCアプリケーションがあると言えます。
PLCの分類
PLCは、近代化された生産のニーズに応じて生産されており、PLCの分類は近代化された生産のニーズに沿っている必要があります。一般的に、PLCは、3つの観点から分類できます。つまり、制御スケール、制御性能、構造的特性です。
1、PLCコントロールスケールの分類によると
制御スケールに応じたPLCは、小型PLC、中サイズのPLC、および大型PLCに分割できます。
1）小さなplc
小さなPLCとは、通常、256個の入力ポイント（I/Oポイント）未満のPLC、単一のCPU（8-ビットまたは16-ビット）、および4kB未満のユーザープログラムメモリを指します。主にスイッチングコントロール用。
制御ポイントの数が制限されているため、その制御機能には特定の制限があります。ただし、小さなPLCは小さく、柔軟性があり、電気制御キャビネットに直接設置でき、スタンドアロン制御または小さなシステム制御に非常に適しています。
ドイツのシーメンスのS 7-200およびS 7-1200シリーズ、および日本の三菱のFXシリーズは小さなPLCです。
2）中型PLC
中サイズのPLCとは、一般に、256〜2048 I/Oポイント、デュアルCPUまたは複数のCPU、および2〜8kB以上のユーザープログラムメモリを備えたPLCを指し、スイッチングおよびアナログ制御機能とより強力なデジタル計算機能を備えています。
中規模のPLCにはより多くの制御ポイントと強力な制御機能があるため、機器の直接制御と複数の低レベルPLCの監視に使用でき、中規模または大規模な制御システムの制御に適しています。
Siemens S 7-300シリーズ、日本のOmron C200Hシリーズ、いくつかのモデルの日本の三菱Qシリーズは、中型PLCに属します。
3）大きなplc
大規模PLCとは、一般に2048を超えるI/Oポイント、デュアルCPUまたは複数のCPU（16-ビットまたは32-ビット）、および8-16 kb以上のユーザープログラムメモリを持つPLCを指します、複雑な算術演算だけでなく、多数の制御ポイント、強力な制御機能、強力な計算機能により、複雑なマトリックス操作も実行できます。
大規模なPLCは、機器の直接制御だけでなく、複数の低レベルPLCの監視と制御にも使用して、集中生産プロセス制御システムを形成します。大型PLCは、機器の自動化プロセス、プロセス自動化制御、プロセス監視システムに適しています。
Siemens S 7-400シリーズ、日本のOmron CVM1およびCS1シリーズ、いくつかのモデルのMitsubishi Qシリーズは大規模なplcです。
2、PLCコントロールパフォーマンス分類によると
PLCは、コントロールパフォーマンスに応じて、低グレード、中級、高品位のマシンに分類できます。
1）低グレードのマシン
このタイプのPLCには、基本的な制御関数と一般的な算術能力、低動作速度があり、入力モジュールと出力モジュールの数と種類が少なくなります。
これらのPLCは、小規模で単純な制御に適しており、一般にネットワーク内の奴隷ステーションとして使用するのに適しています。たとえば、Siemens S 7-200シリーズはこのカテゴリに属します。
2）ミッドレンジ
この種のPLCには、強力な制御機能と強力な計算能力があり、一般的なロジック操作を完了するだけでなく、より複雑な三角操作、指数操作、PID操作を完了することもできます。入出力モジュールの種類。
この種のPLCは、小規模な制御タスクだけでなく、大規模な制御タスクも達成でき、ネットワーキングの奴隷ステーションまたはマスターステーションとして使用できます。たとえば、Siemens S 7-300シリーズはこのカテゴリに属します。
3）高級マシン
このタイプのPLCには、強力な制御機能と強力な算術能力があり、ロジック操作、三角関数操作、指数関数的操作、PID操作を完了するだけでなく、複雑なマトリックス計算を実行できます。多数の入力モジュールと出力モジュール、およびタイプは包括的です。公開番号「機械工学文献」、ガソリンスタンドのエンジニアステーション！
このタイプのPLCは、中規模の制御タスクを完了するだけでなく、ネットワーキングで非常に大規模な制御タスクを完了することもできます。これは、一般的にマスターステーションとして使用されます。たとえば、Siemens S 7-400シリーズはこのカテゴリに属します。
PLCは、構造に応じて2つのタイプに分類できます：積分タイプと組み合わせタイプ。
3、PLC構造によって分類されます
1）積分タイプ
PLC電源、CPU、メモリ、I / Oシステムの積分構造は、PLCの基本単位を構成する標準エンクロージャーにコンパクトにインストールされています。
基本ユニットは、さまざまなコントロールを実現できる完全なPLCです。制御ポイントの数がニーズを満たしていない場合、CPUを持たない拡張ユニットに接続でき、基本ユニットと多くの拡張ユニットがより大きなシステムを形成できます。
全体的な構造の利点は、非常にコンパクトで、サイズが小さい、低コスト、インストールが簡単です。不利な点は、入力ポイントと出力ポイントの数が制限されていることです。主に全体的な構造のための小さなPLC。たとえば、Siemens S 7-200シリーズや日本の三菱FXシリーズPLCは全体的な構造です。
2）組み合わせタイプ
コンビネーションPLCはPLCシステムコンポーネントが機能的にCPUモジュール、入力モジュール、出力モジュール、電源モジュールなどの多数のモジュールに分割され、これらのモジュールをフレームまたは基板に挿入して完全な制御を形成できます。システム。各モジュールの機能は比較的単一ですが、モジュールのタイプはますます豊富になっています。
たとえば、基本的なI/Oモジュールに加えて、温度検出モジュール、位置検出モジュール、PID制御モジュール、通信モジュールなど、いくつかの特別な関数モジュールがあります。モジュラー構造のPLCは、基板に必要なモジュールを挿入することにより、構成要素ブロックアプローチを使用してシステムを形成します。
組み合わせた構造のPLCの特性は、CPU、入力、および出力が独立したモジュール、均一なモジュールサイズ、簡単なインストール、I/Oモジュールの無料選択（ポイント数による）、および便利なインストール、デバッグ、拡張、メンテナンスであることです。 。
中型のマシンと大規模なマシンは、ほとんどの場合、s 7-300シリーズとS 7-400シーメンとQシリーズPLCのs 7-300シリーズとS 7-400シリーズの構造です。
結合されたPLCの組成を下の図に示し、モジュールはベースプレートのバスを介して互いに接続されており、CPUと拡張モジュールの間の距離は、ケーブルで接続されている場合は10mを超えてはなりません。
PLCの技術仕様
PLCの技術インジケーターには、ハードウェアインジケーターとソフトウェアインジケーターが含まれます。
1、ハードウェアインジケーター
ハードウェアインジケーターには、一般的なインジケーター、入力特性、出力特性が含まれます。
一般的な指標は、主に周囲温度、周囲の湿度、振動、衝撃、騒音、干渉、電圧抵抗、その他のパフォーマンスに反映されます。
入力特性は、主に入力回路の分離度、入力感度、応答時間、および必要な電源性能に反映されます。
出力特性は、主に回路の組成に反映されます（ここでは、リレー出力、トランジスタ出力またはサイリスタ出力を指します）、回路の分離、最大荷重、最小負荷、応答時間、および外部電源パフォーマンスです。
2、ソフトウェアインデックス
ソフトウェアインデックスには、主にプログラム容量、プログラミング言語、通信機能、ランニング速度、命令タイプ、タイプ、コンポーネント数が含まれます。公開番号「機械工学文献」、エンジニアのためのガソリンスタンド！
プログラム容量とは、一般にいくつかのキロバイトからいくつかのメガバイトまで、PLCのメモリと外部メモリのサイズを指します。メモリのタイプは、一般にRAM、EPROM、およびEEPROMです。
プログラミング言語は、PLCがユーザープログラムを作成するために使用する言語です。はしご図、ステートメントテーブル、シーケンシャル関数チャート、関数ブロック図など、PLCが使用できる多くのプログラミング言語があります。追加のプログラミング言語は、ユーザープログラムの準備をより速く、より便利にします。
コミュニケーション関数とは、PLCに通信機能があるかどうか、およびどのような通信機能があるかを指します。一般に、リモートI/O通信、コンピューター通信、ポイントツーポイント通信、高速バス、マップネットワークなどに分類できます。現在、通信機能はPLCパフォーマンスの主要な指標です。
走行速度とは、基本命令の実行時間によって測定できる操作処理時間の長さを指します。一般的にマイクロ秒レベルを下回るほど短いほど良いです。命令の機能が強いほど、PLCのパフォーマンスが向上します。
コンポーネントのタイプと数は、PLCのパフォーマンスを反映するだけでなく、PLCのサイズも示しています。 I/Oコンポーネントの数は、PLCの入力/出力機能を示しています。 I/Oコンポーネントのタイプの数（DC、AC、アナログ、高速カウント、ポジショニング、PID）は、PLCの性能を示します。
3、主なパフォーマンスインジケーター
1）メモリ容量
ストレージ容量とは、ユーザープログラムメモリの容量を指します。ストレージ容量は、PLCが収容できるユーザープログラムのサイズを決定し、一般にバイト単位で計算されます。 1024バイトごとに1kbです。中規模および小型PLCの貯蔵容量は一般に8kb未満ですが、大型PLCの貯蔵容量は256kb〜2MBに達する可能性があります。一部のPLCは、ユーザープログラムコマンドの数を使用して容量を示し、中規模または小型PLCに保存されているコマンドの数は通常2、000コマンドです。
2）入力/出力（I/O）ポイントの数
I/Oポイントの数は、入力ポイントの数と出力ポイントの数の合計を指します。I/Oポイントが多いほど、入力デバイスと出力デバイスへの外部アクセスが多いほど、制御のスケールが大きくなります。したがって、I/Oポイントの数は、PLCインデックスのサイズの尺度です。 64ポイント以下のI/Oポイントの総数の国際的な人気は、Micro PLCと呼ばれます。 64〜256ポイントは小さなPLCと呼ばれます。 256〜2048ポイントは、中規模のPLCと呼ばれます。 2048ポイント以上は大規模なPLCと呼ばれます。
3）スキャン速度
スキャン速度とは、PLCがプログラムを実行する速度を指します。一般に、スキャン速度は1kbの実行にかかる時間によって測定されます。さまざまな機能の命令を実行する速度は大きく異なり、現在、ブール命令を実行する速度もPLC操作の速度を特徴付けるために使用されます。一部のブランドのPLCは、ユーザーマニュアルでさまざまな手順を実行するために使用される時間を与え、PLC操作の速度は、さまざまなPLCが使用する時間を比較して同様の操作を実行することで測定できます。
4）関数と指示の数
関数の強度と指示の数は、PLCの能力の強度を反映しています。一般的に、プログラミングの指示の種類と数が多いほど、処理と制御機能が強くなり、ユーザープログラムの準備が容易になります。
5）内部コンポーネントの種類と数
プログラムをプログラミングする場合、変数、中間結果、タイミングとカウント情報、モジュールのセットアップパラメーター、およびさまざまなフラグビットを保存するために、多数の内部コンポーネントが必要です。このようなコンポーネントの数とタイプが大きいほど、PLCの情報処理能力が大きくなります。
6）インテリジェントユニットの数
いくつかの特別な制御タスクを達成するために、PLCメーカーは、アナログ制御ユニット、配置制御ユニット、速度制御ユニット、通信ユニットなど、製品向けの特別なインテリジェントユニットを設計しました。インテリジェントユニットのタイプの数と関数の強度は、PLC製品のレベルの重要な指標です。
7）拡張機能
PLCの拡張機能には、I/Oポイントの数の拡張、ストレージ容量の拡張、ネットワーキング機能の拡張、さまざまなモジュールの接続の拡張が含まれます。ほとんどのPLCは、I/O拡張ユニットでI/Oポイントの数を拡大できます。一部のPLCは、さまざまな関数モジュールで拡張できます。ただし、PLCの拡張関数には常に制限があります。
PLCのさまざまなインデックスを理解した後、特定の制御プロジェクトの要件に従って、多数のPLCから適切な製品を選択できます。