2.4　PLC應用及發展趨勢

目前PLC已經廣泛應用到石油、化工、機械、鋼鐵、交通、電力、采礦、環保等各個領域中，還包括從單機自動化到工廠自動化，從機器人、柔性制造系統到工業控制網絡等等。從功能上看，PLC的應用范圍大致包括以下幾個方面。

（1）開關量的邏輯控制

開關量邏輯控制是PLC最基本最廣泛的應用領域，它取代了傳統的繼電器電路實現邏輯控制，既可以用于單機控制，也可以用于多機控制及自動化生產線檢測。如機床、裝配生產線、電鍍流水線、運輸與檢測等方面。

（2）運動控制

通過利用PLC的單軸或多軸等位置控制模塊、高速計數模塊等來控制步進電機或伺服電機，使運動部件以適當的速度來實現平滑的直線運動或圓弧運動。可以用于精密的金屬切削機床、裝配機械、成型機械、機器人等設備的控制。

（3）模擬量處理和PID控制

利用A/D、D/A轉換模塊和智能PID模塊，實現對生產過程中的溫度、壓力、液位、流量等連續變化的模擬量進行閉環調節控制。

（4）數據處理

PLC具有數據處理能力，可以完成算術運算、邏輯運算、數據比較、數據傳送、數制轉換、數據移位、數據顯示和打印、數據通信等功能，還可以完成數據采集、分析和處理任務。數據處理一般應用于大型控制系統，如無人控制的柔性制造系統等。

（5）通信聯網

PLC具有通信功能，既可以對遠程I/O進行控制，又能實現PLC與PLC、PLC與計算機之間的通信。PLC與其他智能設備一起可以構成“集中管理，分散控制”的分布式控制系統，以滿足計算機集成制造系統及智能化工廠發展的需要。

PLC自問世以來經過幾十年的發展，已經成為很多國家的重要產業。另外在國際市場中，PLC已經成為最受歡迎的工業控制產品。隨著科學技術的發展以及市場需求量的增加，PLC的結構和功能也在不斷地改進。生產廠家不停地將功能更強的PLC推入市場，平均3～5年就更新一次。PLC的發展趨勢主要有以下幾個方面。

①向高速度、大容量方向發展　為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應速度和更大的存儲容量。目前，有的PLC的掃描速度可以達到0.1ms/千步左右。在存儲容量方面，有的PLC最多可以達到幾十兆字節。

②向超大型和超小型方向發展　當今中小型PLC比較多，為了適應市場的需求，PLC今后會向著多方向發展，特別是超大型機和超小型機兩個方向。現在已經有I/O點數達到14336點的超大型PLC，它使用32位微處理器，多CPU并行工作。小型機由整體式結構向小型模塊化結構發展，使之配置更加靈活。為了適應市場的需求，現在已經開發出了超小型PLC，其最小配置的I/O點數為8～16點，以適應單機及小型自動控制的需求。

③大力開發智能模塊，加強聯網通信能力　為了滿足各種控制系統的要求，近年來不斷開發出許多功能模塊，如高速計數模塊、溫度控制模塊、遠程I/O模塊、通信和人機接口模塊等等。這些智能模塊既擴展了PLC的功能，又擴大了PLC的使用范圍。加強PLC的聯網通信能力是PLC技術進步的潮流。PLC的聯網通信分為兩類：一類是PLC之間的聯網通信，另一類是PLC與計算機之間的聯網通信。

④加強故障檢測與處理能力　在PLC的控制系統故障中，由于CPU、I/O接口導致的故障占20%左右，它可以通過PLC本身的軟硬件來檢測和處理。由輸入/輸出設備和線路等外部設備導致的故障占80%左右，所以PLC的廠家都致力于研制用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統的可靠性。

⑤編程語言的多樣化　在PLC系統結構不斷發展的同時，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了常用的梯形圖、語句表語言之外，又出現了面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（C語言、BASIC語言）等。多種編程語言的并存、互補與發展是PLC進步的一種趨勢。

⑥功能模塊的多樣化　隨著科技的發展，對工業控制領域將提出更高的、更特殊的要求，因此，必須開發特殊功能模塊來滿足這些要求。