3.3 PLC的功能与分类

3.3.1 PLC的基本功能与应用

PLC的各种基本功能可归纳为以下几种：

1）开关量的逻辑控制功能 这是PLC的最基本功能，有着最广泛的应用领域。它取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制、定时功能、计数功能。

2）运动控制功能 PLC可用于直线运动或圆周运动的控制。早期直接用开关量I/O模块连接位置传感器和执行机械，现在一般使用专用的运动控制模块。目前，PLC制造商已能提供拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。

3）闭环过程控制功能 PLC通过模拟量的I/O模块实现模拟量与数字量的A-D、D-A转换，可实现对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的PID控制。

4）数据处理功能 现代的PLC具有数学运算（包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算），数据传递，排序和查表，位操作等功能；可以完成数据的采集、分析和处理。

5）通信联网功能 现代PLC的网络通信功能很强，除了具有PLC与PLC之间的通信和联网功能以外，PLC还可以与上位机和其他智能设备进行通信和联网。因此，PLC可以适用于各种层次工业自动化网络的不同需要。

并不是所有的PLC都具有上述的全部功能，有的小型PLC只具有上述部分功能，但价格比较便宜。

3.3.2 PLC的分类

由于PLC的品种、型号、规格、功能各不相同，要按统一的标准对它们进行分类十分困难。通常按结构可分为整体式和模块式两类；按I/O点数和存储器规模又可划分成大、中、小型三类。

1.按结构分类

1）整体式 整体式PLC是将电源、CPU、I/O等功能模块和通信接口都集中在一个塑料机箱内，构成一台小巧的PLC。整体式PLC本身所带的I/O端子有限，根据需要还可以扩展I/O模块和其他功能模块。

整体式PLC的特点是结构紧凑、体积小、价格低、安装简便，适用于简单控制系统。

2）模块式 模块式PLC是按不同功能做成各种模块供选用，设计控制系统时，根据需要选用合适的功能模块与相应的机架，然后将选好的模块插在机架的插槽上，机架背板上的布线将这些功能模块的控制线、数据线以及电源线连接起来，即构成一个控制系统。

模块式PLC的特点是配置灵活，可根据需要选配各种功能模块构成不同规模的控制系统，而且装配简单，调试、维护方便，适用于大规模复杂控制系统。

2.按规模大小分类

1）小型PLC I/O点数≤256点；单CPU；结构上一般采用整体式，如德国西门子公司的S7-200型；美国通用电气（GE）公司GE-Ⅰ型；美国德州仪器公司的TI100型；日本三菱公司的FX型；日本欧姆龙公司的CPM2A型。

2）中型PLC I/O点数在256～2048点之间；双CPU；结构上一般采用模块式，如德国西门子公司的S7-300型；日本欧姆龙公司的CJ1M型；美国GE公司GE-Ⅲ型。

3）大型PLC I/O点数＞2048点；多CPU；结构上统一采用模块式，如德国西门子公司的S7-400型；美国GE公司GE-Ⅳ型；日本欧姆龙公司的C-2000型；日本三菱公司的K3型等。