可编程逻辑控制器(PLC)和主要系统模块的功能

摘要：本文深入探讨了可编程逻辑控制器(PLC)，文中回顾了PLC在工厂自动化中的应用历史和所扮演的角色，讨论了PLC的基本工作原理，分析了工业控制系统的核心电路：模拟输入、模拟输出、分布式控制(现场总线)接口、数字输入和输出(I/O)、CPU以及隔离电源，每个章节都给出了相应的功能框图和推荐器件。

可编程逻辑控制器(PLC)和主要系统模块的功能
Hugh Wright
Jun 27, 2010

摘要：本文深入探讨了可编程逻辑控制器(PLC)，文中回顾了PLC 在工厂自动化中的应用历史和所扮演的角色，讨论了PLC 的基本工作
原理，分析了工业控制系统的核心电路：模拟输入、模拟输出、分布式控制( 现场总线) 接口、数字输入和输出(I/O)、CPU 以及隔离电
源，每个章节都给出了相应的功能框图和推荐器件。


引言
数十年以来，可编程逻辑控制器(PLC)始终是工厂自动化和工业过程控制有机组成的一部分。从简单的照明功能到环境系统、再到化学
加工等各种应用，都离不开PLC 控制。这些系统具备许多功能，提供各种模拟和数字输入/输出接口、信号处理、数据转换以及各种不同
的通信协议。PLC 的所有元件和功能都以控制器为中心，而控制器则针对某项具体任务进行编程。




基本的PLC 组件必须足够灵活并可配置，以满足不同工厂和应用的需求。输入激励( 无论是模拟还是数字信号) 来自机器装置、传感器或
过程事件，表现为电压或电流。PLC 必须准确地为CPU 提供解析并转换激励信号，CPU 进而确定一组发给输出系统的指令，而后者控制
着安装在工厂或另一工业环境的执行机构。

现代PLC 起源于上世纪60 年代，在随后的几十年中，通用功能和信号通道发生了少许变化。然而，21 世纪的过程控制为PLC 提出了更加
艰巨的新要求：更高性能、更小体积和更大的功能灵活性。必须内置保护功能，防止潜在的破坏性静电放电(ESD) 、电磁干扰和射频干
扰(RFI/EMI) ，以及恶劣的工业环境中常见的大幅值瞬态脉冲。


可靠设计
PLC 需要在工业环境中无故障工作数年，而这种环境对于为PLC 提供卓越灵活性和精密性的微电子元件有较大损害。Maxim 比任何一家
混合信号IC厂商都更能理解这一状况，因为我们