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PLC的分类和主要结构功能特点

按结构形式分类

  根据PLC结构形式的不同，PLC主要可分为整体式和模块式两类。

2.模块式结构

  中、大型PLC多采用模块式结构,这也是大中型PLC要处理大量的I/O点数的性质所决定的,因为数百、上千个I/O点不可能集中在一个整体式的装置上。模块式结构的PLC由一些模块单元构成,这些标准模块有CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块和各种功能模块等。像堆积木一样,使用时将这些模块插在框架上或基板上即可。各模块功能是独立的,外形尺寸是统一的,可根据需要灵活配置。

  整体式PLC每一个I/O点的平均价格比模块式便宜,但其整体性能要低一些,在小型控制系统中一般采用整体式结构。模块式PLC的功能强，硬件组态方便灵活,I/O点数的多少、输人点数与输出点数的比例、I/O模块的使用等方面的选择余地都比整体式PLC大得多,较复杂的、要求较高的系统一般选用模块式PLC。

  图3-1(b)和(c)所示为中、大型PLC,即为模块式结构。

  1.整体式结构

  微型和小型PLC--般为整体式结构。整体式结构的特点是将PLC的基本部件,如CPU板、输入/输出接口、电源板等紧凑地安装在一个标准机壳内，构成一个整体,组成PLC的一个基本单元(主机)。基本单元上设有扩展端口，通过扩展电缆与扩展单元(模块)相连。小型PLC系统还提供许多专用的特殊功能模块,如模拟量输入/输出模块、热电偶,热电阻模块、通信模块等,以构成不同的配置,完成特殊的控制任务。整体式结构的PLC体积小,成本低和安装方便。图3-1(a)所示的小型PLC即为整体式结构。

PLC发展到今天，已经有多种类型，而日功能也不尽相同。分类时，一般按以下原则来考虑。

  按I/O点数容量分类

  按PLC的I/O点数的多少可将PLC分为三类，即小型机、中理机和大型机。

  1.小型机(含微型机)

  小型PLC一股以处理开关量逻辑控制为主,其I/0点数一般在128点以下，现在的小型PLC还具有较强的通信能力和一定量的模拟量处理能力。这类PLC的特点是价格低廉、体积小巧,适合于控制单机设备和开发机电一体化产品。图3-1(a)所示为典型的小型PLC.

  2.中型机

  中型PLC的I/O点数在128~2 048点之间,不仅具有极强的开关量逻辑控制功能，而其他的通信联网功能和模拟量处理能力更强大。中型机的指令比小型机更丰富,中型机适用于复杂的逻辑控制系统以及连续生产线的过程控制场合。图3-1(b)所示为典型的中型PLC

  3.大型机

  大型PLC的I/O点数在2 048点以，程序和数据存储容量*高分别可达10MB,其性能已经与工业控制计算机相当,它具有计算、控制和调节功能，还具有强大的网络结构和通信联网能力,有些大型PLC还具有冗余能力。它的监视系统能够表示过程的动态流程,记录各种曲线,PID调节参数等;它配备多种智能板,构成多功能的控制系统。这种系统还可以和其他型号的控制器互联,和上位机相连,组成一个集中分散的生产过程和产品质量监控系统。大型机适用于设备自动化控制、过程自动化控制和过程监控系统。图3-1(c)所示即是典型的大型PLC。

  (a)小型PLC举例(SIEMENS S7-200系列

  (b)中型PLC举例(SIEMENSS7-300系列)

  1--电源模板 2一后备电池

  4一状态和故障LED 5一存储器卡

  6一有标签区的前连接器 7一CPUI

  8一CPU2 10一I/O模板

  11一IM接口模板

  (c)大型PLC举例(SIEMENSS7-400系列)

  图3-1PLC的分类

  以上划分没有一个十分严格的界限,随着PLC技术的飞速发展,某此小型PLC也具有中型或大型PLC的功能,这也是PLC的发展趋势。

西门子SIMATIC系列PLC，诞生于1958年，经历了C3,S3,S5,S7系列，已成为应用非常广泛的可编程控制器。

西门子（SIMATIC）PLC的6代西门子（SIMATIC）PLC的6代

1、西门子公司的产品*早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。

2、1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器。

3、20世纪80年代初，S5系统进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400。

5、1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术融为一体。

6、西门子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。

由*初发展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市场，停止生产，而S7系列PLC发展成为了西门子自动化系统的控制核心，而TDC系统沿用SIMADYN D技术内核，是对S7系列产品的进一步升级，它是西门子自动化系统***，功能*强的可编程控制器。

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