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对模拟量的控制和调节。
7.停电记忆功能：PLC内部分存储器所使用的RAM设置了停电保持器件，以保证断电后这部分存储器中的信息能够长期保存。
8.远程I/O功能：远程I/O功能是指通过远程I/O单元将分散在远距离的各种输入、输出设备与PLC主机相连接。进行远程控制，接受输入信号、传出输出信号。
9通信连网功能：新一代的PLC具有通信功能。PLC的通信包括PLC相互之间、PLC与上位计算机间的通信，PLC与其他智能设备间的通信。
10.扩展功能：扩展功能是指通过连接I/O扩展单元来增加I/O点数，也可通过附加各种智能单元及特殊功能单元来提高PLC的控制能力。
PLC生产初期，由于其价格高于继电器控制装置，使得其应用受到限制。但最近几年来，随着PLC性能价格比的不断提高，PLC的应用面越来越广，其主要原因是：一方面由于微处理器芯片及有关元器件的价格大大下降，使得PLC的成本下降；另一方面PLC的功能大大增强，使它能解决复杂的计算和通信问题。从PLC的功能来分，PLC的应用领域主要有以下几个方面：
1.开关量逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它完全取代了传统的继电接触器等顺序控制装置。开关量逻辑控制可以代替继电器完成组合逻辑控制、定时与顺序逻辑控制，它既可用于单机控制，又可用于多机控制，以及生产线的自动控制，并广泛应用于电力、机械制造、钢铁、石油、化工、采矿、汽车等各行各业。
2.运动控制。利用配合PLC使用的专用智能模块，可以对步进电机或伺服电机的单轴或多轴系统实现的位置控制。
3.过程控制。过程控制是对温度、压力、流量等连续变化的模拟量实现的闭环控制。现代的PLC一般都有PID闭环控制功能。
4.机械加工机床的数字控制。PLC和计算机数控装置组合成一体，可以实现数值控制，组成数控机床。
5.通信、网络化。随着计算机网络和计算机控制技术的发展，工厂自动化网络系统正在兴起。通过网络系统。PLC和远程I/O进行通信，多台PLC之间以及PLC和其他智能设备之间也可相互交换数字信息，形成一个统一的整体，实现分散控制或集中控制。
2.3 PLC的分类和特点
PLC种类很多，其功能、内存容量、控制规模、外形等方面存在较大差异，且还没有权威的统一分类标准，准确分类也是困难的。按控制规模，根据I/O点数的多少，可将PLC分为微型机（I/O点数小于100点，内存容量为256B-1KB）、小型机（I/O点数约为100-500点，内存容量为1-3.6KB）、中型机（I/O点数约
为500-1000点，内存容量为3.6-13KB）、大型机（I/O点数在1000点以上，内存容量为13KB以上）、超大型机（I/O点数可达几千点，甚至几万点，内存容量为13KB以上）。按照结构形式分类可分为整体式和模块式。按功能强弱来分，可大致分为低档机、中档机和高档机三种。
PLC迅速的发展，除了工业自动化的客观需求外，还有许多独特的优点。它较好的解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。它具有以下主要特点：可靠性高，抗干扰能力强；编程、操作简易方便、程序修改灵活；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；易于系统的设计、安装、调试和维护；体积小、重量轻、功耗低、响应快。
2.4可编程控制器的基本结构
可编程控制器主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成（如下图所示）。
按 钮
选择开关
限位开关
电 源可编程序控制器输入模块输出模块接触器电磁阀指示灯CPU模块电 源
编程装置 图2-1 可编程控制器的基本结构
1.CPU模块
CPU模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理器（CPU）和存储器
组成。它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、做出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。
2.I/O模块
I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、
数字拨码开关、限位开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟输入信号。可编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器，可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。
3.电源
可编程序控制器一般使用220V交流电源。可编程序控制器内部的直流稳压电源为各模块内的元件提供直流电压。
4.编程器
编程器是PLC的外部编程设备，用户可通过编程器输入、检查、修改、调试程序或监视PLC的工作情况。也可以通过专用的编程电缆线将PLC与电脑联接起来，并利用编程软件进行电脑编程和监控。
5.输入/输出扩展单元
I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）连接在一起。
6.外部设备接口
此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪，变频器等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。
2.5可编程控制器的工作原理
可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）状态与停止（STOP）状态。在运行状态，可编程序控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使可编程序控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序控制器停机或切换到STOP工作状态。
除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可编程序控制器还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5个阶段（如图所示）。
RUN STOP
内部处理 通信服务 输出处理 程序执行 输出处理
图2-2 可编程序控制器工作过程
在内部处理阶段，可编程序控制器检查CPU，模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。
在通信服务阶段，可编程序控制器与别的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。
在输入处理阶段，可编程序控制器把所有外部输入电路的接通/断开（ON/OFF）状态读入输入映像寄存器。
在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。
在输出处理阶段，CPU将输出映像寄存器的通/断状态传送到输出锁存器。
2.6 PLC控制系统设计的基本原则和内容
任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：
1. 最大限度地满足被控对象的控制要求
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。
2. 保证PLC控制系统安全可靠
保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。
3. 在满足控制要求的前提下，力求简单、经济、使用及维修方便 一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。
4．考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量