1.1　PLC的种类和应用 

PLC的英文全称为Programmable Logic Controller，即可编程控制 器，是一种将计算机技术与继电器控制技术结合起来的现代化自动控制 装置。 

1.1.1 PLC的种类特点 

随着PLC的发展和应用领域的扩展，PLC的种类越来越多，可从不同 的角度分类，如结构、I/O接口的点数、功能、生产厂家等。 1　根据结构形式分类 PLC根据结构形式的不同可分为整体式PLC、组合式PLC和叠装式PLC 三种，如图1-1所示。

2　根据I/O点数分类

I/O点数是指PLC可接入外部信号的数目。I指PLC可接入输入点的数 目；O指PLC可接入输出点的数目；I/O点指PLC可接入的输入、输出点的 总数。

PLC根据I/O点数的不同可分为小型PLC、中型PLC和大型PLC三种，如 图1-2所示。

3　根据功能分类 

PLC根据功能的不同可分为低档PLC、中档PLC、高档PLC三种，如图 1-3所示。

4　根据生产厂家分类 

PLC的生产厂家较多，如美国的AB公司、通用电气公司，德国的西门 子公司，法国的TE公司，日本的欧姆龙、三菱、富士等公司，都是目前 市场上非常主流且极具有代表性的生产厂家。图1-4为不同生产厂家生 产的PLC实物外形。

1.1.2 PLC的功能应用 

国际工委会（IEC）将PLC定义为“数字运算操作的电子系统”，专 为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，存储执行逻辑 运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字的或 模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 

1　PLC的功能

图1-5为PLC在生产过程控制系统的功能图。生产过程中的物理量由 传感器检测后，经变压器变成标准信号，经多路开关和A/D转换器变成 适合PLC处理的数字信号，经光耦送给CPU，光耦具有隔离功能；数字信 号经CPU处理后，再经D/A转换器变成模拟信号输出。模拟信号经驱动电 路驱动控制泵电动机、加温器等设备，可实现自动控制。

       PLC问世以前，在农机、机床、建筑、电力、化工、交通运输等行 业中是以继电器控制系统占主导地位的。继电器控制系统以其结构简 单、价格低廉、易于操作等优点得到了广泛的应用，对于一些控制复 杂的机械设备，采用继电器控制系统时，就会显现其继电器控制系统 的一些不足之处，如控制装置体积庞大、接线复杂，可靠性、灵活性 较差，出现故障可能性较高，工作模式固定等。 在现代化的生产过程中，由于生产设备的控制方式会随产品的不 同而有所变动，因此对于传统的继电器控制系统就必须重新设计，改 变硬件结构，这样便会增加企业的成本，延长生产周期，不能满足多 变的市场需求。为了弥补继电器控制系统中的不足，同时降低成本， 更加先进的自动控制装置——可编程控制器（PLC）应运而生。 PLC控制系统用标准接口取代了硬件安装连接，用大规模集成电路 与可靠元件的组合取代线圈和活动部件的搭配，通过计算机控制，不仅大大简化了整个控制系统，而且使得控制系统的性能更加稳定，功 能更加强大，在拓展性和抗干扰能力方面也有了显著的提高。 PLC控制系统最大的特色是在改变控制方式和效果时不需要改动电 气部件的物理连接线路，只需要通过PLC程序编写软件重新编写PLC内 部的程序即可。

PLC的应用 

目前，PLC已经成为生产自动化、现代化的重要标志。众多电子器件 生产厂商都投入到了PLC产品的研发中，PLC的品种越来越丰富，功能越 来越强大，应用也越来越广泛，无论是生产、制造还是管理、检验，无 不可以看到PLC的身影，如图1-6所示。

1.2　PLC的结构组成 

随着控制系统的规模和复杂程度的增加，一套完整的PLC控制系统不 再局限于单个PLC主机（基本单元）独立工作，而是由多个硬件组合而 成，且根据PLC类型、应用场合、环境、功能等因素的不同，构成一个 系统的硬件数量、类型、要求也不相同，不同系统的具体结构、组配模 式、硬件规模也有很大差异。 

1.2.1 三菱PLC的结构组成 

三菱公司为了满足各行各业不同的控制需求，推出了多种系列型号 的PLC，如Q系列、AnS系列、QnA系列、A系列和FX系列等，如图1-7所 示。

1　三菱PLC的基本单元

图1-8为三菱PLC基本单元的外部结构。

三菱PLC的每一个输入/输出接口、输入/输出LED指示灯、PLC状态 指示灯上都标有该接口或该指示灯的文字标识，通过各文字标识即可 了解各接口或指示灯的功能。

三菱PLC基本单元的内部主要是由CPU电路板、输入/输出接口电路板 和电源电路板构成的，如图1-9所示。

三菱PLC中，不同系列、不同型号的PLC具有不同的规格参数。图1- 10为三菱FX2N系列PLC基本单元的类型、I/O点数和性能参数。

三菱PLC基本单元的正面标识有PLC的型号，型号中的每个字母或 数字都标识着不同的含义，下面是三菱FX2N系列PLC型号中各字母或 数字所表示的含义。

系列名称：如0、2、1S、1N、2N、2NC、3U等。 I/O点数：PLC输入/输出的总点数，10～256之间。 基本单元：M代表PLC的基本单元。 输出形式：R为继电器输出，该输出形式有触点，可带交/直流负 载； T为晶体管输出，该输出形式无触点，可带直流负载； S为晶闸管输出，该输出形式无触点，可带交流负载。 特殊品种：D为DC电源，表示DC输出；A为AC电源，表示AC输入或 AC输出模块；H为大电流输出扩展模块；V为立式端子排的扩展模块； C为接插口I/O方式；F表示输出滤波时间常数为1 ms的扩展模块。 若在三菱FX系列PLC基本单元型号标识上特殊品种一项无标记，则 默认为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出。

三菱PLC的扩展单元 

三菱PLC的扩展单元是一个独立的扩展设备，通常接在PLC基本单元 的扩展接口或扩展插槽上，如图1-11所示。

不同系列的三菱PLC的扩展单元类型不同，如图1-12所示。三菱FX2N 系列PLC的扩展单元主要有6种类型，根据其输出类型的不同，6种类型 的FX2N系列PLC扩展单元可分为继电器输出和晶体管输出两大类。

三菱PLC扩展单元的正面也标识有该扩展单元的型号，其型号的命 名规则与基本单元很相似，只是该系列PLC的扩展单元使用字母“E” 标识。

三菱PLC的扩展模块 

三菱PLC扩展模块是用于增加PLC的I/O点数及改变I/O比例的装置， 内部无电源和CPU，需要与基本单元配合使用，并由基本单元或扩展单 元供电，如图1-13所示。

不同系列的三菱PLC的扩展模块类型不同，如图1-14所示。三菱FX2N 系列PLC的扩展模块主要有3种类型，分别为FX2N-16EX、FX2N-16EYT、FX2N-16EYR。

三菱PLC扩展模块的正面标识有该扩展模块的型号。其型号的命名 规则与扩展单元很相似，输入/输出形式用字母标识，主要有以下几 种： X为输入； YR为继电器输出； YS为晶闸管输出； Yt为晶体管输出。

　三菱PLC的特殊功能模块 特殊功能模块是PLC中的一种专用扩展模块，如模拟量I/O模块、通 信扩展模块、温度控制模块、定位控制模块、高速计数模块、热电偶温度传感器输入模块、凸轮控制模块等。 图1-15为三菱PLC的模拟量I/O模块。

图1-16为三菱PLC的定位控制模块。

图1-17为三菱PLC的高速计数模块。

图1-18为三菱PLC的其他扩展模块。

以上内容摘自图书《全彩图解PLC与变频技术》