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三菱的FX2N系列PLC 中有11个存储运算结果的存储器，被称为栈存储器，
多重输出指令又被称为堆栈指令，MPS、MRD、MPP为一组指令，主要用在当多重输出且逻辑条件不同的情况下，将连接点的结果存储起来，以便连接点后面的电路编程。
MRD：
读出堆栈，读出由MPS指令新存储的运算结果（栈存储器单元数据），栈内数据不发生变化。
MPP：
弹出堆栈，读出并栈存储器单元数据，同时以下各存储单元数据向上单元推移。
MPS：存储该指令处的运算结果（压入堆栈），使用一次MPS指令，该时刻的运算结果就推入栈的单元。在没有使用MPP指令之前，若再次使用MPS指令，当时的逻辑运算结果推入栈的单元，先推入的数据依次向栈的下一单元推移。图8-2中栈存储器中的①是次压栈的数据，②是二次压栈的数据。
多重输出指令的入栈出栈工作方式是：后进先出、后出。
MPS、MPP两指令成对出现，而MPS、MPP之间的MRD指令在只有两层输出时不用。而若输出的层数多，使用的次数就多。在利用梯形图编程的情况下，多重输出指令可以不用过分关注。而且也可以用其他指令取代多重输出指令。如图8-3所示的梯形图与图8-1的功能相同，也可将压入堆栈的运算结果用中间继电器记忆，将该继电器的动断触点与MPP、MRD指令后的其他条件相“与”。
PLC的国内外状况
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，采用程序化的手段应用于电气控制，这就是代可编程序控制器，称Programmable ,是世界上公认的台PLC.
限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。高的运算速度、小型体积、的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着开始的。初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有广阔的应用天地。
PLC未来展望
21世纪，PLC会有大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度快、存储容量大、智能强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向小型及大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会丰富、规格齐全，的人机界面、完备的通信设备会好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着竞争的加剧而，会出现少数几个市场的局面，会出现通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
什么是plc?
通常，我们上网的方式一般有：利用电话线的拨号?xdsl方式；利用有线电视线路的cablemodem方式，或利用双绞线的以太网方式。
现在，我们又多了一种方便，经济的选择：利用电线，这就是plc！plc的英文全称是powerlinecommunication，即电力线通信。通过利用传输电流的电力线作为通信载体，使得plc具有大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受4.5~45mbps的高速网络接入，来浏览网页、拨打电话，和观看在线，从而实现集数据、语音、视频，以及电力于一体的"四网合一"！另外，可将房屋内的电话、电视、音响、冰箱等家电利用plc连接起来，进行集中控制，实现"智能家庭"的梦想。目前，plc主要是作为一种接入技术，提供宽带网络"后一公里"的解决方案，适用于居民小区，学校，酒店，写字楼等领域。
plc的技术原理
plc利用1.6m到30m频带范围传输信号。在发送时，利用gmsk或ofdm调制技术将用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输，在接收端，先
经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5m~45m之间。plc设备分局端和调
制解调器，局端负责与内部plc调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时，来自用户的数据进入调制解调器调制后，通过用户的配电线
路传输到局端设备，局端将信号解调出来，再转到外部的internet。
plc的优点：
1．实现由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路，所以不用进行额外布线，从而大大减少了网络的，降低了成本。
2．范围广电力线是覆盖范围广的网络，它的规模是其他任何网络无法比拟的。plc可以轻松地渗透到每个家庭，为互联网的发展创造
大的空间。
3．高速率plc能够提供高速的传输。目前，其传输速率依设备厂家的不同而在4.5m~45mbps之间。远远拨号上网和isdn，比adsl快！
足以支持现有网络上的各种应用。高速率的plc产品正在研制之中。
4．永远在线plc属于"即插即用"，不用烦琐的拨号过程，接入电源就等于接入网络！
5．便捷不管在家里的哪个角落，只要连接到房间内的任何电源插座上，就可立即拥有plc带来的高速网络享受！
plc的应用
1．可以为用户提供高速internet访问服务?话音服务，从而为用户上网和打电话增加了新的选择。
2．通过与控制技术的结合，为在现有基础上实现"智能家庭"提供有力支持。利用电力线路为物理媒介，可将遍布住宅各角落的信息家电?pc
等连为一体，接入internet，实现远程?集中的管理控制。
3．不用额外的布线，就可将家中的多太电脑连接起来，组建家庭局域网。
4．实现远程水?电?气等的自动抄表，一张收费单就可解决用户生活中的所有收费项目。
5．利用plc的"永远在线"特点，构件防火?防盗?防有毒气体泄露等保安监控系统和救护系统。
可编程序逻辑控制器起源于60年代，简称PLC（Programmable Logic Controller）。目前，已经广泛应用于冶金、矿业、机械等领域。其特点是：
1、编程方便易学
2、运行稳定
3、使用维护方便
4、对环境要求低
用可编程序控制器实施控制，其实质是按照一定的算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现。入出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点。而人出变换实际上就是信息处理，信息处理当今常用的是微处理机技术，物理实现则要求PLC的输入应当排除干扰信号适应于工业现场。输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用。这就要求I/O电路专门设计。根据PLC实施控制的基本点的分析，PLC采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成。
处理机是PLC的大脑，如下图它由处理器（CPU）和存储器等组成 。
1、处理器（CPU）
处理器（CPU）一般由控制电路、运算器和寄存器组成，这些电路一般都集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线和控制总线与存储单元。输入输出（I/O）接口电路相连接。
它主要完成以下的功能：
（1）将输入信号送入PLC中存储起来。
（2）按存放的先后顺序取出
用户指令，进行编译。
（3）完成用户指令规定的各种操作。
（4）将送到输出端。
（5）响应各种外围设备（如变程器、打印机等）的请求。
2、存储器
PLC内部存储器有两类：一类是RAM（即随机存取存储器），可以随时由 CPU对它进行读出、写入；另一类是ROM （即只读存储器），CPU只
从中读取而不能写入。RAM主要用来存放各种暂存的数据、中间结果能及用户正在调试的程序，ROM主要存放监控程序及用户已调试好的程序，这些程序都事先烧在ROM芯片中，开机后便可运行其中程序。
3、输入、输出接口电路
它起着PLC和外围设备之间传递信息的作用。用户设备需要输入PLC的各种控制信号，如限位开关、操作按钮以及其它一些传感器输出的开关量或模拟量（要通过模数变换进入机内）等，通过输入接口电路将这些信号转换成CPU能接收和处理的信号。输出接口电路将处理器输出的弱电信号转换成现场需要的强电信号以驱动电磁阀、接触器等被控设备的执行元件。常
为了保证电路的正常工作，这些接口电路有以下特点；
1）输入采用光电耦合电路，可大大减少电磁干扰
2）输出也采用光电隔离并有三种方式，即继电器、晶体管和晶闸管。这使得 PLC可以适合各种用户的不同要求。如低速、大功率负载一般采用继电器输出；高速大功率则采用晶闸管输出；高速小功率可用晶体管输出。还有功率放大输出电路等，而且有些输出电路做成模块式，可插拔，换起来十分方便。
．编程方法简单易学
梯形图是使用得多的PLC的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只需花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。
梯形图语言实际上是一种面向用户的语言，PLC在执行梯形图程序时，将它“翻译”成汇编语言后再去执行。
2．功能强，性能价格比高
一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非 常复杂的控制功能。与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。
3．硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强
PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和中小型交流接触器。
硬件配置确定后，通过修改用户程序，就可以方便快速地适应工艺条件的变化。
4．性高，抗干扰能力强
传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的十分之一到百分之一，因触点接触不良造成的故障大为减少。
PLC使用了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC大用户公认为的工业控制设备之一。
5．系统的设计、安装、调试工作量少
PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序可以用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，如果掌握了正确的设计方法，设计梯形图的时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。
可以在实验室模拟调试PLC的用户程序，输入信号用小开关来模拟，可通过PLC发光二管观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。
6．维修工作量小，维修方便
PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二管或编程器提供的信息方便地查明故障的原因，用换模块的方法可以地排除故障。
7．体积小，能耗低
对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PIC的体积仅相当于几个继电器的大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的l/2~1/10。
PLC控制系统的配线比继电器控制系统的少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少很多安装接线工时，加上开关柜体积的缩小，可以节省大量的费用。
（1）PLC的发展大体上可分为3个阶段：
①形成期（1970―1974年）
在这一期间PLC以准计算的面貌与用户见面。在软件上采用机器码和汇编语言编写应用程序，在硬件上采用中小规模集成电路构成系统。其功能于开关逻辑控制，且价格昂贵，只在一些大型生产设备和自动生产线上使用。
②成熟期（1973―1978年）
在这一时期，一方面随着大规模集成电路的出现，出现了以微处理器为的新一代PLC，另一方面采用了梯形图语言，通俗易懂。由此称为PLC，且技术也日趋完善。
③大发展时期（1977――至今）
由于PLC技术的发展始终保持两个特点：一是继承继电器控制系统的特点，二是应用了计算机技术。所以随着PLC应用的扩大，促进了PLC的生产和研究，产品的品种也越来越多，需求量也越来越大，而且很受欢迎，PLC也成为工业控制领域中占主导地位的基础自动化设备。国家已形成为重要产业。据不统计，世界PLC总销售额1987年为25亿美元，1988年为31亿美元，比年增长24％。1989年为36亿美元，比上一年增长16％。而且新的生产家不断涌现，产量产值大幅度增加，价格也普遍下降。
据美国《控制工程》杂志统计，1984年美国注册生产的厂家有48家，其中的有AB（Allen bradly）公司、GM（Gould Modicon）公司、TI仪器（Texas Instruments）公司、GE（General Electric）公司、西屋（Westen House）电气公司等。
据日本《自动化》杂志统计，1982年日本有40家工厂生产PC，其中的有三菱、日立、立石、夏普、安川、、富士等公司。
据德国《工业电气电子》杂志统计，1984年欧州有60家生产PLC的厂家，其中的有德国西门子公司、BBC公司、AEG公司及法国的TE公司等。
（2）随着国外PLC技术的日益发展，其应用也越来越广泛，其范围通常可分成五大类型
①顺序控制
这是现今PLC应用广泛的领域，可以取代传统的继电器顺序控制可以用于单机、多级制式生产自动线控制。如：注塑机、印刷机械、组合机床、装配生产线、包装生产线、电镀车间及电梯控制线路等等。
②运动控制
PLC制造商目前已提供了拖动步进电机式伺服电机的单轴式多轴位置控制模块。在多数情况下，PLC把描述目标位置的数据送给模块，模块移动一轴式数轴到目标位置。当每个轴移动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。运动的编程可用PLC的语言完成，通过编程器输入。
③过程控制
PLC能控制大量的物理参数。例如:温度、压力、速度和流量。PID（Proportional-Integral-Derivative）模块的提供使PLC具有了闭环控制的功能，即一个具有PID控制能力的PLC可用于过程控制。当由于控制过程中某个变量出现偏差时，PID控制算法会计算出正确的输出，把变量保持在设定值上。
④数据处理
在机械加工中，出现了把支持顺序控制的PLC和计算数值控制（CNC）设备紧密结合的趋向。的日本FANUC公司推出的SYSTEM 10.11.12系列，已将CNC控制功能作为PLC的一部分。为了实现PLC和CNC设备之间内部数据自由传递，该公司采用了窗口软件，通过窗口软件用户可以自由编程，由PLC连至CNC设备使用。预计今后几年CNC系统将变成以PLC为主体的控制和管理体系。
⑤通信
为了适应国外近年来兴起的工厂自动化（FA）系统发展需要，发展了PLC之间、PLC与上级计算机之间的通信功能，它们都采用光纤通信多级传递。输入/输出模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后采用网络联结构成集中管理信息的分布式网络系统。
1．PLC概念
PLC问世以来，尽管时间不长，但发展。为了使其生产和发展标准化，电工(IEC)先后颁布了PLC标准的草案稿，二稿,并在1987年2月通过了对它的定义：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”
为了避免与个人计算机PC（Personal Computer）相混淆，所以改为PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，但从功能上讲，现在的PLC早已不是原来意义上的“PLC”了。
总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。
2.PLC特点
(1)性高，抗干扰能力强
工业生产一般对控制设备要求很高，应具有很强的抗干扰能力和高的性，能在恶劣的环境中地工作，平均故障间隔时间长，故障修复时间短。这是PLC控制微机控制的一大特点。例如日本的三菱公司F1、F2系列平均故障间隔时间长达30万h，而A系列的性比F1、F2系列高。
PLC控制系统的故障通常有两种：一种是偶发性故障，即由于恶劣环境（电磁干扰、高温、过电压、欠电压）引起的，这类故障只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统本应随之恢复正常，但因PLC受外界影响后，内部存储的信息被破坏，从初始状态重新起动。另一类是性故障，是由于元器件不可恢复的损坏引起的。
在PLC设计中，可以从硬件和软件两方面采取措施，防止以上故障的发生，以提高其性。主要措施有：
①硬件措施有：
屏蔽:对电源变压器、CPU编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。
滤波:对供电系统及输入/输出线路采用多种形式的滤波，如LC式π型滤波网络，以高频干扰和削弱各种模块之间的相互影响。
电源的调整与保护:对微处理器这个部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压影响。
隔离:在微处理器与输入/输出电路之间，采用光电隔离，有效地隔离输入/输出间电的联系，减少故障和误动作的可能。
联锁:所有输出模块都受开门信号控制，而这个信号只在规定的各种条件都满足时才有效，这样就有效地防止了产生不正常输出的可能性。
采用模块式结构:这种结构有助于故障情况下短时修复。
设置环境检测和诊断电路:这种分电路与软件配合，可以实现灵活保护与故障指示等功能。
②软件措施有：
故障检测:软件定期地检测外界环境，对诸如掉电、强干扰信号等情况能及时进行处理。
信息保护和恢复:对偶发性故障只要故障条件出现时，不破坏PLC内部的信息，一旦故障条件消失，就可恢复正常，继续原来的工作。
设置了警戒时钟WDT:如果程序每循环执行时间过了WDT规定时间，预示了程序进入死循环，立即报警。
加强对程序的检查和检验:一旦程序有错，立即报警并停止执行。
对程序及动态数据进行电池后备:停电后，利用后备电池供电，有关状态及信息就不会因此而丢失。
这样，PLC的性、抗干扰能力大大提高。例如美国通用电气公司制成的制模块平均无故障率可达1千万小时之多，组成系统后的平均无故障率可达4至5千万小时。
（2）编程简单，使用方便
这是PLC微机的另一个特点。目前大多数PLC采用继电控制形式的“梯形图编程方式”，即有传统控制线路的清晰直观，又适合电气技术人员的读图习惯和微机应用水平，易于接受，与常用的汇编语言相比，受欢迎。
这了进一步简化编程，当今的PLC还针对具体问题设计了诸如步进梯形指令、功能指令等。PLC是为车间操作人员而设计的，一般只要很短时间的训练即能学会使用。而微电脑控制系统则要求具有一定知识的人员操作。当然，PLC的功能开发，需要有软件的。
（3）控制程序可变，具有很好的柔性
在生产工艺流程改变或生产线设备新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只要改变程序就可以满足要求。所以PLC取代继电器控制，而且具有继电器所不具备的无可比拟的优点。因此PLC除应用于单机控制外，在柔制造单元（FMC）、柔制造系统（FMS），以至工厂自动化（FA）中也被大量采用。
（4）功能完善
现代PLC具有数字和模拟量输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序控制、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录和显示功能，使用设备水平大提高。
（5）扩充方便，组合灵活
PLC产品具有各种扩充单元，可以方便地适应不同工业控制需要的不同输入输出点及不同输入输出方式的系统。
（6）减少了控制系统设计及施工的工作量
由于PLC采用软件编程来达到控制功能，而不同于继电器控制采用接线来达到控制功能，同时PLC又能进行模拟调试，并且操作化功能和监视化功能很强，这些都减少了许多的工作量。
（7）体积小、重量轻，是“机电一体化”特有的产品
一台收录机大小的PLC具有相当于1.8m高的继电器控制柜的功能，一般节电50％以上。
由于PLC是工业控制的计算机，其结构紧密、坚固、体积小巧，并由于具备很强的抗干扰能力，使之易于装入机械设备内部，因而成为实现“机电一体化”较理想的控制设备。
由于PLC具备了以上特点，它把微计算机技术与继电器控制技术很好地融合在一起，新发展的PLC产品，还把直接数字控制（DDC）技术加进去，并具有监控计算机联网的功能。因而它的应用几乎覆盖了所有的工业企业，既能改造传统机械产品成为机电一体化的新一代产品，又适用于生产过程控制，实现工业生产的、高产、节能与降。
总之，PLC技术代表了当前电气控制的世界水平，PLC与数控技术和工业机器人已成为机械工业自动化的三大支柱
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