可编程控制器的使用，使得控制系统的性能得以提升。为增进大家对可编程控制器的了解，本文将对可编程控制器的基本指令、可编程控制器的组成、可编程控制器的常用编程语言以及可编程控制器的主要作用予以介绍。

一、可编程控制器的基本指令

可编程控制器的指令系统由基本指令和高级指令组成，有160多条，常用的基本指令见下表。

二、可编程控制器的组成

可编程控制器有许多类型，但其基本组成是相同的，主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)接口、电源及编程器等组成，见下图。

1.中央处理器(CPU)

中央处理器(CPU)是可编程控制器的核心，它在生产厂家预先编制的系统程序控制下，通过输入装置读入现场输入信号并按照用户程序执行相应的操作，然后根据处理结果通过输出装置实现输出控制。CPU的性能直接影响可编程控制器的性能。

2.存储器

可编程控制器内的存储器按用途可分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序存储器存放系统程序，该程序已由生产厂家固化，用户不能访问和修改;用户程序存储器存放用户程序和数据，用户程序由用户根据控制要求进行编写。

3.输入/输出(I/O)接口

输入/输出(I/O)接口是可编程控制器和现场I/O设备连接的部分，I/O接口有数字量(开关量)I/O单元、模拟量I/O单元。根据I/O点数可将可编程控制器分为小型、中型、大型3种。小型可编程控制器的I/O点数在256点以下，中型可编程控制器的I/O点数在256～2048点之间，大型可编程控制器的I/O点数在2048点以上。

4.电源

电源部件将交流电源转换成CPU、存储器、I/O接口工作所需的直流电源。

5.编程器

编程器是可编程控制器的重要外围设备，利用编程器能够进行可编程控制器程序的编写、调试检查和监控等操作，还可以通过编程器来调用和显示可编程控制器的一些内部状态和系统参数。编程器通过通信端口与CPU联系，完成人机对话连接。编程器上有编程用的各种功能键和显示器，以及编程、监控转换开关。编程器有简易编程器和智能编程器两类。

三、可编程控制器常用编程语言

可编程控制器目前常用的编程语言有以下几种：梯形图语言、助记符语言、顺序功能图、功能块图和某些高级语言。手持编程器多采用助记符语言，计算机软件编程采用梯形图语言，也有采用顺序功能图、功能块图的。

(1)梯形图语言

梯形图的表达式沿用了原电气控制系统中的继电接触控制电路图的形式，二者的基本构思是一致的，只是使用符号和表达方式有所区别。

(2)助记符语言

助记符语言又称命令语句表达式语言，它常用一些助记符来表示PLC的某种操作。它类似微机中的汇编语言，但比汇编语言更直观易懂。用户可以很容易地将梯形图语言转换成助记符语言。

(3)顺序功能图

顺序功能图常用来编制顺序控制程序，它包括步、动作、转换三个要素。顺序功能图法可以将一个复杂的控制过程分解为一些小的工作状态。对于这些小状态的功能依次处理后再把这些小状态依一定顺序控制要求连接成组合整体的控制程序。图1-6所示为采用顺序功能图编制的程序段，

(4)功能块图

功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方块左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆点表示“非”运算，信号自左向右流动。类似于电路一样，方框被“导线”连接在一起。

四、可编程控制器的主要作用有哪些

1.运动控制

在机械加工行业，可编程控制器与计算机数控(CNC)集成在一起，完成机床的运动控制。很多PLC制造厂家已提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴的位置控制模板。在多数情况下，PLC把描述目标位置的数据送给模板，模板移动一轴或数轴到目标位置。当每个轴移动时，位置控制模板保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。已用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削、磨消应用当中。

2.定时控制

PLC为用户提供了一定数量的定时器，设置了定时器指令，如OMRON公司的CPM1A，，每个定时器可实现0·1~999·9s或0·01~99·9s的定时控制，SIEMENS公司S7—200系列可提供时基单位为0·1s/0`01s及0·00s的定时器，实现从0·001s到3276·7s的定时制。可按一定方式进行定时时间的扩展。定时精度高，定时设定方便、灵活。PLC还提供了高精度的时钟脉冲，用于准确的实时控制。

3.记数控制

PLC为用户提供的记数器分为普通记数器，可逆记数器(增减计数器)、高速计数器等，用来完成不同用途的记数控制命令。计数器值等于计数器设定值，或在某一数值范围时，发出控制命令。计数器的记数值可在运行中被读出，也可在运行中进行修改。

4.步进控制

PLC为用户提供了一定数量的移位寄存器，用移位寄存器可方便地完成步进控制功能。在一道工序完成之后，自动进行下一道工序。一个工作周期结束后，自动进入下一个工作周期。有些PLC还专门设有步进控制指令，使得步进控制更为方便。

5.数据处理

大部分PLC都具有不同程度的数据处理功能，如F2系列、C系列、S7系列PLC等，能完成数据运算如;加、减、乘、除、乘方、开方等，逻辑运算如;字与、字或、字异或、求反等，移位、数据比较和传送数值的转换等操作。

6.模、数和数、模转换

在过程控制或闭环控制系统中，存在温度、压力、流量、速度位移、电流、电压等连续变化的物理量。过去，PLC用于逻辑控制，对于这些物理量的控制主要靠仪表控制或分布式系统DCS。大、中型PLC都具有物理处理功能，很多小型PLC也具有物理量处理功能，编程和使用都很方便。

7.通信及联网

大都分PLC都具备通信能力，能够实现PLC与计算机，PLC与PLC之间的通信。通过这些通信技术，使PLC更容易构成工厂自动化(FA)系统。也可与打印机、监视器等外部设备相连，记录和监视有关数据