用领域不断扩大，从应用类型看大致可归纳为以下几个方面： 1、强量逻辑运算
利用PLC最基本的逻辑运算，定时，计收等功能实现逻辑运算，可取代传统的继电器控制用于单片机控制，多机群控制，生产自动线控制等。例：机床，注塑机印刷机械，装配生产线，电镀流水线及电梯的控制等。这是PLC最基本的应用，也是PLC最广泛的应用领域。 2、运动控制
大多数PLC都有拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，这一功能广泛用于各种机械设备。例如：各种机床，装配机械，机器人等进行运动控制。
3、过程控制
大、中型PLC都具有多路模拟量I/O模块和PID控制功能，有的小型PLC也具有模拟量输入输出，所以PLC可实现模拟量控制而且具有PID控制功能的PLC可构成闭环控制，用于过程控制。这一功能已广泛用于铝炉，反应堆，水处理，酿酒及闭环位置控制和速度控制等方面。 4、数据处理
现代的PLC都具有数学运算数据传递、转换、排序和查表等功能，可进行数据的采集，分析和处理，同时通过通信接口将这些数据传送给其电智能装置。例如：CNC设备进行处理。 5、通信联网
PLC的通信包括PLC与PLC，PLC与计算机，PLC与其它智能设备之间的通信。PLC系统与通用计算机可直接或通过通信处理单元，通信转换单元相连构成网络，来实现信息的交换和构成。
PLC在问世以来，经过40多年的发展，在国外也取得了较好的发展。在美、德国等工业发达国家已成为重要的产业之一，世界总销售额不断上升，生产厂家不断涌现，品种不断翻新，产量产值大幅度上升而价格则不断下降。目前，世界上有200多个厂家生产PLC。较多的有美国：AB通用电气、莫迪康公司；日本：松下、三菱、富士、欧姆龙等；德国：西门子公司；法国：TE施耐德公司。韩国：三星、LG公司等。 二、PLC的发展前景
1、产品规模向大小两个方向发展。
大：I/O点数达14336点，32位微处理器，多CPU并行工作，大容量存储器，扫描速度快高速。
小：整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。 2、PLC在闭环过程中应用日益广泛。
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3、不断加强通讯功能。 4、新器件和模块不断推出。
管理分散控制的多级分布式控制系统，满足工厂自动化（FA）系统发展的需要。
2.3 可编程控制器的几种编程语言
可编程控制器的编程语言按IEC61131-3国际标准来分主要包括图形化编程
语言和文本化编程语言。图形化编程语言包括:梯形图(LD-Ladder Diagram)、功能块图(FBD-Function Block Diagram)、顺序功能图(SFC-Sequential Function Chart)。文本化编程语言包括:指令表(IL-Instruction List)和结构化文本(ST-Structured Text)。这些语言是基于WINDOWS操作系统的编程语言，而SFC编程语言则在两类编程语言中均可使用。下面分别来介绍这两种编程语言。 2.3.1 梯形图编程语言(LD-Ladder Diagram)
梯形图来源于继电器逻辑控制系统的描述，是PLC编程中被最广泛使用的一种图形化语言。由于梯形图类似于继电器控制的电气接线图，便于理解,因此许多编程人员和维护人员都选择了这一编程方式，而且其图形结构类似于登高用的梯子，故名梯形图。梯形图程序的左右两侧有两垂直的电力轨线，左侧的电力轨线名义上为功率流从左向右沿着水平梯级通过各个触点、功能、功能块、线圈等提供能量，功率流的终点是右侧的电力轨线。每一个触点代表了一个布尔变量的状态，每一个线圈代表了一个实际设备的状态，一个简单的梯形图程序如图2-2所示:
图2-2 梯形图程序示例
梯形图的每个梯级表示一个因果关系,事件发生的条件表示在梯形的左面,事件发生的结果表示在梯级的右面。 梯形图编程语言具有如下特点:
(1)与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性。
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(2)与原有继电器逻辑控制技术相一致，易于掌握和学习。 (3)对于复杂控制系统描述，仍不够清晰。 (4)可读性仍不够好。
几乎所有PLC厂商提供的PLC都支持梯形图编程语言,而且都比较容易理解，只是在梯形图结构上可能稍有变化。比如西门子的S7系列梯形图就没有右边的电力轨线。
2.3.2 功能块图编程语言(FBD-Function Block Diagram)
功能块图编程语言采用功能模块表示所具有的功能，不同的功能模块具有不同的功能。功能模块用矩形来表示，每一个功能模块的左侧有不少于一个的输入端，右侧有不少于一个的输出端。功能模块的类型名称通常写在块内，其输入输出名称写在块内的输入输出点对应的地方。
功能模块基本上分为两类:基本功能模块和特殊功能模块。基本功能模块如AND，OR，XOR等等，特殊功能模块如ON延时，脉冲输出，计数器等等。 功能块图编程语言具有以下特点:
(1)以功能模块为单位，从控制功能入手，使控制方案的分析和理解变得容易。
(2)功能模块用图形化的方式描述功能，较直观，易掌握，方便组态，易操作，是有发展前途的一种编程语言。
(3)对较复杂系统，由于控制功能关系能够比较清晰的描述，因此缩短了编程和调试时间。
(4)因为每一个功能模块要占用一定程序存储空间，所以对功能模块的执行需要一定的执行时间。因此，这种语言在大中型可编程控制器和分散控制系统中应用较广泛。
2.4 传感器的概述
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一
定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器的使用：传感器应用于科学和技术领域。在研究中，高敏感度和特殊传感器被用来做实验。在自动化技术中，标准和特殊传感器全部得到使用，在日常使用的设备中，更多用的是简单的传感器，然而，这种传感器要求非常可靠的
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操作。
传感器信号：传感器把物理量转换成一个电信号。二进制传感器也称为开关，与模拟传感器输出信号的类型不同而有所区别。
2.4.1 磁性传感器的工作原理
本系统所使用的气缸都是带磁性开关的气缸，这些气缸的缸筒采用导磁性弱、隔磁性强的材料，如硬铝、不锈钢等。在非磁性体的活塞上安装一个永久磁铁的磁环，这样就提供了一个反映气缸活塞位置的磁场，而安装在气缸外侧的磁性开关则是用来检测气缸活塞位置，即检测活塞的运动行程的。
有触点式的磁性开关用舌簧开关作磁场检测元件，舌簧开关成型于合成树脂块内，并且一般还有动作指示灯、过电压保护电路也塑封在内。下图是带磁性开关气缸的工作原理图（如图2-3）。当气缸中随活塞移动的磁环靠近开关时，舌簧开关的两根簧片被磁化而相互吸引，触点闭合；当磁环移开开关后，簧片失磁，触点断开。触点闭合或断开时发出电控信号，在PLC的自动控制中，可以利用该信号判断推料缸及顶料缸的运动状态或所处的位置，以确定工件是否被推出或气缸是否返回。
在磁性开关上设置的LED显示用于显示其信号状态，供调试时使用。磁性开关动作时，输出信号“1”，LED亮；磁性开关不动作时，输出信号“0”，LED不亮。
图2-3 磁性开关原图 图2-4 磁性开关电路图 磁性开关的安装位置可以调整，调整方法是松开它的紧定螺栓，让磁性开关顺着气缸滑动，到达指定位置后，再旋紧紧定螺栓。磁性开关有蓝色和棕色2根引出线，使用时蓝色引出线应连接到PLC输入公共端，棕色引出线应连接到PLC输入端，磁性开关的内部电路如图2-4所示。 2.4.2 电感式接近开关的工作原理
电感式接近开关是利用电涡流效应制造的传感器。电涡流效应是指当金属物体处于一个交变的磁场中，在金属内部会产生交变的电涡流，该涡流又会反作用于产生它的磁场这样一种物理效应。如果这个交变的磁场是由一个电感线圈产生的，则这个电感线圈中的电流就会发生变化，用于平衡涡流产生的磁场。
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利用这一原理，以高频振荡器（LC振荡器）中的电感线圈作为检测元件，当被测金属物体接近电感线圈时产生了涡流效应，引起振荡器振幅或频率的变化，由传感器的信号调理电路（包括检波、放大、整形、输出等电路）将该变化转换成开关量输出，从而达到检测目的。
在接近开关的选用和安装中，必须认真考虑检测距离、设定距离，保证生产线上的传感器可靠动作。安装距离注意说明如图2-5所示。
图2-5 接近开关安装示意图
2.4.3 光电式接近开关的工作原理
“光电传感器”是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器，其中输出形式为开关量的传感器为光电式接近开关。
光电式接近开关主要由光发射器和光接收器构成。如果光发射器发射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射，到达光接收器的量将会发生变化，光接收器的敏感元件将检测出这种变化，并转换为电气信号，进行输出。大多使用可视光（主要为红色，也用绿色、蓝色来判断颜色）和红外光。
按照接收器接收光的方式的不同，光电式接近开关可分为对射式、反射式和漫射式3种，如下图2-6所示。
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