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PLC硬件設計包括：PLC及外圍線路的設計、電氣線路的設計和抗干擾措施的設計等。

選定PLC的機型和分配I/O點后，硬件設計的主要內容就是電氣控制系統的原理圖的設計，電氣控制元器件的選擇和控制柜的設計。電氣控制系統的原理圖包括主電路和控制電路。控制電路中包括PLC的I/O接線和自動、手動部分的詳細連接等。電器元件的選擇主要是根據控制要求選擇按鈕、開關、傳感器、保護電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

2. PLC的軟件設計

    軟件設計包括系統初始化程序、主程序、子程序、中斷程序、故障應急措施和輔助程序的設計，小型開關量控制一般只有主程序。首先應根據總體要求和控制系統的具體情況，確定程序的基本結構，畫出控制流程圖或功能流程圖，簡單的可以用經驗法設計，復雜的系統一般用順序控制設計法設計

獨立型PLC又稱外裝型或通用型PLC。對數控機床而言，獨立型PLC獨立于CNC裝置，具有完備的硬件結構和軟件功能，能夠獨立完成規定的控制任務。采用獨立型PLC的數控系統框圖（如圖1所示）。

                  圖1    獨立型PLC的CNC系統框圖

獨立型PLC具有如下特點

(1)獨立型PLC具有CPU及其控制電路，系統程序存儲器、用戶程序存儲器、輸入／輸出接口電路、與編程器等外部設備通信的接口和電源等基本功能結構(如圖2所示)。



                 圖2   獨立型PLC功能結構

(2)獨立型PLC一般采用積木式模塊結構或插板式結構，各功能電路多做成獨立的模塊或印刷電路插板，具有安裝方便、功能易于擴展和變更的優點。

(3)性能／價格比不如內裝型PLC。自1969年針對工業自動控制的特點和需要而開發的第一臺PLC問世以來，迄今已近30多年了 ，它的發展雖然包含了前期控制技術的繼承和演變，但又比同于順序控制器和通用的微機控制裝置。它不僅充分利用微機處理器的優點來滿足各種工業領域的實時控制要求，同時也照顧到現場電氣操作維護人員的技能和習慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達形式，風格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎地形象編程語言和模塊化地軟件結構，使用程序地編制清晰直觀、方便易學，調試和查錯都很容易。用戶買到所需PLC后，只需按說明書或提示，座少量地安裝接線和用戶程序地編制工作，就可以靈活而方便地將PLC應用于生產實踐。而且用戶程序的編制、修改和調試不需要具有專門的計算機編程語言知識。這樣就破除了“電腦"的神秘感，推動了計算機技術的普遍運用。可編程控制器PLC在現代工業自動化控制中是重視的先進控制技術。

       PLC現已成為工業控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性高、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯網功能、以易與計算機接口、能對模擬量進行控制，具備高速計數與位控等性能模塊等優異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數繼電器等組成的傳統繼電—接觸控制系統，在機械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業得到廣泛應用。PLC應用深度和廣度已經成為一個國家工業先進的重要標志之一