基本的PLC操作

　　過程控制可以簡單到何種程度? 我們以一個常見的家用加熱器為例進行說明。加熱器部件密封在一個容器內，便于系統通信。這個概念可以擴展到遠端控制的家用恒溫加熱器，通信距離在幾米左右，通常采用電壓控制。遠距離傳輸線的阻抗、EMI和RFI使得電壓控制方案的實施非常困難，這種情況下，電流環(huán)不失為簡單、有效的解決方案。由基爾霍夫定律可知，電流環(huán)中任何一點的電流等于環(huán)路中其它所有點的電流，由此可以抵消傳輸線阻抗的影響。由于環(huán)路阻抗和帶寬較低(幾百歐姆，并且< 100Hz)，EMI和RFI的雜散拾取被降至最小。PLC系統對于適當的控制非常有用，例如工廠生產系統。

　　PLC的電流環(huán)傳輸

　　電流控制環(huán)的應用始于20世紀早期的電傳打字機，最早使用的是0–60mA環(huán)路，后來改為0–20mA環(huán)路，PLC系統率先采用了4–20mA環(huán)路。4–20mA電流環(huán)有很多優(yōu)勢。在傳統的分立器件設計中需要仔細計算，而且與當前的集成4–20mA IC相比，電路占用很大空間。Maxim推出了幾款20mA器件，包括MAX15500和MAX5661，可有效簡化4–20mA PLC系統設計。

　　測量到的任何電流值都代表一定的信息。實際應用中，4–20mA電流環(huán)路工作在0mA至24mA電流范圍。但0mA至4mA和20mA至24mA電流范圍用于診斷和系統校準。由于低于4mA和高于20mA的電流用于診斷，可以認為介于0mA和4mA之間的讀數表示系統中傳輸線斷開。同樣，介于20mA和24mA之間的讀數可以表示系統中出現潛在的短路故障。4–20mA通信的增強版稱為高速可尋址遠端傳感器(HART系統)，該系統向下兼容4–20mA儀表。在HART系統中，采用基于微處理器的智能化集成現場器件能夠實現雙向通信。根據HART協議，能夠在同一4–20mA模擬電流信號線對上承載附加的數字信息，用于過程控制。

　　PLC的功能可劃分成幾個功能組。許多PLC廠商將這些功能集成為獨立模塊，每個模塊所具備的功能隨具體應用而有所不同。很多模塊具有多種功能，可與多種傳感器接口連接。然而，多數情況下會針對特殊應用設計專用模塊或擴展模塊，例如：電阻溫度檢測器(RTD)、傳感器或熱電偶傳感器。通常，所有模塊具備相同的核心功能：模擬輸入、模擬輸出、分布式控制(例如現場總線)、接口、數字輸入和輸出(I/O)、CPU以及電源。