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2、垂直出线 带编程口
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其它介绍
西门子PLC工业以太网信号总线电缆
可编程序控制器PLC的发展概况及发展方向
一、国外PLC发展概况
PLC自问世以来，经过40多年的发展，在美、德、日等工业发达国家已成为重要的产业之一。**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，**上有200多个厂家生产PLC，较有名的：美国：AB通用电气、莫迪康公司；日本：三菱、富士、欧姆龙、松下电工等；德国：西门子公司；法国：TE 施耐德公司；韩国：三星、LG公司等。
二、技术发展动向
1. 产品规模向大、小两个方向发展
大： I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描
速度高速化。
小： 由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在闭环过程控制中应用日益广泛
3. 不断加强通讯功能
4. 新器件和模块不断推出
**的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。
5. 编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化
有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有**的PLC指令系统。
6. 发展容错技术
采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。
7.追求软硬件的标准化。
三、国内发展及应用概况
我国的PLC产品的研制和生产经历了三个阶段：顺序控制器（1973～1979）——一位处理器为主的工业控制器（1979～1985）——8位微处理器为主的可编程序控制器（1985以后）。在对外开放政策的推动下，国外PLC产品大量进入我国市场，一部分随成套设备进口。如宝钢一、二期工程就引进了500多套，还有咸阳显象管厂、秦皇岛煤码头、汽车厂等。现在，PLC在国内的各行各业也有了极大的应用，技术含量也越来越高。
技术指标
1、实心裸铜线导体，2芯并合成对，芯线红绿二色。
2、铝箔、裸金属丝编织双层屏蔽，PVC外护套，阻燃,外观紫色。
3、符合VDE 0472标准；B类试验（IEC332.1）。
4、带米标识，分100米、200米、300米包装，500米、1000米木轮包装。
5、工作参数：单线传输**规格：1000m，加中继器可延长至10000m
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和所有网络一样，电缆的优劣直接影响工业以太网的优劣。而且除了高电磁干扰（EMI），工业环境中还经常有某种等级的温度、粉尘、湿度以及其他在家庭
和办公环境中不常见的影响因素。所以，如何选择电缆？在办公室内，商业等级的电缆，例如5类电缆，比较适合于10MB的网络，而5e类电缆适合于100MB网
根据ANSI/TIA-1005标准所述，6类电缆或者更好的电缆可以用于工业环境中的主机或者设备连接。6类电缆能够在100米的范围内实现1GB网络，55米范围内
现10GB网络。6e类电缆可以在100米范围内实现10GB网络。相比于5类电缆和5e类电缆，6类电缆不易受串扰和外部EMI噪声影响。工业以太网电缆的设计能
御更加严酷的工业环境对电缆的物理侵蚀。在安装6类电缆时，确保RJ45接口和插座也能够达到6类等级。较好的使用方法是，短距离布线时，使用预先做好
接插电缆，并在工厂内安装连接器。长距离布线时使用插座。、电缆、屏蔽、接地回路一些应用场合需要做屏蔽，但是如果屏蔽电缆安装不当， 那么会适得
反。当超出保护套管时，屏蔽以太网电缆在EMI环境中的性能更好。良好的接地是使用屏蔽电缆的关键。一个接地参考点是关键中的关键。 多个接地连接会
接地回路，不同接地连接处电势的不同会在电缆中引入噪声。接地回路会给你的网络带来巨大的破坏，为了解决这个问题，只在电缆的一端使用接地RJ45接
口，另一端使用绝缘的RJ45接口以消除接地回路的可能性。如果以太网电缆与电源电缆交叉布线，那么交叉角度颇有讲究。将并列的以太网电缆和电源电缆相
隔至少8到12英寸，如果电压较高或者并列距离较长，那么这个间隔距离应该更大。如果以太网电缆在金属沟槽或者套管内走线，那么相邻的沟槽或者套管必
连接在一起以实现电气连续性。大体来讲，以太网电缆尽量远离能够产生EMI的设备，例如电机、电机控制设备、照明设备、带电导体等。在面板上，以太网
缆与连接器间隔至少2英寸。当电缆远离EMI干扰源时，遵循**的电缆弯曲半径。3、交换机VS集线器简单地说，工业以太网环境中不要使用集线器。集线
不过是一个多端口的中继器。如果集线器被排除在外的话，剩下的选择就只有管理型交换机和非管理型交换机了。管理型的交换机更好，当然它的价格也比非
理型的交换机要贵。网络上的每一台设备都有一识符，就是我们所说的MAC地址，这是交换机比集线器具有的识别能力的关键。当交换机刚刚上电的时候，
的表现和集线器没有区别，将所有的通讯内容都广播出去，但随着网络上的设备将信息在交换机的不同端口上传输，交换机开始监控通讯内容，识别出哪一个
地址与哪一个端口相关，然后在MAC地址表中做出标识。一旦交换机发现设备的MAC地址与某个特定的端口相连接，它就会监控指向那个MAC地址的信息，
些信息仅仅发送给那个特定的地址。工业以太网网络有三种通讯类型。点对点的单播通讯、一对多的组播通讯和一点到所有节点的广播通讯。 当交换机的M
址表建立完成之后，管理型交换机和非管理型交换机对单播通讯和广播通讯的处理方式没有什么不同。一般来说，在100MB的带宽下，将广播频度控制在每秒
个广播。对于任何网络来说，都会或多或少地存在广播通讯。一个例子就是打印服务器会周期性地在网络上给出广播通知。：不仅仅是管理型交换机和非管理
换机的一个主要的区别就在于它们对待组播通讯的处理方式。组播通讯通常来自于搭载在工厂过程网络上的智能设备，采用面向连接的基于生产厂商/用户模型术。这种情况下的连接仅仅是网络上两个或者多个节点之间的关系。要想能够接收组内信息，设备必须加入组播通讯小组，组内所有的成员都能够接收到数据。
果仅仅是向小组发送数据，那么你无需成为小组成员。在生产厂商/用户模型中，组播通讯的主要问题就是随着小组成员数量的增加，通讯信息呈指数地增长。就需要使用管理型的交换机了。管理型交换机能够打开互联网组管理协议（IGMP）窥探功能。它是这样工作的，当IGMP窥探功能打开后，它会发出广播通讯任何组播小组内的成员。使用这些信息，加上已经建好的MAC地址表，管理型交换机就能够将组播通讯仅仅发送给组播小组内的成员。非管理型的交换机对组和广播数据的处理方式一样，都是将数据发送给每一个节点。如果网络使用了生产厂商/用户技术或者使用了组播通讯，那么管理型交换机是物有所值的不二之
5、镜像端口、故障排查考虑使用管理型交换机还有很多其他原因，这种等级的交换机通常都提供故障日志功能，能够控制每个端口的速度，具有冗余设置以及镜像功能。这些额外能力能够保证对网络行为进行更加准确的控制，而且在故障排查的时候能起到非常宝贵的作用。我们知道，对于网络上的某些节点，故障是避免的。当网络性能出现问题时，首先就要检查交换机，虽然对于大多数网络性能问题来说，交换机很少是问题的核心。交换机是系统中**可能发生问题的节点，的工作速率通常是其他网络部件工作速率的10到50倍。虽然总有一种很好的软件能够帮助你对网络故障问题进行排查，但是大多数这种软件仅仅能看到广播通讯播通讯。这实际上很合理，因为很多性能问题通常都源自不受限的组播通讯或者过多的广播通讯。如果你出于某种原因需要检查单播通讯，那么端口镜像的途径。如果网络上没有组播通讯的话，那么使用非管理型的交换机也没什么问题。在只搭载了很少设备的小型简单网络上，很多人使用非管理型的交换机。有时候也可这两种类型的交换机结合使用，将一些远程设备搭载在非管理型的交换机上，统一向管理型的交换机反馈。对于那些节点数量很多的网络，如果成本不是一个关，那么还是选择管理型的交换机吧，事后想来这确实是一个明智的选择。
InterBus现场总线作为IEC61158标准之一，广泛应用于制造业和机器加工业。汽车生产过程中的物料呼叫控制系统采用InterBus现场总线技术，
在现有生产线上进行生产物流重构，实现了企业同步化物流的需求。 InterBus现场总线作为IEC61158标准之一，是一种开放型的串行总线系统
其数据传输速度快、效率高，总线控制器和总线设备具有智能化和很强的故障诊断能力，广泛应用于制造业和机器加工业。汽车生产过程中的物料呼叫控制系统采用InterBus现场总线技术，在现有生产线上进行生产物流重构，实现了企业同步化物流的需求。该系统能使物料供应及时、
节省物料线边占用空间、减少线边库存和储位库存，自动统计缺料的工位、时间与频次，有效防止不必要的延误、等待时间和因物料短缺产生停线的问题。控制系统具有在线故障诊断功能，减少了系统故障处理的时间，提高了系统运行的可靠性和工厂生产效率。 物料呼叫控制系统由硬件和软件构成。硬件主要由工控机，现场总线控制器，总线耦合器BK模块，数字输入、输出模块DIO、SAB模块，LED显示屏，灯箱和按钮构成。现场总线控制器选用RFC430，其具有数据采集、逻辑控制、信息交换和自动诊断等功能。控制系统软件由控制程序和故障诊断程序组成。控制程序功能如下：根据汽车生产要求，当生产线线边库存低于较低值时，生产工人按下工位上对应的按钮，总线控制器根据回送的过程数据，通过一种基于InterBus现场总线的通信模块，发送该物料的名称、工位号数量等信息到LED大屏幕显示屏，同时启动音乐铃声和灯箱上对应该物料的指示灯。仓库工作人员得到信息后，按下灯箱指示灯下面对应的按钮，表示信息确认，已开始投料。总线控制器根据确认的信息，将工位按钮上方的指示灯由常亮转为闪亮状态，表示该物料正在投送中。当物流到达呼叫的工位后，操作人员恢复按钮，该物料配送过程结束。该物料的名称、呼叫工位、呼叫时间、到位时间、投料人等信息记入上位机的数据库，作为管理人员考核员工的一项指标。故障诊断程序包括运行在控制器上的诊断和自启动程序和运行在上位机（工控机）上的OPC（OLE for Process Control）应用程序。控制系统一旦出现故障，总线便停止运行。在线故障诊断程序可以**诊断故障原因，并应用OPC技术将RFC430总线控制器的诊断信息传送到上位机，上位机根据控制器传送的诊断信息，采用**数据库技术为管理层提供更为详细的故障原因以及处理方法。因此，一旦控制系统出现故障，值班人员就能根据故障诊断信息以及处理方法迅速排除故障。故障排除后，系统能自动启动总线，恢复正常运行。InterBus总线控制器RF430中的标准寄存器提供了总线运行的状态信息，也可通过控制程序操作总线系统。总线控制器中的标准寄存器包括诊断状态寄存器、诊断参数寄存器、标准功能启动寄存器、标准功能状态寄存器和标准功能参数寄存器。寄存器的地址可利用PCWORX组态软件在控制系统的输入或输出地址区域设定，以便在编程中应用。诊断状态寄存器为一个字长，每一位都反映了总线系统运行状态的某一方面情况。诊断参数寄存器为诊断状态寄存器的状态位提供更为详细的信息，当外围设备出现故障和总线出错时，诊断参数寄存器提供错误位置；当控制器和总线出错时，诊断参数寄存器提供错误代码。诊断和自启动程序在PC WORX 2.02中功能编程软件Program Worx上开发，采用ST（结构化文本）语言编程，编程后封装成功能模块FCDIAG（见图1）。该模块以诊断状态寄存器、诊断参数寄存器作为输入，经过处理之后把诊断信息赋给全局部变量ERR DIAG STATUS 和ERR DIAG_PAPA。自启动功能可以检测故障是否清除，一旦检测到故障已经清除后，通过标准功能启动寄存器，
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PROFIBUS 网络安装规范
了解了PROFIBUS的各个网络器件，这里就PROFIBUS安装的注意事项进行介绍，同时会结合一些现场的实例加以说明。
3.1网络拓扑的规则
设计一条PROFIBUS网络，首先需要了解PROFIBUS网络的拓扑规则：
① PROFIBUS网络是RS485串口通讯，半双工，支持光纤通讯；
② 每个网络理论上**多可连接127个物理站点，其中包括主站、从站以及中继设备；
③ 网络的通讯波特率9.6kbps~12Mbps，通讯波特率与通讯的距离具有一定的对应关系（见表3）；
④ 每个物理网段**多32个物理站点设备，物理网段两终端都需要设置终端电阻或使用有源终端电阻；
⑤ 每个网段的通讯距离或者设备数如果超限，需要增加RS485中继器进行网络拓展，中继器**多可串联9个；
⑥ 每个中继设备（RS485中继器、OLM）也做为网络中的一个物理站点，但没有站号；
⑦ 网络支持多主站，但在同一网络中，不建议多于3个主站；
⑧ 在Step7软件中进行PROFIBUS网络组态时，应当按照从小到大的顺序设置从站站号，且应该连续；
⑨ 一般0是PG的地址，1～2为主站地址，126为某些从站默认的地址，127是广播地址，因而这些地址一般不再分配给从站，故DP从站**多可连接124个，站号设置一般为 3~125。
⑩ 如果网络中涉及到分支电缆，则应注意分支电缆的长度应当严格遵守PROFIBUS的协议规定，比如：波特率1.5Mbps时，网段中分支电缆总长度6.6米（表5）。
波特率
[kbit/s]
9.6
97.75
187.5
500
1500
分支电缆
长度（m）
500
100
33
20
6.6
? 表5 波特率与分支电缆的长度对应表
? 用户如果使用了西门子的SIMOCODE 3UF7等产品时，就会涉及到网络中存在分支电缆的问题。为了保证每个网段的分支电缆不超过规定长度，一般可以在每个抽屉柜内设计一个中继器，进行物理网段的分割，同时还可以起到隔离干扰的作用。
在进行PROFIBUS网络连接之前，首先应当考虑拓扑结构的设计是否有问题。如果拓扑结构有问题，将来网络通讯很可能出现问题。
另外，从波特率与距离的对应关系中可以看到，波特率越高，则对应的通讯距离越近，因而如果现场遇到PROFIBUS的通讯有通讯不上或者通讯不稳定的情况，也可以考虑先将波特率降低，再进行观察处理。
3.2 PROFIBUS网络安装的规则
3.2.1 网络布线的规则
①选择标准PROFIBUS通讯电缆
标准PROFIBUS通讯电缆的特性阻抗为150欧姆，这与PB头的终端电阻设置为“ON”时的终端电阻值刚好匹配，如果选择普通的电缆，其特性阻抗与终端电阻很可能不匹配，则通讯性能将会受到影响；
标准的PROFIBUS电缆往往是双层屏蔽的，屏蔽效果比较好。另外，标准通讯电缆是双绞的，因而对于信号在电缆内传输时自身产生的干扰也能够起到自我抑制的作用。
②屏蔽层多点接地
PROFIBUS电缆在插头内接线时，须将屏蔽层剥开，压在插头内的金属部分，该金属部分与当Sub-D插头外部的金属部分相连，当将插头插在CPU或者ET200M等设备的DP口上时，则通过设备连接到了安装底板，而安装底板一般是连接在柜壳上并接地的，从而实现了屏蔽层的接地。
图23 PROFIBUS 插头内部接线即屏蔽层的处理
由于接地有利于保护PLC设备以及DP通讯口，因此对于所有的PROFIBUS站点都要求进行接地处理，即“多点接地”。
③布线规则
- 不同电压等级的电缆分线槽布线
-
高电压，大电流的动力电缆，与小电压和小电流的电缆应该是分线槽布线，同时线槽应盖上盖板，尽量全封闭；如果现场无法分线槽布线，则将两类电缆尽量远离，中间加金属隔板进行隔离，同时金属线槽要做接地处理（图24）。
图24 电缆槽架以及电缆在线槽内的处理
图25 现场布线
电缆槽架之间也的连接应该保证用金属连接部件大面积连接处理，同时注意“接地”的连接。
图26 电缆桥架之间的连接以及接地处理
- 通讯电缆单独在线槽外布线时，可根据情况采用穿金属管的方式，这样既可以保护通讯电缆不被损坏，对于防止EMC的干扰也有好处，但注意外部的金属管需要接地（图25）；
-
图27 现场的通讯电缆
图26中的电缆通讯直接暴露在外面，很容易被压断，类似情况可考虑局部或者全部穿管。
- 通讯电缆与动力电缆避免长距离平行布线
-
由于平行布线的两根电缆之间需要考虑空间电容耦合，因此为了避免相互之间的影响，应避免平行布线（图27）。
图28 通讯电缆在线槽内与动力电缆平行走线
在图27中，通讯电缆不仅没有满足a. 或 b. 两条原则，反而与比较大的动力电缆平行布线，这会导致该电缆比较容易受到动力电缆的干扰。
可以交叉布线：
两根交叉布线的电缆相互之间不会因为容性耦合而产生干扰。
- 尽量将电缆贴近大面积的金属板（图29）
-
图29 通讯电缆贴近金属板
通讯电缆应与大面积的金属板或“地平面”贴近。
- 通讯电缆过长时，不要形成环状（图30）
-
图30 通讯电缆形成环
此时如果有磁力线从环中间穿过时，根据“右手定律”，容易产生干扰信号。
在图30中，尽管背板是比较大的金属板，但由于项目已经完成，因而不存在电缆长度变化的可能，因此还是建议用户将过长的电缆剪短，放入柜内的电缆槽内。
- 通讯线连接的设备应做等电势连接
-
PROFIBUS 连接的站点可能分布较广，为了保证通讯的质量，一般要求所有通讯站点都应该处于同一个电压等级上，即应当都是“等电势”的（图31）。
图31 通讯站点之间应做“等电势”处理
如果两个站点的“地”之间不等电势，则当两个设备分别各自接地时，将会在两个接地点之间产生电势差，此时电流会流过通讯电缆的屏蔽层，从而对通讯产生影响。因此应该在两个设备之间进行等电势的绑定。
可以用等势线将两个设备的“地”进行连接，等势线的规格为：铜 6mm2 ，铝 16mm2，钢 50mm2 。
当然，这里不是要求所有的现场都需要增加额外的等势线而增加成本，只是建议在出现接地点电势不相等的情况时，如果影响到通讯，或者可能造成设备损坏，则应当想办法加以改进。
如果由于接地点本身的原因造成了通讯不稳定，比如某个系统的“地”本身存在着很强的干扰，则在此处将屏蔽层接地反而会对PROFIBUS通讯造成影响，因而此时应该考虑首先处理好“地”，然后再将PROFIBUS屏蔽层接地。
为现场设备提供一个良好的“地”以及进行正确的“接地”是提高EMC特性的前提（图32）。
图32 系统进行良好的接地设计和实施
- 通讯线在电柜内的布线
-
通讯电缆在电柜内布线时，也应该遵循之前的原则，即远离干扰源。
在柜内的走线应当进行精心的设计，尽量避免与高电压、大电流的电缆在同一线槽内走线（图33），同时，不要在柜内形成“环”，特别时避免将变频器等干扰源包围在
图 33 通讯电缆与动力电缆在电柜内的受干扰情况
3.2.2 通讯电缆的屏蔽层在电柜内的处理
1) 首先是PROFIBUS插头，除了之前介绍的，需要将屏蔽层压在插头的金属部分外，还需要注意屏蔽层不要剥开的太长，否则会暴露在空间，成为容易受干扰的“天线”（图34）。
图34 屏蔽层暴露在空间容易接收干扰
2) 通讯电缆的屏蔽层在进/出电气柜时，都应该进行屏蔽层接地处理
屏蔽层应该保证与接地铜排进行大面积的接触（图35）。
图35 屏蔽层的接地
通讯电缆在进/出电柜时，都应该将电缆的屏蔽层进行接地处理。这样避免外部的干扰信号进入电柜，同时也避免柜内产生的干扰对外部设备造成影响（图36）。
图36 屏蔽层在柜内进行接地处理
如果通讯电缆在柜内需要经过端子进行连接，则屏蔽层**在端子排的两侧分别进行连接（图37）。
图37 通讯电缆通过端子连接时的屏蔽层处理
而此时应当避免的做法是将屏蔽层剥开，拧成一根连接到端子（图38），这种方式在EMC领域有个名称叫做“猪尾巴”。
图38 屏蔽电缆接头处的“猪尾巴效应”
在现场的连接中，如果将屏蔽层剥开过长，则通讯电缆将有很长一段没有被屏蔽层“保护”，而屏蔽层拧成一根后将形成天线，更容易将干扰引入系统（图39）。
图39 屏蔽电缆的“猪尾巴”连接
3.2.3 过压保护
如果使用场合存在过压的危险，请在柜外采用直埋电缆，同时在柜内、柜外的电缆上采用过压保护装置（图40）。
如果存在雷击，请参照防雷设计标准进行防雷的设计。
图40 过压保护装置
3.2.4 减小变频器等干扰源设备对通讯的影响
变频器等比较大功率的设备除了通过干扰电源、通过空间辐射干扰影响设备正常运行外，随着变频器等设备具有PROFIBUS通讯的能力，这些设备产生的干扰也有可能直接进入通讯系统，因而应该对变频器进行EMC的处理。
首先是变频器的安装。在电柜内，尽量用镀锌底板替代喷漆底板做为安装背板（图41），以改善EMC特性。
图41 使用镀锌安装底板代替喷漆底板
变频器的出线，都应该进行相应的EMC处理，比如采用通讯电缆采用屏蔽电缆接地，动力电缆采用屏蔽电缆接地或者采用铁氧体磁环进行滤波处理等（图42）。
图42 对变频器的电缆进行规范的EMC处理
4 PROFIBUS诊断的常用工具
PROFIBUS是一种抗干扰性比较强的现场总线，但不时还会发生一些故障。在处理故障的过程中我们发现，造成PROFIBUS通讯出现故障的原因，80％都是**简单的原因，比如：现场没有接地处理、布线时与动力电缆没有分开等等；因此为了避免PROFIBUS网络后期运行时出现故障，首先应该注意按照PROFIBUS的规范进行网络设计，同时严格遵守安装规范的要求进行现场施工。
除此之外，现场诊断一般会使用到BT200和示波器等设备。BT200是西门子的提供的PROFIBUS网络诊断设备，可以进行网络距离检测，网络连接的质量的检查（比如断线、短路等等），常用于项目现场施工布线阶段；
图43 BT200
而示波器常常用于检测PROFIBUS通讯的波形，一般用于项目投产运行后进行网络通讯信号质量的检测。
图43 示波器显示PROFIBUS信号受到干扰时的波形
另外，STEP7等编程工具也可以做为网络诊断的一种工具。在STEP7软件中，提供了“在线诊断”的功能，可以实时的对PROFIBUS网络进行**直接的诊断。比如：哪些从站出现故障，可在STEP7的诊断缓冲区中直接得到故障信息，因此一般用于项目调试过程中以及项目运行过程中的网络诊断。
图44 Step7在线诊断功能
另外STEP7还提供了一些PROFIBUS的诊断功能块，比如FB125/FC125等，方便用户通过编程的方式在程序运行中诊断PROFIBUS网络中出现的故障，同时可将故障信息直接显示在上位机画面上。
软件的诊断方式都支持到通道级的诊断。
5 结束语
PROFIBUS总线的应用场合非常多，应用环境也各不相同，但只要严格按照PROFIBUS的规范进行网络拓扑的设计、遵守布线规则、处理好系统的“地”与“接地”等，将在很大程度上避免总线网络使用中出现的各种问题。因此，希望广大的用户在阅读本文的基础上，能够继续参照PROFIBUS的安装和使用手册来正确的应用PROFIBUS现场总线，保证PROFIBUS总线网络和整个自动化项目的正常运行。
PLC的基本应用
**初，PLC主要用于开关量的逻辑控制。随着PLC技术的进步，它的应用领域不断扩大。
如今，PLC不仅用于开关量控制，还用于模拟量及数字量的控制，可采集与存储数据，还可对控制系统进行监控；还可联网、通讯，实现大范围、跨地域的控制与管理。PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。。
3.1用于开关量控制
PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数，少的十几点、几十点，多的可到几百、几千，甚至几万点。由于它能联网，点数几乎不受限制，不管多少点都能控制。
所控制的逻辑问题可以是多种多样的：组合的、时序的；即时的、延时的；不需计数的，需要计数的；固定顺序的，随机工作的；等等，都可进行。
PLC的硬件结构是可变的，软件程序是可编的，用于控制时，非常灵活。必要时，可编写多套，或多组程序，依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。
用PLC进行开关量控制实例是很多的，冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，几乎所有工业行业都需要用到它。目前，PLC首用的目标，也是别的控制器无法与其比拟的，就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。
3.2用于模拟量控制
模拟量，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是连续变化的。工业生产，特别是连续型生产过程，常要对这些物理量进行控制。
作为一种工业控制电子装置，PLC若不能对这些量进行控制，那是一大不足。为此，各PLC厂家都在这方面进行大量的开发。目前，不仅大型、中型机可以进行模拟量控制，就是小型机，也能进行这样的控制。
PLC进行模拟量控制，要配置有模拟量与数字量相互转换的A／D、D／A单元。它也是I/O单元，不过是特殊的I/O单元。
A/D单元是把外电路的模拟量，转换成数字量，然后送入PLC。D/A单元，是把PLC的数字量转换成模拟量，再送给外电路。
作为一种特殊的I/O单元，它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离，与输入输出继电器（或内部继电器，它也是PLC工作内存的一个区。可读写）交换信息等等特点。
这里的A/D中的A，多为电流，或电压，也有为温度。D/A中的A，多为电压，或电流。电压、电流变化范围多为0～5V，0～10V，4～20mA。有的还可处理正负值的。
这里的D，小型机多为8位二进制数，中、大型多为12位二进制数。
A/D、D/A有单路，也有多路。多路占的输入输出继电器多。
有了A/D、D/A单元，余下的处理都是数字量，这对有信息处理能力的PLC并不难。中、大型PLC处理能力更强，不仅可进行数字的加、减、乘、除，还可开方，插值，还可进行浮点运算。有的还有PID指令，可对偏差制量进行比例、微分、积分运算，进而产生相应的输出。计算机能算的它几乎都能算。
这样，用PLC实现模拟量控制是完全可能的。控制的单位值可小到212分之一的测量程值，多数也是足够的。
PLC进行模拟量控制，还有A/D、D/A组合在一起的单元，并可用PID或模糊控制算法实现控制，可得到很高的控制质量。
用PLC进行模拟量控制的好处是，在进行模拟量控制的同时，开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的，或控制的实现不如PLC方便。
当然，若纯为模拟量的系统，用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。这也是应当看到的。
3.3用于运动控制
实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有运动控制。如机床部件的位移，常以数字量表示。
运动控制，有效的办法是NC，即数字控制技术。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及，并也很完善。目前，**国家的金属切削机床，数控化的比率已超过40％～80％，有的甚至更高。
PLC也是基于计算机的技术，并日益完善。故它也完全可以用于数字量控制。
PLC可接收计数脉冲，频率可高达几k到几十k赫兹。可用多种方式接收这脉冲，还可多路接收。有的PLC还有脉冲输出功能，脉冲频率也可达几十k。有了这两种功能，加上PLC有数据处理及运算能力，若再配备相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置（如环形分配器、功放、步进电机），则完全可以依NC的原理实现种种控制。
高、中档的PLC，还开发有NC单元，或运动单元，可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补，可控制曲线运动。所以，若PLC配置了这种单元，则完全可以用NC的办法，进行数字量的控制。
新开发的运动单元，甚至还发行了NC技术的编程语言，为更好地用PLC进行数字控制提供了方便。
3.4用于数据采集
随着PLC技术的发展，其数据存储区越来越大。如德维森公司的PLC，其数据存储区（DM区）可达到9999个字。这样庞大的数据存储区，可以存储大量数据。
数据采集可以用计数器，累计记录采集到的脉冲数，并定时地转存到DM区中去。
数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到DM区中去。
PLC还可配置上小型打印机，定期把DM区的数据打出来。
PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。这时，PLC即成为计算机的数据终端。
电力用户曾使用PLC，用以实时记录用户用电情况，以实现不同用电时间、不同计价的收费办法，鼓励用户在用电低谷时多用电，达到合理用电与节约用电的目的。
3.5用于信号监控
PLC自检信号很多，内部器件也很多，多数使用者未充分发挥其作用。
其实，完全可利用它进行PLC自身工作的监控，或对控制对象进行监控。
这里介绍一种用PLC定时器作看门狗，对控制对象工作情况进行监控的思路。
如用PLC控制某运动部件动作，看施加控制后动作进行了没有，可用看门狗办法实现监控。具体作法是在施加控制的同时，令看门狗定时器计时。如在规定的时间内动作完成，即定时器未超过警戒值的情况下，已收到动作完成信号，则说明控制对象工作正常，无需报警。
若超时，说明不正常，可作相应处理。
如果控制对象的各重要控制环节，都用这样一些看门狗"看"着，那系统的工作将了如指掌，出现了问题，卡在什么环节上也很好查找。
还有其它一些监控工作可做。对一个复杂的控制系统，特别是自动控制系统，监控以至进一步能自诊断是非常必要的。它可减少系统的故障，出了故障也好查找，可提高累计平均无故障运行时间，降低故障修复时间，提高系统的可靠性。
3.6用于联网、通讯
PLC联网、通讯能力很强，不断有新的联网的结构推出。
PLC可与个人计算机相连接进行通讯，可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理，使PLC用起来更方便。
为了充分发挥计算机的作用，可实行一台计算机控制与管理多台PLC，多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通讯，交换信息，以实现多地对PLC控制系统的监控。
PLC与PLC也可通讯。可一对一PLC通讯。可几个PLC通讯。可多到几十、几百。
PLC与智能仪表、智能执行装置（如变频器），也可联网通讯，交换数据，相互操作。
可联接成远程控制系统，系统范围面可大到10公里或更大。
可组成局部网，不仅PLC，而且**计算机、各种智能装置也都可进网。可用总线网，也可用环形网。网还可套网。网与网还可桥接。联网可把成千上万的PLC、计算机、智能装置组织在一个网中。
网间的结点可直接或间接地通讯、交换信息。
联网、通讯，正适应了当今计算机集成制造系统（CIMS）及智能化工厂发展的需要。它可使工业控制从点（Point）、到线（（Line）再到面（Aero），使设备级的控制、生产线的控制、工厂管理层的控制连成一个整体，进而可创造更高的效益。这个无限美好的前景，已越来越清楚地展现在我们这一代人的面前。
以上几点应用是着重从质上讲的。从量上讲，PLC有大、有小。所以，它的控制范围也可大、可小。小的只控制一个设备，甚至一个部件，一个站点；大的可控制多台设备，一条生产线，以至于整个工厂。可以说，工业控制的大小场合，都离不开PLC。
一般讲，工业生产过程可分为两种类型；连续型生产过程（如化学工业）及非连续型，即离散型生产过程（如机械制造业）。前者生产对象是连续的，分不出件的；后者为离散的，一件件的。由于PLC有上述几个方面的应用，而且，控制的规模又可大、可小，所以，这两种类型的生产过程都有其用武之地。
事实上，PLC已广泛应用于工业生产的各个领域。从行业看，冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等，几乎没有不用到它的。不仅工业生产用它，一些非工业过程，如楼宇自动化、电梯控制也用到它。农业的大棚环境参数调控，水利灌溉也用到它。
PLC能有上述几个范围广泛的应用，是PLC自身特点决定的，也是PLC技术不断完善的结果。
