基于 PLC 彩灯广告控制器设计
1 PLC 基础
1.1 PLC 的定义和概念
PLC 即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技
术为基础的新型工业控制装置。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电
子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其
内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过
数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 是微
机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中
的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利
用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是
PLC 的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器
梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与
查错也都很方便。用户在购到所需的 PLC 后，只需按说明书的提示，做少量的接
线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将 PLC 应用于生产实践。
1.2 PLC 的特点
1.2.1 可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规模集成电路技
术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的
可靠性。例如三菱公司生产的 F 系列 PLC 平均无故障时间高达 30 万小时。一些
使用冗余 CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间则更长。从 PLC 的机外电路来说，使
用 PLC 构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点
已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 带有硬件故障自
我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编
入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 PLC 以外的电路及设备也获得故障自
诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
1.2.2 配套齐全，功能完善，适用性强
PLC 发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用
于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代 PLC 大多具有完善的
数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来 PLC 的功能单元大量涌现，
使 PLC 渗透到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上 PLC 通信能
力的增强及人机界面技术的发展，使用 PLC 组成各种控制系统变得非常容易。
1.2.3 易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC 作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，
编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器
