可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入/輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

PLC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集主要有以下幾種方式：

通過數(shù)字量輸入模塊采集開關(guān)量數(shù)據(jù)：數(shù)字量輸入模塊可以接收外部設(shè)備的開關(guān)信號(hào)，如按鈕、限位開關(guān)、接近開關(guān)等的狀態(tài)信號(hào)。這些信號(hào)通常以高電平（如24V）或低電平（如0V）來表示開關(guān)的通斷狀態(tài)。PLC通過數(shù)字量輸入模塊將這些外部開關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為內(nèi)部的數(shù)字信號(hào)，即0或1，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)量數(shù)據(jù)的采集。例如，在自動(dòng)化生產(chǎn)線中，通過數(shù)字量輸入模塊采集各個(gè)工位的啟動(dòng)、停止按鈕狀態(tài)，以及物料是否到位的限位開關(guān)信號(hào)等，以了解生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)。

利用模擬量輸入模塊采集模擬量數(shù)據(jù)：模擬量輸入模塊用于采集連續(xù)變化的模擬信號(hào)，如溫度、壓力、流量、電壓、電流等。這些模擬信號(hào)通常需要通過傳感器將物理量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，如420mA電流信號(hào)或010V電壓信號(hào)。模擬量輸入模塊將這些標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC能夠處理的數(shù)字量，這個(gè)過程通常通過模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）來實(shí)現(xiàn)。例如，在化工生產(chǎn)過程中，通過模擬量輸入模塊采集反應(yīng)釜內(nèi)的溫度、壓力等模擬量數(shù)據(jù)，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)。

借助通信模塊從其他設(shè)備獲取數(shù)據(jù)：PLC可以通過通信模塊與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而采集來自這些設(shè)備的數(shù)據(jù)。常見的通信方式有串口通信（如RS232、RS485）、現(xiàn)場總線通信（如Profibus、Modbus）、工業(yè)以太網(wǎng)通信等。例如，PLC可以通過Modbus通信協(xié)議與智能電表進(jìn)行通信，采集電表中的電量、電壓、電流等數(shù)據(jù)；或者通過工業(yè)以太網(wǎng)與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，將采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行顯示和分析。

采用高速計(jì)數(shù)器采集脈沖信號(hào)：對(duì)于一些需要精確測量脈沖信號(hào)的場合，如電機(jī)轉(zhuǎn)速測量、位置檢測等，PLC可以使用高速計(jì)數(shù)器模塊來采集脈沖信號(hào)。高速計(jì)數(shù)器能夠?qū)ν獠枯斎氲拿}沖信號(hào)進(jìn)行快速計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值提供給PLC進(jìn)行處理。例如，在電梯控制系統(tǒng)中，通過高速計(jì)數(shù)器采集電梯轎廂的位置脈沖信號(hào)，以精確控制電梯的運(yùn)行位置和速度。

審核編輯 黃宇