PLC

PLC（可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller）是工业自动化的大脑。对于初学者来说，理解它并不难，因为它最早就是为了替代复杂的继电器电路而设计的。

以下是PLC的基础知识、核心原理以及简易的操作入门指南。

一、 PLC 是什么？

简单来说，PLC就是一台专为工业环境设计的计算机。

输入 (Input): 它的“眼睛”和“耳朵”（按钮、传感器、开关）。

CPU: 它的“大脑”（处理逻辑运算）。

输出 (Output): 它的“手”和“脚”（控制电机、指示灯、阀门）。

二、 PLC 的硬件组成

电源模块 (Power Supply): 给PLC供电（常见24V DC或220V AC）。

CPU模块: 核心处理单元，存储程序并执行指令。

输入模块 (DI/AI):

DI (数字量输入): 开关信号（0或1），如按钮按下/松开。

AI (模拟量输入): 连续信号，如温度、压力数值。

输出模块 (DO/AO):

DO (数字量输出): 控制继电器、接触器、灯泡。

AO (模拟量输出): 控制变频器频率、调节阀开度。

三、 PLC 的工作原理（扫描周期）

PLC的工作不是持续不断的，而是循环扫描的。一个周期包含三个步骤：

输入采样: 读取所有输入点的状态（开或关），存入内存。

程序执行: 从上到下、从左到右执行用户编写的程序。

输出刷新: 根据程序结果，驱动外部负载（如点亮灯泡）。

四、编程语言

虽然有多种语言，但初学者只需掌握一种即可入门：

梯形图 (Ladder Diagram - LD): 最常用。它看起来像电气原理图，非常直观。

| | 代表常开触点（Switch Open）。
|/| 代表常闭触点（Switch Closed）。
( ) 代表线圈/输出（Output）。

五、简单操作说明（以控制一个电机启停为例）

假设我们要实现一个最经典的**“起保停”**功能：按下启动按钮，电机转动并保持；按下停止按钮，电机停止。

步骤 1：硬件接线 (Wiring)

输入端 (X/I):

启动按钮（常开 NO）接在输入点 X0。
停止按钮（常闭 NC）接在输入点 X1。

输出端 (Y/Q):

电机接触器的线圈接在输出点 Y0。

步骤 2：软件设置

安装PLC品牌对应的编程软件（如三菱的GX Works, 西门子的TIA Portal, 欧姆龙的CX-Programmer）。

新建工程，选择正确的PLC型号（如 CPU 224XP 或 FX3U）。

步骤 3：编写程序 (梯形图逻辑)

逻辑思路：

当 X0 接通，Y0 通电。

为了让手松开按钮后电机继续转，需要用 Y0 的触点“锁住”电路（自锁）。

当 X1 断开（按下停止），电路切断。

梯形图样式如下：


      X0 (启动)       X1 (停止)          Y0 (电机线圈)
|-----| |-------------|/|----------------( )-----|
|                                                |
|     Y0 (自锁触点)                              |
|-----| |-------------|                          |

(注意：如果外部停止按钮接的是常闭硬件，程序里X1通常用常开触点，具体视品牌和接法而定，初学者建议外部都接常开，程序里做逻辑处理)

步骤 4：下载程序 (Download)

用编程线将电脑连接到PLC。

在软件中点击“通信测试”确保连接成功。

点击“写入PLC”或“下载 (Download)”。

下载完成后，必须将PLC拨动到 RUN (运行) 模式。

步骤 5：调试与监控

在软件中开启“在线监视 (Online Monitor)”模式。

按下实际的启动按钮。

你会看到屏幕上 X0 变绿（导通），Y0 随之变绿，对应的PLC输出指示灯亮起。

按下停止按钮，Y0 熄灭。

六、给初学者的建议

从哪里入手？

推荐品牌：三菱 (Mitsubishi) 或 西门子 (Siemens)。三菱适合入门理解离散控制，西门子在大型项目中更常用。国产的台达或汇川也是高性价比的入门选择。

安全第一：

在接线时，务必切断电源。

输出端不要直接接大功率负载（如大电机），中间必须加继电器或接触器。

学习顺序：

位逻辑（开关控制） -> 定时器（延时） -> 计数器 -> 模拟量 -> 运动控制。

PLC是一门实践性很强的技术，建议买一个二手的PLC或者使用软件自带的仿真器 (Simulator) 进行练习，不接线也能学编程！

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