可编程逻辑控制器(PLC)应用与实践指南 (可编程逻辑控制器)

可编程逻辑控制器（PLC）应用与实践指南

一、引言

随着工业自动化技术的不断发展，可编程逻辑控制器（PLC）作为工业控制领域的核心设备，其应用越来越广泛。
PLC是一种专门为工业环境设计的数字计算机，主要用于控制机械或生产过程中的各类设备，实现自动化控制。
本文旨在介绍PLC的基本原理、应用以及实践指南，帮助读者更好地了解和应用PLC技术。

二、PLC基本原理

1. PLC定义

PLC，即可编程逻辑控制器，是一种采用数字逻辑控制的工业控制装置。
它采用可编程存储器存储指令，通过数字输入/输出数据实现对工业设备的控制。

2. PLC主要组成部分

PLC主要由电源、中央处理单元（CPU）、输入/输出接口电路、存储器以及通信接口电路等组成。

3. PLC工作原理

PLC采用循环扫描工作方式，通过接收现场信号，与预设程序进行比较，然后输出控制信号实现对工业设备的控制。

三、PLC应用领域

PLC广泛应用于机械制造、石油化工、电力、冶金、交通等领域。
具体应用场景包括：机床控制、生产线控制、包装机械控制、环保设备控制等。

四、PLC应用实践指南

1. 选择合适的PLC类型

在选择PLC时，需要根据实际需求选择合适的型号和品牌。
要考虑的因素包括：控制规模、控制要求、预算、售后服务等。

2. PLC程序设计

（1）熟悉编程语言：PLC编程通常采用梯形图（LD）、语句表（STL）、功能块图（FBD）等编程语言。

（2）了解控制需求：在编程前，需要详细了解控制需求，包括输入信号、输出信号、控制逻辑等。

（3）编写程序：根据需求编写PLC程序，实现设备的自动化控制。

（4）调试程序：在实际应用前，需要对程序进行调试，确保程序的正确性和稳定性。

3. PLC系统安装与调试

（1）选择合适的安装位置：PLC应安装在干燥、通风、避免高温和潮湿的环境中。

（2）正确接线：按照电气原理图正确接线，确保电源、信号等的正确接入。

（3）系统调试：在接线完成后，进行系统调试，检查PLC的输入输出信号是否正常。

4. PLC维护与故障排查

（1）定期检查：定期对PLC进行检查，确保其正常工作。

（2）故障排查：当PLC出现故障时，需要根据故障现象进行排查，找出故障原因并进行修复。

（3）备份程序：为了安全起见，建议对PLC程序进行备份，以防程序丢失。

5. 提高PLC应用水平

（1）学习新技术：随着技术的发展，PLC技术也在不断更新，需要不断学习新技术，提高应用水平。

（2）交流经验：与其他PLC用户交流经验，了解应用过程中的问题和解决方案。

（3）培训与认证：参加PLC培训和认证，提高自己的专业技能。

五、注意事项

1. 在选择PLC时，要注意选择合适的型号和品牌，避免盲目追求高性能造成浪费。
2. 在编程过程中，要详细了解控制需求，确保程序的正确性和可靠性。
3. 在安装和调试过程中，要注意安全，避免触电等事故的发生。
4. 在使用过程中，要定期对PLC进行检查和维护，确保其正常工作。
5. 要不断提高自己的PLC应用水平，学习新技术，交流经验，参加培训和认证。

六、总结

本文介绍了PLC的基本原理、应用以及实践指南。
希望通过本文的介绍，读者能更好地了解和应用PLC技术，提高工业自动化水平。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的PLC类型，进行程序设计、系统安装与调试、维护与故障排查等。
同时，还需要不断提高自己的PLC应用水平，学习新技术，交流经验，参加培训和认证。

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PLC可编程控制器是什么东西？干什么用的?

PLC可编程控制器:

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC），一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。 可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。

应用:

广泛应用于目前的工业控制领域。 在可编程逻辑控制器出现之前，一般要使用成百上千的继电器以及计数器才能组成具有相同功能的自动化系统，而现在，经过编程的简单的可编程逻辑控制器模块基本上已经代替了这些大型装置。

可编程逻辑控制器的系统程序一般在出厂前已经初始化完毕，用户可以根据自己的需要自行编辑相应的用户程序来满足不同的自动化生产要求。

最初的可编程逻辑控制器只有电路逻辑控制的功能，所以被命名为可编程逻辑控制器，后来随着不断的发展。

这些当初功能简单的计算机模块已经有了包括逻辑控制，时序控制、模拟控制、多机通信等许多的功能，名称也改为可编程控制器（Programmable Controller），但是由于它的简写也是PC与个人电脑（Personal Computer ）的简写相冲突，也由于多年来的使用习惯，人们还是经常使用可编程逻辑控制器这一称呼，并在术语中仍沿用PLC这一缩写。

什么是可编程逻辑控制器？

PLC = Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。 它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 是工业控制的核心部分。 目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保、水处理及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1、开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。 如注塑2、模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。 为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。 PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3、运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。 从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。 如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。 世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4、过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。 作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。 PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。 大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。 PID处理一般是运行专用的PID子程序。 过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5、数据处理现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。 这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。 数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6、通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。 随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。 新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 简言之，PLC主要是用来实现工业现场自动化程序控制的，但是现在因为其软硬件的发展功能越来越强大，成本也越来越低，其应用不仅限于工业，另外，近年来国家大力推动产业转型，那么工业自动化越来越成为主流，那么作为实现工业自动化的中坚力量PLC控制，PLC前进不错。

如何学习可编程逻辑控制器（PLC）？

掌握PLC编程，开启工业控制新世界

学习可编程逻辑控制器（PLC）并非遥不可及。 PLC编程语言遵循IEC 标准，其中最流行的是模块化编程语言，如IEC -3，这为跨品牌学习提供了便利。 所有PLC厂商都遵循这一标准，因此，一旦掌握了基础，你将能够理解并应对大多数PLC系统。

在学习过程中，切勿局限于学校课本上的T形图编程，尽管它曾是入门方式。 步入职场后，务必转向模块化编程，因为T形图有其局限，如处理复杂逻辑时的效率问题。 例如，当三个开关量形成三角形时，T形图就无法直接处理，需要转换为星形结构，而在模块化语言中，这样的转换是自动的，大大简化了编程过程。

让我以北京地铁环控配电室的双路电源自动投退系统为例，展示了模块化编程的实用性和清晰性。 这部分程序不仅采用IEC -3编写，还模仿了集成电路的设计，连PID测控都有专门的模块。 通信管理部分更是如此，包含了主站定义、数据采集和交换的循环，展示了模块化PLC语言与传统T形图的显著差异。

学习PLC的关键在于实践与仿真。 除了编程环境，工程范例是必不可少的。 你可以从控制电动机的书籍中获取实例，将机械控制方式转化为PLC控制，通过编写几个范例，逐渐理解PLC的逻辑。 然后，挑战自己，构建更为复杂的中央空调系统，如集成PID调节和热焓控制，练习编写PLC控制系统，并掌握通信技术，特别是MODBUS-RTU模块。

通过将实际数据点表化并发送到ACCESS数据库，再配合VBA控制界面，你可以实现软件层面的信息交换和控制。 完成这一切后，你将具备胜任各种PLC编程工作的实力，成为工业控制领域的佼佼者。

PLC在工业环境中的应用堪称无所不能，其高可靠性与抗干扰能力使其在工业测控领域独树一帜。 与工控机相比，PLC的稳定性、冗余设计和EMC性能都具有明显优势。 一位出色的PLC编程者，不仅技术精湛，还对工业环境下的元器件、传感器和控制原理了如指掌，能在复杂环境中游刃有余。

学习PLC时，切记不要急于求成，沉下心来，你的技能将决定你的价值。 在工业领域，编程者的技能和经验远比产品本身更为关键。 无论是在项目开始、施工过程中，还是后续维护，编程者都是核心角色，而供应商的角色相比之下则显得次要。 因此，提升你的PLC编程技艺，才是未来职业生涯的基石。