plc編程與應用技術(plc)
1.plc基礎知識
在自動化控制領域，PLC是一種重要的控制設備。
目前，世界上有200多廠家生產300多品種PLC產品，應用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。為了使各位初學者更方便地了解PLC，本文對PLC的發(fā)展、基本結構、配置、應用等基本知識作一簡介，以期對各位網友有所幫助。
一、PLC的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。
1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller(PC)。個人計算機（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller(PLC)，現(xiàn)在，仍常常將PLC簡稱PC。
PLC的定義有許多種。國際電工委員會（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。
它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。
上世紀80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。
PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。
二、PLC的構成 從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。
模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 三、CPU的構成 CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。
進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經分析后再按指令規(guī)定的任務產生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路。CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。
內存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 在使用者看來，不必要詳細分析CPU的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。
CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。
運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 四、I/O模塊 PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。
I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。
I/O分為開關量輸入（DI），開關量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 開關量是指只有開和關（或1和0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。
常用的I/O分類如下： 開關量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。
五、電源模塊 PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。
電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。 六、底板或機架 大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的。
2.PLC學習需要具備哪些基礎知識
PLC學習
首先 買本關于PLC的書 （建議買一本《電氣控制與PLC應用技術》看一下，這本書前半部分談一些電控柜中常用的電氣元件及基本電路，后半部分講了PLC的應用。應該適合可，可以去書店看看。）
然后 手上有個PLC
然后 根據(jù)書上的例子 自己琢磨個小項目 實現(xiàn)一個功能
最后 實踐出真知 自己獨立做個PLC項目 項目完成了 PLC也就掌握了 西門子200系列的小PLC很適合新手學習 比較容易上手
首先要了解電工知識、了解電器如果去控制，了解各種執(zhí)行機構，然后就是了解PLC的工作方式，輸入輸出回路，最后了解相應的工藝。
1、學習PLC首先要選好學習那一個廠家的PLC，日系的 PLC內部軟件集成度高應用簡單.早期的OMRON、三菱應 用比較多、現(xiàn)在由于貿易和國際間的合作關系應用西門 子PLC、羅克韋爾的多一點，（盡管說學一種品牌學精深 了，其他的也會很快上手，但人的精力是有限的，一定 要把有限的精力用在應用最廣泛、有潛力、有發(fā)展的一 個方向上，不過對于各個牌子的PLC都有所了解，包括進 口的，國產的，這些都有相對應了解，對于每個PLC的特 性，優(yōu)點缺點，這些有更好的了解，那么以后將是市場 上不可多得的人才。）
2、PLC并不是一門單一的編程技術，它是一門系統(tǒng)專業(yè) 課程。PLC可以廣義的認為是一臺背嵌入操作系統(tǒng)的高可 靠性PC機。首先需要精深PLC本身的編程語言梯形圖、語 句表語言。達到這個水平你只能讀懂編好的程序，并可 以設計一些工程需要程序。在這行業(yè)還需要應用VB、VC ++實現(xiàn)串口的通信，集散控制系統(tǒng)。在一些大型程序 中還需要用到數(shù)據(jù)庫的知識。（PLC入門很快但要不斷進 取努力。）
3、PLC是一門側重應用方向的學科。所以要多一點實踐 。不要看不起小的項目，在其中你能總結出設計程序的 邏輯思維方法。在總結中不斷進步。例如每次到現(xiàn)場調 試的話，調用下現(xiàn)場的程序進行查看，從中了解下，程 序的構造，和其它的程序有什么不同和特性，那么進步 的話就比較快了，祝您好運！
3.PLC學習需要具備哪些基礎知識
需要具備電工，裝配二次線路，了解各種繼電器的作用等基礎知識。
學習PLC可以按照以下步驟進行：1、買本關于PLC的書，了解電工知識、了解電器如果去控制，了解各種執(zhí)行機構。2、就是了解PLC的工作方式，找一個PLC，根據(jù)書上的例子，自己琢磨個小項目，實現(xiàn)一個功能。
3、實踐出真知，了解相應的工藝，自己獨立做個PLC項目，項目完成了 PLC也就掌握了 西門子200系列的小PLC很適合新手學習，比較容易上手。PLC即，可編程邏輯控制器是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。
它采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。美國汽車工業(yè)生產技術要求的發(fā)展促進了PLC的產生，20世紀60年代，美國通用汽車公司在對工廠生產線調整時，發(fā)現(xiàn)繼電器、接觸器控制系統(tǒng)修改難、體積大、噪聲大、維護不方便以及可靠性差，于是提出了著名的“通用十條”招標指標。
4.PLC的基礎知識
PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。
它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。
PLC的基本構成 概述 從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。
模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 PLC實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同，基本構成為：電源 PLC的電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源，在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。
如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。
同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。
中央處理單元（CPU） 中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞，是PLC的核心起神經中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。
當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。
為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。
存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。輸入輸出接口電路（I/O模塊） PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。
I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。
I/O分為開關量輸入（DI），開關量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 1.現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。
2.現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應的控制信號。 常用的I/O分類如下： 開關量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。底板或機架 大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。
功能模塊 如計數(shù)、定位等功能模塊 通信模塊 如以太網、RS485、Profibus-DP通訊模塊等 編程設備 編程器是PLC開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當編程器。
人機界面 最簡單的人機界面是指示燈和按鈕，液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應用越來越廣泛，由計算機（運行組態(tài)軟件）充當人機界面非常普及。編輯本段 PLC的特點 可靠性高，抗干擾能力強 PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。
例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。
從PLC的機外電路來說。
5.PLC編程要學習什么知識
1、收集資料。
在收集資料時不僅要收集程序還要收集程序所附帶的工藝流程及I/O分配表。2、程序分類。
在收集到前人的程序后，首先加以分類。以不同品牌的程序分類——再以不同功能細分。
3、選擇程序加以理解。分類完成后就是慢慢的“消化”程序了。
首先選擇自己熟悉的PLC程序或是自己將要用到的程序樣例下手，這樣理解起來比較容易。4、對于有工藝流程及I/O分配表的程序進行理解。
1） 了解程序的工藝流程。2) I/O分配。
把I/O分配表中的說明加在程序的注釋中。3） 理解中間位。
在程序設計時肯定會用到諸多的中間位做轉接，然后搞清楚每一步或每一網絡所對應的中間位的功能，在程序中加以注釋。4） 理解定時器。
程序中定時器的功能要清楚，特別是有時間日期控制的，定時器的功能是比較重要的。其意義也要記錄下來。
5） 理解計數(shù)器。6） 理解陌生指令。
在“消化”別人程序的過程中，不勉會看到一些自己沒用過或不熟悉的指令，這也是自己要重點理解的對象，要準備一份電子指令手冊隨時查找，并在程序中記錄。這才是自己要學習與進步的地方。
2、對于沒有任何說明的程序進行理解。1） 指令應用。
對此類程序主要是注意程序中的指令應用。把指令截取下來，以指令名稱為為文件名另存在文件夾中。
2） 分系統(tǒng)另存。對于能理解并能整理成系統(tǒng)程序加以另存，比如說程序中的時間系統(tǒng)、PID系統(tǒng)等等的程序。
3） 所有的PLC指令都是大同小異的，當以后工作中能應用到的部分可以就地取材，舉一反三。更重要的是要了解設備的工藝，只有熟悉了產品和掌握了程序的基本編寫方法，才能得心應手。
6.plc基本知識簡介
可編程控制器，工控入門基礎。
以CPU為中心，綜合計算機技術，自動控制技術，通訊技術發(fā)展起來的新型工業(yè)自動裝置。··省去大量開關量，繼電器，I/O點數(shù)進出，模塊式，整體式。
PLC軟件編程基于Windows的編程語言標準，編程語言五種，指令表 梯形圖，順序功能圖，功能塊圖，結構化文本，梯形圖為常用編程語言。PLC的指令系統(tǒng)有：基本指令，定時器/計數(shù)器指令，移位指令，傳送指令，比較指令，轉換指令，BCD運算指令，二進制運算指令，增量/減量指令，邏輯運算指令，特殊運算指令等。
可以轉換編程語言。PLC可以與人機界面，觸摸頻，伺服運動系統(tǒng)，變頻器，軟啟動，DCS，數(shù)控設備等， 起到主控作用。
具體見學習加實習。
7.學plc編程要什么基礎知識
1、收集資料。
在收集資料時不僅要收集程序還要收集程序所附帶的工藝流程及I/O分配表。2、程序分類。
在收集到前人的程序后，首先加以分類。以不同品牌的程序分類——再以不同功能細分。
3、選擇程序加以理解。分類完成后就是慢慢的“消化”程序了。
首先選擇自己熟悉的PLC程序或是自己將要用到的程序樣例下手，這樣理解起來比較容易。4、對于有工藝流程及I/O分配表的程序進行理解。
1） 了解程序的工藝流程。2) I/O分配。
把I/O分配表中的說明加在程序的注釋中。3） 理解中間位。
在程序設計時肯定會用到諸多的中間位做轉接，然后搞清楚每一步或每一網絡所對應的中間位的功能，在程序中加以注釋。4） 理解定時器。
程序中定時器的功能要清楚，特別是有時間日期控制的，定時器的功能是比較重要的。其意義也要記錄下來。
5） 理解計數(shù)器。6） 理解陌生指令。
在“消化”別人程序的過程中，不勉會看到一些自己沒用過或不熟悉的指令，這也是自己要重點理解的對象，要準備一份電子指令手冊隨時查找，并在程序中記錄。這才是自己要學習與進步的地方。
2、對于沒有任何說明的程序進行理解。1） 指令應用。
對此類程序主要是注意程序中的指令應用。把指令截取下來，以指令名稱為為文件名另存在文件夾中。
2） 分系統(tǒng)另存。對于能理解并能整理成系統(tǒng)程序加以另存，比如說程序中的時間系統(tǒng)、PID系統(tǒng)等等的程序。
3） 所有的PLC指令都是大同小異的，當以后工作中能應用到的部分可以就地取材，舉一反三。更重要的是要了解設備的工藝，只有熟悉了產品和掌握了程序的基本編寫方法，才能得心應手。
8.學習plc基礎知識和編程方法
1、收集資料。
在收集資料時不僅要收集程序還要收集程序所附帶的工藝流程及I/O分配表。2、程序分類。
在收集到前人的程序后，首先加以分類。以不同品牌的程序分類——再以不同功能細分。
3、選擇程序加以理解。分類完成后就是慢慢的“消化”程序了。
首先選擇自己熟悉的PLC程序或是自己將要用到的程序樣例下手，這樣理解起來比較容易。4、對于有工藝流程及I/O分配表的程序進行理解。
1） 了解程序的工藝流程。2) I/O分配。
把I/O分配表中的說明加在程序的注釋中。3） 理解中間位。
在程序設計時肯定會用到諸多的中間位做轉接，然后搞清楚每一步或每一網絡所對應的中間位的功能，在程序中加以注釋。4） 理解定時器。
程序中定時器的功能要清楚，特別是有時間日期控制的，定時器的功能是比較重要的。其意義也要記錄下來。
5） 理解計數(shù)器。6） 理解陌生指令。
在“消化”別人程序的過程中，不勉會看到一些自己沒用過或不熟悉的指令，這也是自己要重點理解的對象，要準備一份電子指令手冊隨時查找，并在程序中記錄。這才是自己要學習與進步的地方。
2、對于沒有任何說明的程序進行理解。1） 指令應用。
對此類程序主要是注意程序中的指令應用。把指令截取下來，以指令名稱為為文件名另存在文件夾中。
2） 分系統(tǒng)另存。對于能理解并能整理成系統(tǒng)程序加以另存，比如說程序中的時間系統(tǒng)、PID系統(tǒng)等等的程序。
3） 所有的PLC指令都是大同小異的，當以后工作中能應用到的部分可以就地取材，舉一反三。更重要的是要了解設備的工藝，只有熟悉了產品和掌握了程序的基本編寫方法，才能得心應手。
