1、PLC基本概念
① 什么是PLC
- PLC即可编程逻辑控制器,是一种专为工业环境设计的电子控制设备,用于实现逻辑控制、顺序控制、计数、定时、运算及模拟量处理。
- 其本质是“工业用的计算机”,但结构更加稳定、抗干扰能力强、编程简便。
② PLC的基本组成
- CPU:执行用户程序、数据处理、逻辑判断。
- 内存(RAM/ROM):存储程序、变量和系统设置。
- 输入模块:采集外部信号(如开关、传感器)。
- 输出模块:驱动外部执行器(如电磁阀、继电器、电机)。
- 电源模块:为PLC本体供电。
- 通信接口:支持与触摸屏、上位机、变频器、伺服系统等通信。
2、PLC工作原理
① 扫描周期结构 PLC的运行遵循周期扫描的方式,主要包括以下四个阶段:
- 输入采样:读取输入模块所有信号状态;
- 程序执行:按编程顺序逐条执行用户程序;
- 输出刷新:将逻辑结果传送给输出模块;
- 自诊断与通信处理:检查系统状态,处理通信任务。
② 控制方式
- 开关量控制(常用):如ON/OFF控制、顺序逻辑;
- 模拟量控制(高级):如温度调节、液位控制;
- 网络通信控制:PLC间数据共享,远程控制。
3、PLC编程语言分类
① LD(梯形图)
- 最常用,图形化编程语言,类似电气控制图;
- 通俗易懂,适合电气工程背景者;
- 主要构成元素:常开/常闭触点、线圈、定时器、计数器、辅助继电器等。
② STL(语句表)
- 类似汇编语言,更接近底层硬件控制;
- 程序执行逻辑清晰,适合有编程经验者;
- 常用于数据处理和流程控制。
③ FBD(功能块图)
- 模块化可视化编程方式,适合模拟量控制;
- 图形方式连接各功能块,直观清晰;
- 多用于西门子、施耐德等品牌PLC。
④ SFC(顺序功能图)
- 用于表示复杂的顺序流程控制;
- 常用于流程型工厂或多阶段控制项目。
4、PLC基本指令与用法
① 常见逻辑指令
- LD / LDI:加载常开 / 常闭触点;
- AND / OR:与 / 或 逻辑;
- OUT:输出线圈,控制外部设备;
- SET/RESET:保持与复位控制。
② 定时器指令(TIM)
- 用于延时启动、延时关闭等控制场合;
- 常见类型:通电延时、断电延时、周期定时器。
③ 计数器指令(CNT)
- 用于脉冲计数、批量控制;
- 支持加法计数、减法计数、上限报警等功能。
④ 数据处理指令
- MOV:数据传送;
- ADD、SUB、MUL、DIV:加减乘除;
- CMP:比较(大于、小于、等于等);
- BCD转换:处理数字显示相关逻辑。
5、PLC编程注意事项与入门建议
① 编程前的准备
- 明确控制目标与逻辑流程;
- 画好系统的电气原理图与I/O分配表;
- 模拟流程运行逻辑(顺序图或流程图)。
② 程序调试技巧
- 从小模块逐步测试;
- 善用监视功能,观察I/O状态与指令动作;
- 设置中间继电器和辅助标志位,便于逻辑跟踪。
③ 新手易犯的错误
- 忽略输入输出模块地址分配;
- 定时器或计数器误触发;
- 程序中未设初始化复位逻辑。
④ 推荐初学项目
- 简易灯控/风机控制;
- 自动上料或送料逻辑;
- 物料输送带启停控制系统。
6、适合初学者使用的主流PLC品牌推荐
① 三菱FX系列
- 编程软件:GX Developer / GX Works;
- 结构紧凑,性价比高,适合入门。
② 西门子S7-200 / S7-1200
- 编程软件:STEP 7 / TIA Portal;
- 稳定性强,功能丰富,入门成本略高。
③ 欧姆龙CP系列
- 编程软件:CX-Programmer;
- I/O资源丰富,配套件齐全。
④ 信捷 / 汇川 / 永宏
- 国产品牌,价格亲民;
- 编程方式类似主流品牌,适合初学者实践训练。
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