plc编程与应用技术(plc)
1.plc基础知识
在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。
目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC，本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介，以期对各位网友有所帮助。
一、PLC的发展历程 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller(PC)。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)，现在，仍常常将PLC简称PC。
PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
二、PLC的构成 从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。
模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。 三、CPU的构成 CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。
进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。
内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。 在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。
CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。
运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。 四、I/O模块 PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。
I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。
I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。 开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。
常用的I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
五、电源模块 PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。
电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VAC）。 六、底板或机架 大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的。
2.PLC学习需要具备哪些基础知识
PLC学习
首先 买本关于PLC的书 （建议买一本《电气控制与PLC应用技术》看一下，这本书前半部分谈一些电控柜中常用的电气元件及基本电路，后半部分讲了PLC的应用。应该适合可，可以去书店看看。）
然后 手上有个PLC
然后 根据书上的例子 自己琢磨个小项目 实现一个功能
最后 实践出真知 自己独立做个PLC项目 项目完成了 PLC也就掌握了 西门子200系列的小PLC很适合新手学习 比较容易上手
首先要了解电工知识、了解电器如果去控制，了解各种执行机构，然后就是了解PLC的工作方式，输入输出回路，最后了解相应的工艺。
1、学习PLC首先要选好学习那一个厂家的PLC，日系的 PLC内部软件集成度高应用简单.早期的OMRON、三菱应 用比较多、现在由于贸易和国际间的合作关系应用西门 子PLC、罗克韦尔的多一点，（尽管说学一种品牌学精深 了，其他的也会很快上手，但人的精力是有限的，一定 要把有限的精力用在应用最广泛、有潜力、有发展的一 个方向上，不过对于各个牌子的PLC都有所了解，包括进 口的，国产的，这些都有相对应了解，对于每个PLC的特 性，优点缺点，这些有更好的了解，那么以后将是市场 上不可多得的人才。）
2、PLC并不是一门单一的编程技术，它是一门系统专业 课程。PLC可以广义的认为是一台背嵌入操作系统的高可 靠性PC机。首先需要精深PLC本身的编程语言梯形图、语 句表语言。达到这个水平你只能读懂编好的程序，并可 以设计一些工程需要程序。在这行业还需要应用VB、VC ++实现串口的通信，集散控制系统。在一些大型程序 中还需要用到数据库的知识。（PLC入门很快但要不断进 取努力。）
3、PLC是一门侧重应用方向的学科。所以要多一点实践 。不要看不起小的项目，在其中你能总结出设计程序的 逻辑思维方法。在总结中不断进步。例如每次到现场调 试的话，调用下现场的程序进行查看，从中了解下，程 序的构造，和其它的程序有什么不同和特性，那么进步 的话就比较快了，祝您好运！
3.PLC学习需要具备哪些基础知识
需要具备电工，装配二次线路，了解各种继电器的作用等基础知识。
学习PLC可以按照以下步骤进行：1、买本关于PLC的书，了解电工知识、了解电器如果去控制，了解各种执行机构。2、就是了解PLC的工作方式，找一个PLC，根据书上的例子，自己琢磨个小项目，实现一个功能。
3、实践出真知，了解相应的工艺，自己独立做个PLC项目，项目完成了 PLC也就掌握了 西门子200系列的小PLC很适合新手学习，比较容易上手。PLC即，可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。
它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。美国汽车工业生产技术要求的发展促进了PLC的产生，20世纪60年代，美国通用汽车公司在对工厂生产线调整时，发现继电器、接触器控制系统修改难、体积大、噪声大、维护不方便以及可靠性差，于是提出了著名的“通用十条”招标指标。
4.PLC的基础知识
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
PLC的基本构成 概述 从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。
模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：电源 PLC的电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源，在整个系统中起着十分重要的作用。
如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。
中央处理单元（CPU） 中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢，是PLC的核心起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。输入输出接口电路（I/O模块） PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。
I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。
I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。 1.现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
2.现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 常用的I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。底板或机架 大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
功能模块 如计数、定位等功能模块 通信模块 如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等 编程设备 编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。
人机界面 最简单的人机界面是指示灯和按钮，液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。编辑本段 PLC的特点 可靠性高，抗干扰能力强 PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的1/10~1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。
从PLC的机外电路来说。
5.PLC编程要学习什么知识
1、收集资料。
在收集资料时不仅要收集程序还要收集程序所附带的工艺流程及I/O分配表。2、程序分类。
在收集到前人的程序后，首先加以分类。以不同品牌的程序分类——再以不同功能细分。
3、选择程序加以理解。分类完成后就是慢慢的“消化”程序了。
首先选择自己熟悉的PLC程序或是自己将要用到的程序样例下手，这样理解起来比较容易。4、对于有工艺流程及I/O分配表的程序进行理解。
1） 了解程序的工艺流程。2) I/O分配。
把I/O分配表中的说明加在程序的注释中。3） 理解中间位。
在程序设计时肯定会用到诸多的中间位做转接，然后搞清楚每一步或每一网络所对应的中间位的功能，在程序中加以注释。4） 理解定时器。
程序中定时器的功能要清楚，特别是有时间日期控制的，定时器的功能是比较重要的。其意义也要记录下来。
5） 理解计数器。6） 理解陌生指令。
在“消化”别人程序的过程中，不勉会看到一些自己没用过或不熟悉的指令，这也是自己要重点理解的对象，要准备一份电子指令手册随时查找，并在程序中记录。这才是自己要学习与进步的地方。
2、对于没有任何说明的程序进行理解。1） 指令应用。
对此类程序主要是注意程序中的指令应用。把指令截取下来，以指令名称为为文件名另存在文件夹中。
2） 分系统另存。对于能理解并能整理成系统程序加以另存，比如说程序中的时间系统、PID系统等等的程序。
3） 所有的PLC指令都是大同小异的，当以后工作中能应用到的部分可以就地取材，举一反三。更重要的是要了解设备的工艺，只有熟悉了产品和掌握了程序的基本编写方法，才能得心应手。
6.plc基本知识简介
可编程控制器，工控入门基础。
以CPU为中心，综合计算机技术，自动控制技术，通讯技术发展起来的新型工业自动装置。··省去大量开关量，继电器，I/O点数进出，模块式，整体式。
PLC软件编程基于Windows的编程语言标准，编程语言五种，指令表 梯形图，顺序功能图，功能块图，结构化文本，梯形图为常用编程语言。PLC的指令系统有：基本指令，定时器/计数器指令，移位指令，传送指令，比较指令，转换指令，BCD运算指令，二进制运算指令，增量/减量指令，逻辑运算指令，特殊运算指令等。
可以转换编程语言。PLC可以与人机界面，触摸频，伺服运动系统，变频器，软启动，DCS，数控设备等， 起到主控作用。
具体见学习加实习。
7.学plc编程要什么基础知识
1、收集资料。
在收集资料时不仅要收集程序还要收集程序所附带的工艺流程及I/O分配表。2、程序分类。
在收集到前人的程序后，首先加以分类。以不同品牌的程序分类——再以不同功能细分。
3、选择程序加以理解。分类完成后就是慢慢的“消化”程序了。
首先选择自己熟悉的PLC程序或是自己将要用到的程序样例下手，这样理解起来比较容易。4、对于有工艺流程及I/O分配表的程序进行理解。
1） 了解程序的工艺流程。2) I/O分配。
把I/O分配表中的说明加在程序的注释中。3） 理解中间位。
在程序设计时肯定会用到诸多的中间位做转接，然后搞清楚每一步或每一网络所对应的中间位的功能，在程序中加以注释。4） 理解定时器。
程序中定时器的功能要清楚，特别是有时间日期控制的，定时器的功能是比较重要的。其意义也要记录下来。
5） 理解计数器。6） 理解陌生指令。
在“消化”别人程序的过程中，不勉会看到一些自己没用过或不熟悉的指令，这也是自己要重点理解的对象，要准备一份电子指令手册随时查找，并在程序中记录。这才是自己要学习与进步的地方。
2、对于没有任何说明的程序进行理解。1） 指令应用。
对此类程序主要是注意程序中的指令应用。把指令截取下来，以指令名称为为文件名另存在文件夹中。
2） 分系统另存。对于能理解并能整理成系统程序加以另存，比如说程序中的时间系统、PID系统等等的程序。
3） 所有的PLC指令都是大同小异的，当以后工作中能应用到的部分可以就地取材，举一反三。更重要的是要了解设备的工艺，只有熟悉了产品和掌握了程序的基本编写方法，才能得心应手。
8.学习plc基础知识和编程方法
1、收集资料。
在收集资料时不仅要收集程序还要收集程序所附带的工艺流程及I/O分配表。2、程序分类。
在收集到前人的程序后，首先加以分类。以不同品牌的程序分类——再以不同功能细分。
3、选择程序加以理解。分类完成后就是慢慢的“消化”程序了。
首先选择自己熟悉的PLC程序或是自己将要用到的程序样例下手，这样理解起来比较容易。4、对于有工艺流程及I/O分配表的程序进行理解。
1） 了解程序的工艺流程。2) I/O分配。
把I/O分配表中的说明加在程序的注释中。3） 理解中间位。
在程序设计时肯定会用到诸多的中间位做转接，然后搞清楚每一步或每一网络所对应的中间位的功能，在程序中加以注释。4） 理解定时器。
程序中定时器的功能要清楚，特别是有时间日期控制的，定时器的功能是比较重要的。其意义也要记录下来。
5） 理解计数器。6） 理解陌生指令。
在“消化”别人程序的过程中，不勉会看到一些自己没用过或不熟悉的指令，这也是自己要重点理解的对象，要准备一份电子指令手册随时查找，并在程序中记录。这才是自己要学习与进步的地方。
2、对于没有任何说明的程序进行理解。1） 指令应用。
对此类程序主要是注意程序中的指令应用。把指令截取下来，以指令名称为为文件名另存在文件夹中。
2） 分系统另存。对于能理解并能整理成系统程序加以另存，比如说程序中的时间系统、PID系统等等的程序。
3） 所有的PLC指令都是大同小异的，当以后工作中能应用到的部分可以就地取材，举一反三。更重要的是要了解设备的工艺，只有熟悉了产品和掌握了程序的基本编写方法，才能得心应手。
