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PLC的基本工作原理 一)．PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式 1．每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。 2．输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。 3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。 4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。 5．扫描周期的长短由三条决定。
（1）CPU执行指令的速度
（2）指令本身占有的时间
（3）指令条数 6．由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。
二)．PLC与继电器控制系统、微机区别
1．PLC与继电器控制系统区别 前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”。 前者用“软件”，后者用“硬件”。 2．PLC与微机区别 前者工作方式是“循环扫描”。后者工作方式是“待命或中断” 3.PLC 编程方式 PLC最突出的优点采用“软继电器”代替“硬继电器”。用“软件编程逻辑”代替“硬件布线逻辑”。 PLC编程语言有梯形图、布尔助记符语言，等等。尤其前两者为常用。 PLC的分类 三）.按结构分类： 1． 整体式：是把PLC各组成部分安装在一起或少数几块印刷电路板上，并连同电源一起装在机壳内形成一个单一的整体，称之为主机或基本单元、小型、超小型PLC采用这种结构。
2． 模块式：是把PLC各基本组成做成独立的模块。中型、大型PLC采用这种方式。便于维修。
PLC的应用方面：
1.用于开关量逻辑控制
2.用于闭环过程控制
3.PLC配合数字控制
4.用于工业机器人控制
5.用于组成多级控制系统。
定时器和计数器的应用程序：
1、接通/断开延时电路（定时器用作时间继电器）
2、闪烁电路（用定时器产生周期脉冲信号）
3、定时范围的扩展
多个定时器组合电路：
如图所示。当X0接通，T0线圈得电并开始延时，延时到T0常开触点闭合，又使T1线圈得电，并开始延时，当定时器T1延时到，其常开触点闭合，再使T2线圈得电，并开始延时，当定时器T2延时到，其常开触点闭合，才使Y0接通。因此，从X0为ON开始到Y0接通共延时9000s。
电动机常用控制线路：
1.三相异步电动机起、停控制（起动、保持和停止电路）
SB1：起动按钮；SB2：停止按钮；
KH：热继电器常开触点X402。
常闭触点输入信号的处理
如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。
如果接入PLC的是输入信号的常闭触点，这时在梯形图中所用的X1的触点的类型与PLC外接SB2的常开触点时刚好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。建议尽可能采用常开触点作为PLC的输入信号。
常用基本环节梯形图程序：
1.起动、保持和停止电路
2.三相异步电动机正反转控制电路
3.常闭触点输入信号的处理
4.多继电器线圈控制电路
5.多地控制电路
6.互锁控制电路
7.顺序起动控制电路
8.集中与分散控制电路
9.自动与手动控制电路
10.闪烁电路
11.延合延分电路
12.定时范围扩展电路
多继电器线圈控制电路：下图是可以自锁的同时控制4个继电器线圈的电路图。其中X0是起动按钮，X1是停止按钮。
多地控制电路：下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中X0和X1是一个地方的起动和停止控制按钮，X2和X3是另一个地方的起动和停止控制按钮。
互锁控制电路：下图是3个输出线圈的互锁电路。其中X0、X1和X2是起动按钮，X3是停止按钮。由于Y0、Y1、Y2每次只能有一个接通，所以将Y0、Y1、Y2的常闭触点分别串联到其它两个线圈的控制电路中。
顺序起动控制电路：如图所示。Y0的常开触点串在Y1的控制回路中，Y1的接通是以Y0的接通为条件。这样，只有Y0接通才允许Y1接通。Y0关断后Y1也被关断停止，而且Y0接通条件下，Y1可以自行接通和停止。X0、X2为起动按钮，X1、X3为停止按钮。
集中与分散控制电路：在多台单机组成的自动线上，有在总操作台上的集中控制和在单机操作台上分散控制的联锁。集中与分散控制的梯形图如图所示。X2为选择开关，以其触点为集中控制与分散控制的联锁触点。当X2为ON时，为单机分散起动控制；当X2为OFF时，为集中总起动控制。在两种情况下，单机和总操作台都可以发出停止命令。
自动与手动控制电路：在自动与半自动工作设备中，有自动控制与手动控制的联锁，如图所示。输入信号X1是选择开关，选其触点为联锁型号。当X1为ON时，执行主控指令，系统运行自动控制程序，自动控制有效，同时系统执行功能指令CJ，P63，直接跳过手动控制程序，手动调整控制无效。当X1为OFF时，主控指令不执行，自动控制无效，跳转指令也不执行，手动控制有效。
梯形图的设计方法：
1、继电器控制电路转换为梯形图法
如果用可编程序控制器改造继电器控制系统，根据原有的继电器电路图来设计梯形图显然是一条捷径。用可编程序控制器的硬件和梯形图软件来实现继电器系统的功能。
这种设计方法没有改变系统的外部特性，除了控制系统的可靠性提高之外，改造前后的系统没有什么区别。这种设计方法一般不需要改动控制面板和它上面的器件，因此可以减少硬件改造的费用和改造的工作量。
思路：将PLC想象成一个继电器控制系统中的控制箱。
主要步骤如下：
（1）熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。
（2）确定可编程序控制器的输入信号和输出负载，以及它们对应的梯形图中的输入继电器和输出继电器的元件，画出可编程序控制器的外部接线图。
（3）画出表格，表明继电器电路图与梯形图中各种元器件间的一一对应关系。
（4）画出全部梯形图，并予以简化和修改。
三相异步电动机正反转控制：
分析控制要求：
★I/O分配表
★画外部接线图。
★画梯形图。
★列写程序清单。
I/O分配表：
画外部接线图：
画梯形图：
注意事项：①必须遵守梯形图语言中的语法规定
②可适当地设置中间单元
③尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号
④必须保留异步电动机正反转的外部联锁电路
⑤注意外部负载所需的额定电压
每一I／O点的平均价格在100元左右，因此减少输人信号和输出信号的个数是降低硬件费用的主要措施。
PLC的继电器输出模块和双向可控硅输出模块一般最高只能驱动额定电压AC220V的负载，如果系统原来的交流接触器的线圈是380v，应更新该类元件并将线圈额定电压换成220V。
2、梯形图的经验设计法
在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断修改和完善梯形图，多次反复调试和修改梯形图的设计方法。
特点：（1）具有试探性和随意性；
（2）最后的结果不是唯一；
（3）设计所用的时间和质量因设计者的经验而异，交付使用后维护困难。
PLC程序设计的一般步骤
①详细了解生产工艺和设备对控制系统的要求。必要时画出系统的工作循环图或流程图、功能图及有关信号的时序图。
②将所有输入信号，输出信号及其它信号分别列表，并按PLC内部软继电器的编号范围，给每个信号分配一个确定的编号，即编制现场信号与PLC软继电器编号对照表。
③根据控制要求设计梯形图。图上的文字符号应按现场信号与PLC软继电器编号对照表的规定标注。
④编写程序清单。梯形图上的每个逻辑元件均可相应地写出一条命令语句，编写程序应按梯形图的逻辑行和逻辑元件的编排顺序由上至下、自左至右依次进行。
（1）、设计实例一：送料小车在限位开关X4处装料，10S后结束然后右行，碰到X3后停下来卸料，15S后左行，碰到X4后，又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停机按钮。
送料小车自动控制系统的梯形图设计：
（2）、设计实例二
报警电路的PLC程序设计：
解：1）输入/输出接点分配见表
2）控制逻辑梯形图见图
3）指令程序
顺序控制设计法与顺序功能图：
顺序功能图法是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。按图形的逻辑关系对照翻译即可得到梯形图。
顺序功能图的组成：
步+转向条件+有向连线+动作
功能流图设计法的基本步骤：
1）步的划分：分析被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作过程划分成若干阶段，这些阶段成为“步”。
2）转换条件的确定：是使系统从当前步进入下一步的条件。
3）功能流图的绘制
4）梯形图的编制
功能表图中转换的实现：
步与步之间实现转换应同时具备两个条件：
①前级步必须是“活动步”；②对应的转换条件成立。
当上述两个条件同时具备时，才能实现步的转换，即所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变成活动，而所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都为不活动步。
顺序控制设计法的基本思想：
顺序控制设计中的顺序功能图绘制：
2、顺序功能图的基本结构
举例：这是一个三工位钻床的工作台的俯视图。
三个工位分别完成：
（1）送料
（2）钻孔
（3）合格品检测
综合实例1、钻孔动力头的控制
1、确定控制任务（动作要求，绘制工艺流程图与动作顺序表）。
动力头停在处于原位，1ST被压合
起动SB，电磁阀1YA得电，使动力头快进
到达工位2，2ST被压合，使电磁阀1YA、2YA都得电，动力头工进
到达工位3，3ST被压合，使电磁阀1YA、2YA失电，动力头停止前进，工进延时1S，等待加工完成。
延时时间到，电磁阀3YA得电，动力头退回。
5、程序指令表（略）
综合实例2、十字路口交通信号灯自动控制
1、确定控制任务（动作要求，时序图）
十字路口的交通信号灯共有12个，同一方向的两个红、黄、绿灯的变化规律相同，所以十字路口的交通灯控制就是一双向（两组）红、黄、绿灯控制，称之为1R、1Y、1G和2R、2Y、2G。
起动SB，南北红灯（2R）维持60s；同时，东西绿灯（1G）亮55s后，闪烁3s灭；东西黄灯（1Y）亮2s；
然后东西红灯（1R）维持60s；同时，南北绿灯（2G）亮55s后，闪烁3s灭；南北黄灯（2Y）亮2s……，如此循环，其时序图如图所示。
2、PLC输入输出I/O分配对照表
3、PLC与外部器件的实际连接图
4、梯形图设计
设计方法：化整为零，采用基本电路
1）SB按钮信号的处理
2）红灯1R、2R交替亮60S；绿灯1G、2G闪烁3次。可用定时器产生周期脉冲信号电路实现。
暖通南社
您好，小吴帮您回答。
如何学习PLC，我也是自学的，以我自己的经历来说明下，我大学学的专业是电气工程及其自动化，有PLC这一门课，当然，大学学习了理论知识，然后也有一些实训课，但是都是基础，都是皮毛。
理论学习的再好，没有时间，毕业了也很少能直接上手就干项目，所以还是会在学习，学习工程项目的做法，学习编程的经验。想学习PLC，零基础没关系，但是前提是要对电气知识有几乎，明白电路，明白控制系统图，这个是必须会的基础知识。
要能看得懂原理图，才会有编程的逻辑。
基础都有了，就可以开始研究PLC了，建议先学简单的，市面上占有率高的，比如西门子S7-200,或者三菱的FX，这都是非常非常成熟的了，百度上一搜，学习的资源也很多，要是手里能有一个实体的PLC就更好了，先了解PLC上面各个部分的作用。
对照着实物图，去了解原理。
结构学习完毕，就可以接触PLC的编程知识了，首先要学习PLC编程软件各种命令，太多了，什么位命令啊，传送指令，各种块，等等，都要记得牢牢的，因为编程序，要是记不住命令，就会很麻烦，虽然帮助上都有，但是每一个命令查一次帮助，还是很费时间的。
指令都能记得住了，就可以试着编写小程序了，比如红绿灯，电机的正反转，起保停，等等，别着急上来就编写大程序，要从小入手，慢慢积累经验。
每个人编程序都有自己的逻辑方法，不要拘泥于别人的编程过程，你看别人的编程方法有的时候可能会看不懂，没有关系的，实现一个结果又很多方式，所以多培养自己的编程逻辑。
如上图，是电机正反转的梯形图，这个程序呢，还可以用置位与复位命令来编写。
爱科技的小青年
想必想学PLC的朋友们必定是掌握了电工的基础知识，掌握了接触器控制电动机的各种方法。那么恭喜你，你已经不是零基础了，而是站在了PLC的大门口，迈不迈入已经取决于你了。
想迈入PLC的大门咱还是按顺序来。
1:了解硬件。掌握下其基本构成，和工作原理还是有必要的。是由门外汉到入门的第一步。那么了解了PLC的功能，你有啥感想呢？其实PLC就是把传统继电器复杂的自锁，互锁，时间继电器，记数器等组成的逻辑控制电路由外部实物控制‘硬’接线，变成由电路图和各器件进行的‘软连接’。这个电路图写入PLC叫作梯形图。提到梯形图就要说到下个话题。
2:了解软件。PLC有五种编程语言：指令表，梯形图，顺序功能图，功能图，结构文本。梯形图和顺控功能图，是使用最多的语言。是必须掌握的语言。
先说梯形图。梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，是在常用的继电器与接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，具有形象、直观、实用等特点，广大电气技术人员容易接受，是目前运用上最多的一种PLC的编程语言。说到梯形图还得说编程的另一种语言，指令表。这是与梯形图如影随形的编程语言。它也叫逻辑控制指令。笔者在学习梯形图时，也走了不少弯路。对梯形图旁的逻辑控制指令大背特背，确不知哪里应用。
原来在PLC应用的早期，用户的梯形图编辑完成后必须用手持编程将程序输入PLC，而手持编程器是用指令语句（逻辑控制指令）输入的。梯形图程序是不能直接输入PLC的。这就需要我们不只会梯形图，还要会指令语句表程序。语句表就是梯形图的解释语言。我们现在的编程人员可能都没有见过手持编程器。我们现在都是用手提电脑用编程软件编写程序。
说了这些就是让大家知道梯形图和语句表的关系。梯形图必须掌握，语句表了解即可。
关于顺控功能图。在工业控制中，大部分的控制系统都属于顺序控制系统。顺序启动，各种流水线都是顺序控制。为了方便梯形图程序设计，就用到了另一种编程语言：顺序功能图。笔者认为它是比梯形图更好理解和掌握的语言。
此外，PLC还有不少功能指令，（不是逻辑指令），功能指令就是达到特定功能而应用的指令。如运动控制，模拟量控制等。它使PLC的功能更强大。虽然功能指令数量众多，但是只要我们掌握基础功能指令，对能应用的指令选择性的掌握就可以了。
怎么样，想学PLC，1:了解硬件。2:掌握梯形图。3:掌握顺序功能图。4:选择性的学习功能指令。
就这些，祝你学习成功！
电气前沿
必备的前提条件
编程需要坚强的毅力和足够的耐心
有些人把编程看作一项冗长而枯燥的工作；有些人把编程看作一项趣味的智力游戏。如果你是前者，强烈建议你远离这份工作。毕竟编程工作是对人的毅力和耐心的挑战。
编程需要敢于实践的信心
只有不断地在PLC上运行这些指令，观察运行的结果，才能弄清PLC指令的作用。很多初学者对PLC一脸的迷茫，往往是出于一种畏惧，担心损坏设备。而这些畏惧是没有任何道理的。仔细的阅读手册是非常重要的，但是仅靠读书是成不了一个工程师的。更何况手册上的内容并非面面俱到。在接触到那些不熟悉的指令时，可以单独编一个小程序，让PLC运行。然后逐个修改条件，观察运行的结果（MicroWin为用户提供了非常好的监控手段），反过来再重新理解手册的描述，这样就可以非常直观的理解这些指令的作用和使用方法。不必担心自己写的程序会有什么问题，会影响PLC的正常工作。程序有没有问题，只有让PLC运行了才能发现。而发现问题并解决问题就是对自己能力的提高。撇开硬件操作不谈，单就软件来说，我还真没有遇到过由于软件问题而损坏PLC的事。在这里不必担心继电器电路接错线可能造成的后果。所以，大胆的实践是PLC编程的必由之路。
当然，大胆实践并不是野蛮操作，而是必须遵循必要的规范。还有一个要注意的，在程序未经可靠性证实之前，千万不要挂接负载，以免造成不必要的损失。数字量的输出有LED显示；而模拟量处理可以采用一些硬件或软件模拟手段来解决。
编程需要有缜密的逻辑思维
编程本身就是一种逻辑思维过程。在高级语言中，使用最多的是if then else、select这些条件判别语句，这就是逻辑中的因果关系。PLC程序就是由这些因果关系组成的：判别条件是否成立，进而决定执行相应的指令。最初的PLC是用来替代继电器逻辑电路的，所以继承了继电器电路以触点作为触发条件的描述方式。在PLC中，以虚拟触点代替了继电器的金属触点，而继电器电路所表达的逻辑关系还是被完整的保留下来。即使引入了继电器电路难以胜任的数值处理过程，PLC从根本上还是在执行一个个因果关系。所以，理顺对象的各个事件之间的逻辑关系，是编程之前必须精心做好的准备工作。
不可或缺的相关知识
PLC的程序是直接作用于对象的具体工艺过程，那么对对象具体工艺过程的理解是非常重要的的。我在与用户的交流过程中，会用我所掌握的Unit Operation的知识分析用户的工艺过程，协助用户整理过程控制中的各个逻辑关系，甚至包括各种仪表、硬件的配置。有两门知识却是不可或缺的：一是过程仪表的硬件知识，包括传感器、变送器（二次仪表）和PLC本身，这是构建控制系统的基础；二是过程控制理论，包括各种控制模型的原理和应用，其中最重要的是二位调节和PID调节模型。PID调节是目前用得最广泛的过程控制手段，且变化多端。学习PID最好的方法就是读书。几乎所有讲解过程控制的书籍都有关于PID的内容，多读基本相关的书籍对理解PID是很有益处的。
养成良好的编程习惯
每个人编程都会有不同的习惯和特点，不能强求一致。但是一些好的习惯还是应该为大多数人所遵循。一是理顺逻辑关系、时序关系，编制程序框图；二是合理分配主程序、子程序和中断程序；三是合理分配寄存器，编制寄存器符号表。
PLC编程更接近于单片机，或者说PLC就是模块化的单片机。因此PLC的很多操作都是直接针对寄存器的，如果在程序中出现不合理的寄存器地址重叠，一定会出现不可预想的后果。编制寄存器符号表不仅可以避免上述问题（MicroWin会有问题提示），而且可以使程序具备更好的可读性。这和VB中定义变量有异曲同工之处。
VB编程中关注的是事件，不强调主程序和子程序的观念，因为VB主程序的工作是由PC的操作系统完成的。PLC则不然。PLC程序是以主程序为主干的，CPU不断的循环执行主程序，只有触发条件成立时才会调用子程序或中断程序。即子程序和中断程序所执行的任务不是全时需要的。如果把这些任务都放在主程序中会无端增加主程序的工作量，降低程序的效率。这点和单片机的编程思路是一致的。子程序的使用可以使整个程序的逻辑更清晰。而且子程序可以分开编写、调试，最后“安装”到主程序上。这样你可以一个一个解决问题。
PLC编程，无论是LAD，抑或STL，都不如VB那么直观、有趣，更不如CAD那么形象。但比单片机的汇编语言的可视性强多了。对于初学者，LAD（梯形图）的编程相对直观，更容易上手。
最后，PLC提供了丰富的指令、模块，比单片机方便了很多。但是初学者编程时应尽量先使用简单的指令达到目的。具备了一定经验后，应该考虑掌握复杂指令的应用，以及程序的优化。
学习PLC密决
1.不要看到别人的回复第一句话就说：给个代码吧！你应该想想为什么。当你自己想出来再参考别人的提示，你就知道自己和别人思路的差异。
2.多看相关书籍。
3.学习新的开发软件时，一定要看帮助手册。
4.不要蜻蜓点水，得过且过，细微之处往往体现实力。
5.把时髦的技术挂在嘴边，还不如把过时的技术记在心里。
6.看得懂的书，请仔细看；看不懂的书，请硬着头皮看。别指望看第一遍书就能记住和掌握什么——请看第二遍、第三遍。
7.多实践，调试，去写去调，只用软件模拟，是永远成不了高手的。
8.保存好你做过的所有的源程序、原理图等----那是你最好的积累之一。
9.多利用互联网。
10.多去相关论坛看帖子。
如何学习PLC
弄通有关PLC程序设计理论是重要的。没有这方面的理论准备或指导，仅靠在实践中摸索，简单的问题还好办。复杂的就不好办了。
但是，编程的具体实践，以及在这个实践中得来的知识或技能，即经验，也是重要的。没有经验，仅有理论，既无法深刻理解理论，又无法灵活应用理论。
经验积累
经验有别人的，也有自己的，都很重要。前者要靠细心学习，后者要靠用心积累，都要在一定的时间与必要的精力。
别人的经验有上了书的或登载在杂志上的。有的是细心学习别人的，但多数是我自己的经验。还有就是同事的经验，也是值得学习。自己的经验则是最重要的。要在自己的实践中，积累自己的经验。同时，最好在学别人的经验时，也能亲自作些测试，能使自己也有类似的经历，进而把这些经验变成自己的。这也是自己经验的重要积累。
还有一些失败的经验，这往往是不会公开的，但这些经验也要学习，也要积累。
经验的积累要用自己的脑记，更要用电脑记。最好作些分类，建立一个自用的程序库，以便于随时引用。
经验升华
经验还有待升华。升华有三个层次：
- 最低的层次就是建立一个典型的程序库，供今后再用。若程序复杂，还可建一些功能块，或子程序，以便以后引用。
- 其次，要总结出有效算法。如单按钮起停程序库等。
- 最高层次的升华是把经验上升到理论的高度，为丰富PLC程序设计理论作贡献。
随着PLC使用的普及与提高，是会有越来越多从经验中升华出来的，而又能用以指导实践的PLC编程理论的。
经验应用
经验积累、经验升华都是为了应用。经验应用有三方面：
用作工程设计模板。设计新系统时，选用一个或几个与现设计工程类似的，已取得成功的工程，作样板进行设计。这既可减轻设计的工作量，又增加设计的成功率。这也是信息可重用的一大好处。
用作程序设计参考。在无成功的工程可作样板时，在新设计的逻辑中，仍有相当一部分控制逻辑，可采用或借用已有典型逻辑，这也可减少设计的工作量，增加设计的成功率。
用作算法设计参考。在既无样板可参照，又无典型可采用时，还可运用过去的一些成功的算法。
经验是宝贵的，但是经验特别是个人经验，总是有限的。所以，经验的应用也还要与编程理论相结合。
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。
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。
- 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。
- 对于有工艺流程及I/O分配表的程序进行理解。
了解程序的工艺流程。
I/O分配。把I/O分配表中的说明加在程序的注释中。
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。
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。
理解计数器。
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。
对于没有任何说明的程序进行理解。
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。
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。
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。
PLC基础学习方法
学习PLC入门方法其实主要是两点，1.选择一个PLC，2边学边练。
问题提出。
可编程控制器技术最主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用前面学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统，
在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。
可编程控制器控制系统设计的基本步骤
系统设计的主要内容
拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；
选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；
选定PLC的型号；
编制PLC的输入/输出分配表或绘制输入/输出端子接线图；
根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；
了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；
设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；
编写设计说明书和使用说明书；
根据具体任务，上述内容可适当调整。
系统设计的基本步骤
1.深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求
被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。
2.确定I/O设备
根据被控对象对PLC；;
控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
3.选择合适的PLC类型
根据已确定的用户I/O设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。
4.分配I/O点
分配PLC的输入输出点，编制出输入/输出分配表或者画出输入/输出端子的接线图。接着九可以进行PLC程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。
5.设计应用系统梯形图程序
根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。
6.将程序输入PLC
当使用简易编程器将程序输入PLC时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC中去。
7.进行软件测试
程序输入PLC后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。
8.应用系统整体调试
在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。
9.编制技术文件
系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图。
PLC 硬件系统设计
1.PLC型号的选择
在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC进行控制。
在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、PID 调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。
目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的PLC产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以全面权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。
对输入/输出点的选择
盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。要先弄清除控制系统的I/O总点数，再按实际所需总点数的15～20％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需PLC的点数。
另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的60％；PLC。
每个输出点的驱动能力（A/ 点）也是有限的，有的PLC其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般PLC的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。在选型时要考虑这些问题。
PLC的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种PLC平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的PLC。
对存储容量的选择
对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘10字/点＋输出总点数乘5字/点来估算；计数器/定时器按（3～5）字/个估算；有运算处理时按（5～10）字/量估算；在有模拟量输入/输出的系统中，可以按每输入/（或输出）一路模拟量约需（80～100）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200字以上的数量粗略估算。最后，一般按估算容量的50～100％留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择容量时留有裕量要大些。
对I/O响应时间的选择
PLC的I/O响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在2～3个扫描周期）等。对开关量控制的系统，PLC和I/O响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。
根据输出负载的特点选型
不同的负载对PLC的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的PLC有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC。
对在线和离线编程的选择
离线编程示指主机和编程器共用一个CPU，通过编程器的方式选择开关来选择PLC的编程、监控和运行工作状态。编程状态时，CPU只为编程器服务，而不对现场进行控制。专用编程器编程属于这种情况。在线编程是指主机和编程器各有一个CPU，主机的CPU完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机辅助编程既能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置计算机，并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。
据是否联网通信选型
若PLC控制的系统需要联入工厂自动化网络，则PLC需要有通信联网功能，即要求PLC应具有连接其他PLC、上位计算机及CRT等的接口。大、中型机都有通信功能，目前大部分小型机也具有通信功能。
对PLC结构形式的选择
在相同功能和相同I/O点数据的情况下，整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修方便（换模块），容易判断故障等优点，要按实际需要选择PLC的结构形式。
2 ．分配输入/输出点
一般输入点和输入信号、输出点和输出控制是一一对应的。分配好后，按系统配置的通道与接点号，分配给每一个输入信号和输出信号，即进行编号。
在个别情况下，也有两个信号用一个输入点的，那样就应在接入输入点前，按逻辑关系接好线（如两个触点先串联或并联），然后再接到输入点。
确定I/O通道范围
不同型号的PLC，其输入/输出通道的范围是不一样的，应根据所选PLC型号，查阅相应的编程手册，决不可“张冠李戴”。必须参阅有关操作手册。
部辅助继电器
内部辅助继电器不对外输出，不能直接连接外部器件，而是在控制其他继电器、定时器/计数器时作数据存储或数据处理用。从功能上讲，内部辅助继电器相当于传统电控柜中的中间继电器。未分配模块的输入/输出继电器区以及未使用1：1。链接时的链接继电器区等均可作为内部辅助继电器使用。根据程序设计的需要，应合理安排PLC的内部辅助继电器。
（整理自互联网）
工业机器人之家
你好，从零基础入门学习PLC，可以这样学习，以下是个人的看法：
1.基础知识学习，个人最好先学习下电工知识，继电器控制等等；
2.开始学习PLC，选好你要学习的PLC品牌，一般是三菱或者西门子，先学习其中一类吧。
3.学习是个循序渐进的过程。可以从书本和视频开始学习。如果有条件，购买个PLC（二手的也行，能用就可以），加一个220/24V电源。电脑安装好相应的编程软件，边学习边实践。如果没有购买PLC，那就使用软件的模拟功能进行模拟测试。
4.PLC学习到入门不难，坚持学下去。多跟其他人交流学习，另外可以去网上相关工控论坛看看，也可以提问。会有人给你解答的。工控的人，都是很热心的。
思我在705
如何系统的从零开始学习PLC，我以自身的经历来说明下，对于刚毕业的同学来说，基础或者是理论都是有的，缺乏的就是实践，刚开始工作公司肯定没有大项目、新项目给你做，一般是拿以前的旧机器进行改造练手，一定要抓住这个机会，这个阶段没有什么压力，这里你可以随意拆下每个电气元件单独进行学习如何控制。本人也是从这个阶段走过来的，说实话这个时期很苦或者无奈，没有人会帮你所有的有关的资料都给自己去查网上找说明书、操作手册等等，
这里学到的就是自己的。PLC是自动化设备开发的核心，是工控中常用控制器，如何系统学习，按照从简单到难的阶段学习，可分为开关量学习、模拟量学习、通讯控制同时需要掌握上位机(人机界面)的设计。
1、开关量
开关量是最简单的，两种状态，ON和OFF，PLC的基本单元就是开关量控制无论是输入还是输出。输入按照开关频率可分为低频和高频输入开关，低频开关→各类开关按如钮、旋钮、行程开关、接近开关(也可高频)，各种继电器等，高频开关就是开关频率很快如脉冲输入→编码器。输出也一样分高低频，低频的输出常控制一些开关如中继、接触器，高频输出一般是高速脉冲。这些东西你要了解和掌握接线方式，有两线制的、三线制、四线制等等，还要注意类型PNP还是NPN。
2、模拟量
设备中的输入输出不仅仅是开关量，还有模拟量信号，比如各类传感器(位移、温度、电信号、压力)输出是以模拟信号给出的，各种设备的控制需要模拟量控制，如变频器、整流柜、压力阀等。模拟量信号一般由电压、电流信号，常用的0~10v，0(4)~20ma。这些信号就是各种量的表达，你需要在PLC中进行数据转换，如变频器频率30.00Hz，你不可能直接让PLC输出这个频率值，你得先把它转换成数字量，数字量经过DA模块转换成模拟量才能控制变频器的。说到这里，PLC基本单元一般不带模拟量，需要添加扩展模块如AD和DA模块。
3、通讯
当你掌握了PLC的开关量与模拟量控制后，你还需要知道通讯控制，工控的路就是干到老学到老，不断学习新的知识，通讯简单来说就是采用某种通信协议将PLC与设备连接起来，设备的所有信号都能通过PLC发送指令来控制，不需要开关或者模拟量来完成，比如设备的启停、控制量的大小，数据监控都能通过通讯完成，接线简单。这里你需要掌握有关通讯协议、还有设备的功能码等内容，要有一定的计算机基础，包括各类数据的转换。
4、上位机(触摸屏)
上位机就是你的PLC的状态显示和控制，使用上位机可以省去控制面板上的许多按钮同时也美观，重要的是与PLC控制的设备，你能在上位机上直接进行控制和设备工艺相关参数的修改，你需掌握上位机的编程，包括界面设计，PLC状态与数值的设置以配合PLC进行控制。
基本上这四类掌握好后就可以进行自动化设备的开发了，这是个循序渐进的过程，不能着急，要有耐心以及坚持，基本一年左右就能掌握。工控之路你要知道“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”的精神，祝你成功！
工控人
如何系统的从开始学习PLC？
人活到老学到老，这光荣的事。学习最好的老师是兴趣，有了兴趣才会挖掘自己的潜力，也有前进的动力。否则三天打鱼两天晒网，学习任何知识于技术都是徒劳无功！有了兴趣，那就是基本功，有了基本功才能深入浅出。题目说的是零基础开始学习PLC，那么基本功很薄弱，大力补基本功才是关键。
因为PLC的发展是从传统继电器控制系统演变而来的，可想而知，PLC的这座“大厦”的根基是电工基础。
首先得从基础的各个电气元件入手，了解各个元件的工作原理。其次就是分析简单电气控制原理图，由浅入深的渐进。最后就是自己动手绘制简单的电气控制原理图，再到复杂的电气控制原理图。让脑海里存有一定量的电气知识，为学习PLC做好铺垫。这些基本知识看似简单，学起来枯燥无味且要耐得住性子，也只是学习PLC的开端。
有了一定的电气知识做靠山，根据自身选择一套系统进行学习。如简单上手的三菱，难度较大点的西门子都行。这时候前面学的电气元件基本知识有用了，在PLC中的各个元件是软元器件，但跟硬元件差别不大，但是形象的理解与记忆必须将所学的PLC中的各个软元件理解并记住。
这个关于电工的知识有了，还只是能说为后面学习准备好一半。此时必须要有计算机基础知识，因为PLC是自动控制和通讯技术有机结合的产品，即工业专用计算机。它有计算机控制系统的可编程特点，又有继电器控制系统的优良抗电噪能力。所以学习计算机基础知识势在必行，否则在后面学习总会磕磕跘跘。有了电工基础与计算机基础两方面的知识，此时还要学习自动化控制原理与现场仪器仪表的知识。有了上述的一些基本能力，就可以把所学的PLC系统进行硬件和软件的熟悉。熟悉硬件是为了了解它们的工作原理及各自作用与用途，而熟悉软件是为了更好的了解编程环境。最终就是从简单控制编程入手，不断熟悉编程流程及留意的各个方面的细节，直到能把复杂控制编程捣鼓出来。可能刚开始编程比较复杂而且问题多，熟练后编程会变得更加优化，会显得直观易懂。
虽然看着觉得很容易，这个过程不花时间及精力真的难熬。即使不断的学习还是跟不上PLC系统更新的步伐。所以说，在工业方面有基础知识固然重要，但安于现状而停止新知识与新技能的获取，就会被这个行业淘汰。自动化行业它的产品更新换代虽没有电子消费行业那么快，但为了时代的需求不得不继续前进。
Talk工控小白
PLC在现在的人懂的人看来，的确是比较简单的东西，毕竟它属于应用类型的二次编程开发。但是作为一个零基础初学者，要学PLC，还是要付出一定的时间来摸索的。先要明白PLC本质是继电器电路的软体化，也就是在电脑上画画继电器电路图，这个是它的根本，所以在学习PLC之前，你一定要有点电工基础，理解和实操过继电器电路的使用，这个是非常重要的，毕竟PLC软体的东西都是在模拟硬件电路，请关注：机电猫
作为一个过来人，我当年也是从零开始学PLC的
中国的大学教育，因为很多原因，往往比较重视理论教育，而在学校里边的动手机会是没有那么多的，特别是20多年前，很多硬件仪器都比较贵的年代，PLC属于工业自动化的专业课，我在学校里边只听过PLC这个名词，但是我读的过程控制专业里边，并没有真正见过PLC，当然也没有学到PLC，但是在学校里边是学过继电器的一些应用电路的。
毕业后在工厂里边做维修电工一年时间，基本上是接触到继电器和接触器的控制电路，那时候工厂是有PLC的，但是我一开始也弄不明白是什么东西，只把它当做一个微型的工业电脑去理解，反正就是有几个输入点，几个输出点，输入和输出都有指示灯，当做一个黑匣子来处理，因为深入掌握了继电器维修电路，比如弄明白了星三角启动，过热保护连锁，启动按钮和停止按钮之间的关系，自保电路和互锁电路，电机的正反转电路，变频器启动和停止，变频器调速和压力闭环控制，温控电路等等，这为以后的PLC编程自学打下了基础。
后来到一家工控公司上班，做售后服务，经过和一些前辈的工程师交流以及现场观察，开始明白PLC就是“智能继电器”，就是一个单片机在里边运行而已，最底层也是运行汇编语言。当时的电脑都不多，笔记本电脑就更加少，所以玩PLC编程的，基本上都是使用一种叫手操编程器的东西来完成的，可以直接在上边输入汇编指令。初学者要和一些过来人交流，多了解一些消息。
真正学PLC的时候，是自己接了一个项目，帮人家开发一套印刷机的张力控制系统时候，一般干一边学的。那个时候自己完全还不知道PLC是怎么样编程的，但是由于长时间接触继电器和PLC的维护，已经知道只要连接好它的输入和输出回路，再写入程序，它一定会能运转起来的。当时买的是三菱FX2N的PLC和手编器，供应商送了编程手册，研究了编程手册，发现上边有各种各样的例子，都是用梯形图画出来的，这些梯形图和平时接触的继电器电路，并没有什么太多差异，只是两边画了两条母线，我就简单把它理解成一条正极，一条是地，然后中间的常开触点常闭触点和线圈，和线下的继电器是一样的。而且对着说明书上的指令，发现画的这些梯形图，可以通过手工来转换成学校里边熟悉过的汇编语言代码，随便找个简单的例子，把这些代码逐个写到纸上，然后逐个通过手编器输入到PLC里边，核对后，打上"RUN"拨码开关，PLC就可以顺利运行了。 初学者掌握PLC程序的上传下载，这是第一步。
因为PLC外围线路已经安装好了，只要PLC的某个Y点比如Y4置位了，Y4对应的灯就会亮起来，用万用可以测量到一个输出触点信号。三菱的是共阳的，只要PLC的公共端COM碰到某个X点，比如X1，X1就会灯亮，而PLC里边也有X1这个状态量的，这个状态量就会变成高电平，把让X1这个常开点去连接一个中间继电器M1的线圈，M1就会“带电”，M1控制的常开触点也会吸合，这个和线下的继电器控制电路一回事。
经过这样的摸索，终于把PLC的里边软电路和外边的硬电路在大脑里边联系起来了，这样里通外合，在编程的时候，和线下画梯形图是完全一样的。初学者只要理解到这个要点了，就相当于入门了。
后来这个项目做了两个多月，自己在实践中摸索了两个多月的PLC编程，已经完全熟练了，因为工程中你修改什么量，可以马上看到设备运行到什么状态，不对了，马上可以修改，这个是比较关键的。PLC入门，要善于给自己创作动手编程的机会。
简单归纳如何从零开始掌握PLC
1、全面掌握继电器和接触器的控制原理和一些常用电路，比如电机正反转电路，如果没有机会在工厂里边做维修电工，接触这些实物，可以网购一些产品回路，自己用一块胶板把这些元件固定起来，根据网上的一些电路图，来接好线，自己调试一下这些基础的启停电路，互锁电路，强制化自己的电工基础。
2、找个小型PLC，建议使用日系或者台湾的，入门比较简单，根据手册或者网上提供的一些线路图，自己接好PLC的外围硬件电路，同时确认它们的输入输出不会有问题。
3、掌握PLC程序的上传下载和编辑基本功能，现在都是通过电脑的串口或者USB口来编程了，虽然每款PLC有差异，但是基本上是一回事，弄清楚这些上载，下载和编译功能，还有在线诊断功能，你已经一只脚踏入PLC编程的门槛里边了。
4、初步通过一些RST或者SET指令，强制输出信号控制PLC输出，看看外边的继电器如何动作，又可以通过短线来让PLC输入点电平变化，实现PLC的某个输入点状态变化，然后通过编辑软件，直接监控这个点的变化，这样可以顺利理解PLC里边是什么样的情况。
5、PLC重点是逻辑控制，初学者当然要重点研究开关量的功能实现，不要一下子好高骛远，研究太多的功能块。
6、在开关量控制掌握比较好，比如STEP之类的步进指令也处理比较到位了，可以玩模拟量，脉冲控制和通讯等控制，你会发现这些实际上都比较简单，毕竟PLC是二次应用编程，这些功能厂家已经有例子了，照着例子修改就可以满足要求的。
7、最后是多做项目，如果你没有项目的机会，要想成为一个PLC的大虾还真不容易了，项目做多了，自然而然会成为高手，最难的，还是初始的路。
机电猫
我也来说说，零基础学习plc分为两种情况。第一是PLC 没基础，这样的学员一般从plc基础学起，包括硬件接线地址分配，数据类型学习，2进制，6进制，16进制，包括实际操作部分，还有软件的安装与操作；第二种是完全零基础的学员，这样就要从最基础的电工知识学起，包括电气元器件和仪表的应用、三相异步电机及拖动控制、三相异步电动机及拖动控制，接地系统，电气排故。
每个学员的基础不同，系统学习肯定不能仅限于自己买书和网上看视频来学习，自学没学习氛围，学习状态比较懒散，花费的时间很长，并且做不到系统学习，抓不住重点；自学遇到不懂的地方找谁问去，只有放到一边了。百度？难的问题百度找不到，培训随时可以找老师问，及时解决问题才能继续学习，不打消学习的积极性；自学只有理论知识，培训学习大多是实操练习。自学不强化记忆的话，边看边忘。培训学习边看理论边实操，学习兴趣浓厚，更容易记住。
不论是自学或是培训班学习，都要建立在自身坚持的基础上，三天打鱼 两天晒网的学习方法是不可能学到真正的技术的，对自己要有严要求、理论实践缺一不可。学习要运用到实践中，在培训机构要多珍惜练习的机会，学后在工作中有机会多运用，不断提升自己的技术！
以上都是个人观点，大家多多指教！
