第1章 PLC基础与西门子PLC入门实战

1.1 PLC与PLC控制

1.1.1 什么是PLC

PLC是英文Programmable Logic Controller的缩写，意为可编程序逻辑控制器，是一种专为工业应用而设计的控制器。世界上第一台PLC于1969年由美国数字设备公司（DEC）研制成功，随着技术的发展，PLC的功能越来越强大，不仅限于逻辑控制，因此美国电气制造协会（NEMA）于1980年对它进行了重命名，称为可编程控制器（Programmable Controller），简称PC，但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer，PC）混淆，故人们仍习惯将PLC当作可编程序控制器的缩写。图1-1是几种常见的PLC，从左往右依次为三菱PLC、欧姆龙PLC和西门子PLC。

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图1-1 几种常见的PLC

由于PLC一直在发展中，至今尚未对其下最后的定义。国际电工委员会（IEC）对PLC最新定义要点如下：

1）是一种专为工业环境下应用而设计的数字电子设备。

2）内部采用了可编程序的存储器，可进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作。

3）通过数字量或模拟量输入端接收外部信号或操作指令，内部程序运行后从数字量或模拟量输出端输出需要的信号。

4）通过扩展接口连接扩展单元，以增强和扩展功能；还可以通过通信接口与其他设备进行通信。

1.1.2 PLC控制与继电器控制比较

PLC控制是在继电器控制基础上发展起来的，为了更好地了解PLC控制方式，下面以电动机正转控制为例对两种控制系统进行比较。

1.继电器正转控制

图1-2是一种常见的继电器正转控制电路，可以对电动机进行正转和停转控制。

图1-2 继电器正转控制电路

2.PLC正转控制

图1-3是PLC正转控制电路，其可以实现与图1-2所示的继电器正转控制电路相同的功能。PLC正转控制电路也可分为主电路和控制电路两部分，PLC与外接的输入、输出设备构成控制电路，主电路与继电器正转控制主电路相同。

图1-3 PLC正转控制电路

在组建PLC控制系统时，除了要进行硬件接线外，还要为PLC编写控制程序，并将程序从计算机通过专用电缆传送给PLC。PLC正转控制电路的硬件接线如图1-3所示。PLC输入端子连接SB1（起动）、SB2（停止）和电源，输出端子连接接触器线圈KM和电源，PLC本身也通过L、N端子获得供电。

PLC正转控制电路工作过程如下：

按下起动按钮SB1，有电流流过I0.0端子（电流途径：DC24V正端→闭合的SB1→I0.0端子→I0.0、1M端子之间的内部电路→1M端子→DC24V负端），PLC内部程序运行，运行结果使Q0.0、1L端子之间的内部触点闭合，有电流流过接触器线圈（电流途径：AC220V一端→接触器线圈→Q0.0端子→Q0.0、1L端子之间的内部触点→1L端子→AC220V另一端），接触器KM线圈得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机运转，松开SB1后，I0.0端子无电流流过，PLC内部程序维持Q0.0、COM端子之间的内部触点闭合，让KM线圈继续得电（自锁）。

按下停止按钮SB2，有电流流过I0.1端子（电流途径：DC24V正端→闭合的SB2→I0.1端子→I0.1、1M端子之间的内部电路→1M端子→DC24V负端），PLC内部程序运行，运行结果使Q0.0、1L端子之间的内部触点断开，无电流流过接触器KM线圈，线圈失电，主电路中的KM主触点断开，电动机停转，松开SB2后，内部程序让Q0.0、COM端子之间的内部触点维持断开状态。

当I0.0、I0.1端子输入信号（即输入端子有电流流过）时，PLC输出端会输出何种控制是由写入PLC内部的程序决定的，比如可通过修改PLC程序将SB1用作停转控制，将SB2用作起动控制。