PLC基础学习：可编程控制器的工作原理

"这篇plc课件主要介绍了可编程控制器的基础知识，包括其定义、工作原理、性能指标以及产生的背景。适合初学者学习和教学使用。" 可编程控制器（PLC）是工业自动化领域的核心设备，它结合了电器控制与计算机技术，以微处理器为中枢，集成了自动化技术、计算机技术、通信技术，用于在工业环境中实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算等功能。PLC中文全称为可编程控制器，英文缩写为Programmable Logic Controller。 国际电工委员会（IEC）对PLC的定义强调了其作为电子系统的特性，它具有可编程的存储器，用于存储执行各种操作指令，并通过数字和模拟输入输出接口控制各种机械或生产过程。此外，PLC的设计原则注重与工业系统的集成性和扩展性。 PLC的诞生源于20世纪60年代末期，当时的继电器逻辑电路在面对频繁更改的生产工艺和车型需求时，表现出配线复杂、设计更换成本高、周期长等问题。美国通用汽车公司（GM）为解决这些问题，提出了新型工业控制器的需求，期望它能够简化编程、便于维护、提高可靠性、减小体积、降低成本，并且具备与计算机的数据交互能力。 1968年，GM设定的十项设计标准推动了PLC的发展，这些标准包括编程的简易性、现场可修改程序、采用插件结构以方便维护、更高的可靠性、更小的体积、与继电器控制柜竞争的成本、直接数据传输至计算机的能力、使用115V交流输入电压以及直接的交流输出等。这些标准为后来的PLC设计提供了方向，从而催生了现代PLC的诞生。 PLC的工作原理涉及到其内部的存储器，其中包含用户程序，由程序员根据工艺需求编写。当PLC运行时，它会不断地扫描输入信号，执行用户程序，然后更新输出状态，这个过程称为扫描周期。PLC的性能指标通常包括处理速度、输入/输出（I/O）点数、内存容量、通讯能力等，这些指标直接影响着PLC在实际应用中的表现。 通过学习PLC，初学者可以理解如何使用编程语言如Ladder Diagram（梯形图）、Structured Text（结构化文本）等编写控制逻辑，以及如何配置和调试PLC系统。此外，掌握PLC的应用还能进一步提升对自动化生产线的理解和控制，为从事工业自动化领域的工程师提供基础。