PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种专为工业环境设计的数字运算电子系统。它用可编程的存储器存储指令,通过数字或模拟输入/输出控制各类机械或生产过程。
在 PLC 出现之前,工厂控制全靠继电器——每个逻辑功能都需要一个物理继电器。一个中等复杂的系统可能需要 hundreds 个继电器,布线复杂、故障点多、修改困难。
PLC 把这些全部变成了软件程序:改逻辑只需改代码,不需要重新布线;内置诊断能力可以快速定位故障。
三菱(Mitsubishi)| 西门子(Siemens)| 欧姆龙(Omron)| 施耐德(Schneider)| AB(Allen-Bradley)
点击下方 PLC 的各个模块,了解它们的功能:
PLC 通过 I/O 模块与物理世界交互:输入设备把现场信号送入 PLC,输出设备由 PLC 驱动。
点击下方按钮和传感器来模拟输入信号,观察它们如何影响 PLC 的输出:
| 地址 | 名称 | 类型 | 当前值 | 信号流向 |
|---|---|---|---|---|
X0 |
启动按钮 | 输入 (DI) | OFF | 操作员 → PLC |
X1 |
停止按钮 | 输入 (DI) | OFF | 操作员 → PLC |
X2 |
物料传感器 | 输入 (DI) | OFF | 传感器 → PLC |
Y0 |
传送带电机 | 输出 (DO) | OFF | PLC → 电机 |
Y1 |
状态指示灯 | 输出 (DO) | OFF | PLC → 指示灯 |
梯形图(Ladder Diagram)是最常用的 PLC 编程语言,因为它的图形形式直接模仿了传统的继电器控制电路图,电气工程师一看就懂。
这是工厂里最常见的控制——按启动按钮电机运转,按停止按钮电机停止:
逻辑解读:当 Start 按下(ON)且 Stop 没按下(常闭触点导通)且 M0 自锁触点闭合 → 电机 M0 得电运行。
关键点:M0 的常开触点与 Start 并联——这就是"自锁"(Self-latching),松开 Start 后 M0 仍然保持运行。
从下方零件库中选择组件,拖入梯形图区域,构建一个"灯控系统":按按钮 X0 点亮灯 Y0,松开灯灭。
PLC 不是"事件驱动"的——它采用循环扫描方式工作,周而复始地执行四步:
了解扫描周期可以帮助你理解为什么有时候"程序逻辑是对的但结果却不太对"——可能是信号在两次扫描之间发生了变化,或者输出响应有延迟。
观察 PLC 在每次扫描周期中如何依次处理输入、执行逻辑、更新输出:
你已经学习了 PLC 的四大核心概念。现在通过三个挑战来检验你的理解:
下面这段梯形图控制什么功能?请用一句话描述:
PLC 扫描周期为 5ms。一个按钮信号持续时间仅为 2ms。PLC 能否可靠检测到这次按钮按下?
一个安全的启停电路需要满足以下所有条件才能运行:
请判断:至少需要多少个梯形图元件(触点 + 线圈)?