PLC（可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller）是什么？
PLC（可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller）是什么？
PLC（可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller）是一种专门用于工业自动化控制的电子设备，广泛应用于制造业、机械控制、流程工业等领域。以下是关于PLC的详细说明：
1. 基本概念
- 核心功能：通过编程实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数、算术运算等，替代传统的继电器控制电路。
- 特点：
- 可靠性高：适应恶劣工业环境（如高温、粉尘、电磁干扰）。
- 灵活可编程：通过软件修改逻辑，无需重新接线。
- 模块化设计：可扩展I/O（输入/输出）模块、通信模块等。
2. 主要组成部分
- CPU：处理程序逻辑，执行用户编写的控制指令。
- 输入/输出模块（I/O）：
- 输入：接收传感器、按钮等信号（如温度、压力）。
- 输出：控制执行器（如电机、阀门、指示灯）。
- 电源模块：为PLC供电。
- 编程设备：通过电脑或手持编程器编写程序（常用语言：梯形图、指令表、结构化文本等）。
- 通信接口：支持与HMI（人机界面）、SCADA系统或其他PLC通信（如以太网、Profibus、Modbus）。
3. 典型应用场景
- 制造业：自动化生产线、装配机械。
- 流程工业：化工、水处理中的泵阀控制。
- 建筑自动化：电梯控制、照明系统。
- 交通：信号灯控制、隧道通风系统。
4. 工作原理
- 输入扫描：读取外部传感器信号。
- 程序执行：CPU按用户程序逻辑处理输入数据。
- 输出刷新：将结果发送到执行器（如启动电机）。
- 循环运行：上述步骤高速循环（毫秒级响应）。
5. 编程语言
- 梯形图（LAD）：图形化语言，类似继电器电路图。
- 指令表（IL）：低层级文本指令。
- 功能块图（FBD）：模块化图形编程。
- 结构化文本（ST）：高级文本语言，类似Pascal。
6. 优势 vs 传统继电器控制
| 特性 | PLC | 继电器控制 |
|---|---|---|
| 灵活性 | 程序可随时修改 | 需重新接线 |
| 空间占用 | 紧凑，模块化 | 体积大，布线复杂 |
| 维护 | 故障诊断方便 | 排查困难 |
| 成本 | 初始成本高，长期成本低 | 简单系统成本低 |
7. 常见品牌
- 西门子（Siemens）：S7-1200、S7-1500系列。
- 罗克韦尔（Rockwell）：Allen-Bradley ControlLogix。
- 三菱（Mitsubishi）：FX、Q系列。
- 欧姆龙（Omron）：CP1E、NJ系列。
8. 发展趋势
- 工业物联网（IIoT）：PLC与云端数据交互，实现远程监控。
- 边缘计算：在PLC本地实现数据分析。
- 开放标准：支持OPC UA等通用协议。