第1章 PLC快速入門

1.1 認識PLC

1.1.1 PLC的定義

PLC（Programmable Logic Controller，可編程序邏輯控制器）是一種專為工業應用而設計的控制器。世界上公認的第一臺PLC于1969年由美國數字設備公司（DEC）研制成功。隨著科學技術的發展，PLC的功能越來越強大，不僅限于邏輯控制，因此美國電氣制造協會（NEMA）于1980年對它進行重命名，稱為可編程控制器（Programmable Controller, PC），但由于PC容易和個人計算機（Personal Computer, PC）混淆，故人們仍習慣將PLC作為可編程控制器的縮寫。

由于可編程序控制器一直在發展中，至今尚未對其下最后的定義。國際電工委員會（IEC）對PLC的最新定義如下。

可編程控制器是一種數字運算操作電子系統，專為在工業環境下應用而設計，采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程，可編程控制器及其有關的外圍設備，都應按易于與工業控制系統形成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。

圖1-1列出了幾種常見的PLC實物圖。

1.1.2 PLC控制與繼電器控制比較

PLC控制是在繼電器控制基礎上發展起來的，為了讓讀者能初步了解PLC的控制方式，下面以電動機正轉控制為例對兩種控制系統進行比較。

1 繼電器正轉控制

圖1-2為一種常見的繼電器正轉控制線路，可以對電動機進行正轉和停轉控制，圖1-2（a）為控制電路，圖1-2（b）為主電路。

電路工作原理說明如下。

按下啟動按鈕SB1，接觸器KM線圈得電，主電路中的KM主觸點閉合，電動機得電運轉，與此同時，控制電路中的KM常開自鎖觸點也閉合，鎖定KM線圈得電（即SB1斷開后KM線圈仍可得電）。

按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈失電，KM主觸點斷開，電動機失電停轉，同時KM常開自鎖觸點也斷開，解除自鎖（即SB2閉合后KM線圈無法得電）。

2 PLC正轉控制

圖1-3所示為PLC正轉控制線路，它可以實現與圖1-2所示的繼電器正轉控制線路相同的功能。PLC正轉控制線路也可分為主電路和控制電路兩部分，PLC與外接的輸入、輸出部件構成控制電路，主電路與繼電器正轉控制主線路相同。

在組建PLC控制系統時，先要進行硬件連接，再編寫控制程序。PLC正轉控制線路的硬件接線如圖1-3（a）和圖1-3（b）所示，PLC輸入端子連接SB1（啟動）、SB2（停止）和電源，輸出端子連接接觸器線圈KM和電源。PLC硬件連接完成后，在計算機中使用專門的PLC編程軟件編寫圖1-3（a）所示的梯形圖程序，然后通過計算機與PLC之間的專用電纜將程序寫入PLC。

PLC軟、硬件準備好后就可以操作運行。操作運行過程說明如下。

按下啟動按鈕SB1, PLC端子X0、COM之間的內部電路與24V電源、SB1構成回路，有電流流過X0、COM端子間的電路，PLC內部程序運行，運行結果使PLC的Y0、COM端子之間的內部電路導通，接觸器線圈KM得電，主電路中的KM主觸點閉合，電動機運轉，松開SB1后，內部程序維持Y0、COM端子之間的內部電路導通，讓KM線圈繼續得電（自鎖）。

按下停止按鈕SB2, PLC端子X1、COM之間的內部電路與24V電源、SB2構成回路，有電流流過X1、COM端子間的電路，PLC內部程序運行，運行結果使PLC的Y0、COM端子之間的內部電路斷開，接觸器線圈KM失電，主電路中的KM主觸點斷開，電動機停轉，松開SB2后，內部程序讓Y0、COM端子之間的內部電路維持斷開狀態。