可編程邏輯控制器(PLC)是工業自動化控制的支柱設備。它是一種專為工業環境設計的數字運算電子系統,采用可編程存儲器存儲指令,執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等功能,并通過數字或模擬輸入/輸出模塊控制各類機械與過程。
PLC硬件主要由中央處理器(CPU)、存儲器、電源模塊、輸入/輸出(I/O)模塊及通信接口組成。I/O模塊負責與現場設備(按鈕、傳感器、繼電器、電磁閥等)連接,實現電信號的隔離與轉換。PLC采用循環掃描的工作方式:讀取輸入狀態→執行用戶程序→更新輸出狀態→內部診斷與通信,周而復始。
PLC編程語言主要有梯形圖(LAD)、指令表(IL)、功能塊圖(FBD)、結構化文本(ST)和順序功能圖(SFC)。梯形圖因形似繼電器控制電路,直觀易懂,應用廣。編程的核心在于邏輯控制、順序控制和過程控制。例如,通過互鎖和自鎖實現電機啟停的可靠控制;利用定時器和計數器實現時間控制和計數功能;通過比較、運算和PID功能塊實現模擬量處理(如溫度、流量)的閉環控制。現代PLC還支持結構化編程、函數塊重用,并通過工業以太網、PROFIBUS等網絡與上位機(SCADA/HMI)、其他PLC及智能設備進行高速數據交換,構成分布式控制系統。
可編程邏輯控制器(PLC)技術核心與應用編程