PLC是工業(yè)中必不可少的控制方式之一，無論是小型設(shè)備還是大型系統(tǒng)PLC都可以完成，并可以與人機界面交互，與電腦通訊等功能都可以做到，最先的PLC是用來代替繼電器控制回路的，至今的PLC是多功能與一體的控制器，最基本的定時器、計數(shù)器、模擬量輸入或輸出都可以收PLC的CPU單元完成，PLC可以理解成一臺微型計數(shù)機，專業(yè)用于電氣控制方面。
工作原理
PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即在PLC運行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描，在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。
PLC的一個掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。
PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入，隨即關(guān)閉輸入端口，進入程序執(zhí)行階段。
PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。
輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶間管）輸出，驅(qū)動相應(yīng)輸出設(shè)備工作。
特點
PLC編程的應(yīng)用面廣、功能強大、使用方便，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要裝置之一，在工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域得到了廣泛的使用，在其他領(lǐng)域（例如民用和家庭自動化）的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。
國際電工委員會（IEC）在1985年的PLC標準草案第3稿中，對PLC作了如下定義：“是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。”從上述定義可以看出，PLC是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機，除了能完成各種各樣的控制功能外，還有與其他計算機通信聯(lián)網(wǎng)的功能。
PLC編程的推廣應(yīng)用在我國得到了迅猛的發(fā)展，它已經(jīng)大量地應(yīng)用在各種機械設(shè)備和生產(chǎn)過程的電氣控制裝置中，各行各業(yè)也涌現(xiàn)出了大批應(yīng)用PLC改造設(shè)備的成果。了解PLC的工作原理，具備設(shè)計、調(diào)試和維護PLC控制系統(tǒng)的能力，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)對電氣技術(shù)人員和工科學(xué)生的基本要求。
plc編程及應(yīng)用實戰(zhàn)因為PLC編程軟件眾多，無法一一為大家介紹，所以本文中涉及編寫PLC控制程序的部分選用了較為常用的西門子STEP 7-Micro/WIN編程軟件為例來介紹。
1、噴泉控制
1）明確系統(tǒng)控制要求
系統(tǒng)要求用兩個按鈕來控制A、B、C三組噴頭工作（通過控制三組噴頭的泵電動機來實現(xiàn)），三組噴頭排列如下圖所示。
系統(tǒng)控制要求具體如下：
當(dāng)按下起動按鈕后，A組噴頭先噴5s后停止，然后B、C組噴頭同時噴，5s后，B組噴頭停止、C組噴頭繼續(xù)噴5s再停止，而后A、B組噴頭噴7s，C組噴頭在這7s的前2s內(nèi)停止，后5s內(nèi)噴水，接著A、B、C三組噴頭同時停止3s，以后重復(fù)前述過程。按下停止按鈕后，三組噴頭同時停止噴水。下圖為A、B、C三組噴頭工作時序圖。
2）確定輸入/輸出設(shè)備，并為其分配合適的I/O端子
噴泉控制需用到的輸入/輸出設(shè)備和對應(yīng)的PLC端子見下表：
3）繪制噴泉控制電路圖
控制電路圖
4）編寫PLC控制程序
啟動STEP 7-Micro/WIN編程軟件，編寫滿足控制要求的梯形圖程序，編寫完成的梯形圖如下圖所示。
梯形圖
下面對照控制電路來說明梯形圖的工作原理：
1）起動控制
2）停止控制
2、交通信號燈控制
1）明確系統(tǒng)控制要求
系統(tǒng)要求用兩個按鈕來控制交通信號燈工作，交通信號燈排列如下圖所示。
系統(tǒng)控制要求具體如下：
當(dāng)按下起動按鈕后，南北紅燈亮25s，在南北紅燈亮25s的時間里，東西綠燈先亮20s再以1次/s的頻率閃爍3次，接著東西黃燈亮2s，25s后南北紅燈熄滅，熄滅時間維持30s，在這30s時間里，東西紅燈一直亮，南北綠燈先亮25s，然后以1次/s頻率閃爍3次，接著南北黃燈亮2s。以后重復(fù)該過程。按下停止按鈕后，所有的燈都熄滅。交通信號燈的工作時序如下圖所示。
2）確定輸入/輸出設(shè)備，并為其分配合適的I/O端子
交通信號燈控制需用到的輸入/輸出設(shè)備和對應(yīng)的PLC端子見下表。
3）繪制交通信號燈控制電路圖
控制電路圖
4）編寫PLC控制程序
啟動STEP 7-Micro/WIN編程軟件，編寫滿足控制要求的梯形圖程序，編寫完成的梯形圖如下圖所示。
梯形圖
在上圖所示的梯形圖中，采用了一個特殊的輔助繼電器SM0.5，稱為觸點利用型特殊繼電器，它利用PLC自動驅(qū)動線圈，用戶只能利用它的觸點，即畫梯形圖里只能畫它的觸點。SM0.5能產(chǎn)生周期為1s的時鐘脈沖，其高低電平持續(xù)時間各為0.5s，以上圖梯形圖網(wǎng)絡(luò)9為例，當(dāng)T50常開觸點閉合，在1s內(nèi)，SM0.5常閉觸點接通、斷開時間分別為0.5s，Q0.4線圈得電、失電時間也都為0.5s。
下面對照控制電路和時序圖來說明梯形圖工作原理：
1）起動控制
2）停止控制
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