1.1 什么是PLC 本节将介绍PLC的基本概念、定义和特点
学习目标 理解PLC的定义掌握PLC的主要特点了解PLC的应用领域1. PLC的定义 1.1.1 什么是PLC？ 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操作电子系统。它采用可编程的存储器，用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟输入/输出接口控制各种类型的机械设备或生产过程。
1.1.2 国际电工委员会（IEC）定义 根据国际电工委员会（IEC）的定义：
PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
1.1.3 通俗理解 简单来说，PLC就是一台专用的工业计算机：
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ PLC系统 │
│ ┌─────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────┐ │
│ │ 输入 │───▶│ CPU处理 │───▶│ 输出 │ │
│ │ (按钮、 │ │ (程序逻辑) │ │ (电机、 │ │
│ │ 传感器) │ │ │ │ 指示灯) │ │
│ └─────────┘ └─────────────┘ └─────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘输入端：接收来自按钮、开关、传感器等设备的信号CPU：根据用户编写的程序进行逻辑判断和运算输出端：控制电机、阀门、指示灯等执行设备2. PLC的基本特点 2.1 可靠性高 特性说明抗干扰能力强采用光电隔离、滤波等技术，适应恶劣工业环境平均无故障时间长MTBF（平均无故障时间）可达数万小时自诊断功能能够检测自身故障并报警2.2 编程简单 采用梯形图等直观的编程语言类似电气控制原理图，电气工程师容易上手不需要专业的计算机编程知识2.3 灵活性强 通过修改程序即可改变控制逻辑无需改动硬件接线便于系统升级和功能扩展2.4 功能完善 PLC主要功能：
├── 逻辑控制 ─────── 与、或、非等逻辑运算
├── 定时控制 ─────── 接通延时、断开延时
├── 计数控制 ─────── 加计数、减计数
├── 顺序控制 ─────── 步进控制、流程控制
├── 数据处理 ─────── 数学运算、数据传送
├── 模拟量处理 ───── A/D、D/A转换
└── 通信功能 ─────── 联网、远程监控2.5 体积小、能耗低 结构紧凑，安装方便功耗低，一般只有几瓦到几十瓦维护成本低3. PLC与传统继电器控制的区别 3.1 对比表 对比项目继电器控制PLC控制控制方式硬接线逻辑存储程序逻辑修改控制需重新接线修改程序即可体积庞大小巧可靠性触点易磨损无触点，可靠性高功能仅限逻辑控制功能丰富多样响应速度毫秒级微秒级维护困难方便成本复杂系统成本高性价比高3.2 示例对比 实现"启动-保持-停止"电路：
继电器方式： 需要接触器、按钮、导线等硬件连接
PLC方式： 只需编写几行程序
梯形图示例：
I0.0 Q0.0
──┤├────┬────────( )──
│
Q0.0 │ I0.1
──┤├────┴──┤/├────
说明：
I0.0 = 启动按钮
I0.1 = 停止按钮
Q0.0 = 输出（电机运行）4. PLC的典型应用场景 4.1 应用领域 PLC广泛应用于各个工业领域：
应用领域分布：
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 制造业 ████████████████████ 45% │
│ 过程控制 ██████████████ 30% │
│ 楼宇自动化 ████████ 15% │
│ 其他领域 ████ 10% │
└────────────────────────────────────────────┘4.2 具体应用实例 行业应用实例机械制造数控机床、注塑机、包装机械汽车工业焊接生产线、喷涂系统、装配线食品饮料灌装线、杀菌设备、包装系统石油化工管道控制、反应釜控制、储罐监控电力系统变电站自动化、发电厂控制水处理污水处理、供水系统控制交通运输交通信号灯、电梯控制、停车场管理楼宇自动化空调系统、照明控制、安防系统4.3 为什么选择PLC？ ✅ 适合使用PLC的场合：
开关量控制为主的系统需要频繁修改控制逻辑的场合恶劣工业环境要求高可靠性的场合❌ 不适合使用PLC的场合：
极其简单的控制（用继电器更经济）需要复杂算法的场合（用工控机更合适）大量数据存储和处理的场合本节小结 PLC是什么：专为工业环境设计的可编程控制器主要特点：可靠性高、编程简单、灵活性强、功能完善与继电器对比：PLC采用软件编程，更灵活可靠应用广泛：几乎涵盖所有工业自动化领域思考题 请用自己的话解释什么是PLC？PLC相比传统继电器控制有哪些优势？列举你身边可能使用PLC控制的设备或系统。下一节：1.2 PLC的发展历史 →