PLC（Programmable Logic Controller——可编程逻辑控制器）是一种为在工业环境中控制机器与工艺而设计的控制计算机。它读取来自现场的信号，依据载入其中的程序作出判断，并据此驱动其输出。它随着取代继电器控制柜而普及，如今已成为自动化的基础控制层。
PLC 与工业计算机的区别在哪里
PLC 的硬件是按照与办公计算机不同的目标设计的：不间断运行、对电气噪声的耐受、宽温度范围与确定性行为。“确定性”在此是关键词——一项操作要在多长时间内完成必须是可预测的。通用操作系统无法给出这一保证。
基本组件
CPU（处理器模块）：运行程序，管理内存与通信。程序内存与数据内存容量随 CPU 级别而变化。
电源：通常为 24 V DC。为模块供电。现场设备的供电需求也应纳入这一计算。
数字量输入/输出模块：开/关性质的信号。按钮、传感器、限位开关输入；接触器、阀、指示灯输出。
模拟量输入/输出模块：连续变化的量。0–10 V、4–20 mA、PT100 等信号类型。分辨率（位数）直接决定测量精度。
通信模块：与其他 PLC、HMI、驱动器及上层系统进行数据交换。大多数现代 CPU 内置 Ethernet 端口。
专用模块：独立于 CPU 执行高速计数、motion、称重、温度控制等操作的模块。
扫描循环（scan cycle）
PLC 程序不是运行一次就停止；它在一个持续重复的循环中运转。经典循环由以下步骤组成：
1. 读取输入映像——所有输入状态一次性复制到内存。2. 程序执行——程序基于这一内存映像运行。3. 写入输出映像——计算出的输出状态传递到物理输出。4. 系统任务——通信、诊断、watchdog 检查。
这一结构有一个重要结果：即便某个输入在程序中途发生变化，在该循环期间 PLC 看到的仍是旧值。变化要到下一个循环才反映出来。因此，扫描时间决定了系统响应速度的下限。快速信号（高频 encoder 脉冲、短促的传感器信号）不会交给扫描循环；而是使用硬件高速计数输入或中断（interrupt）结构。
编程语言
IEC 61131-3 标准广泛地定义了五种语言：
- LD（Ladder Diagram）——类似继电器图，电工最容易
- FBD（Function Block Diagram）——功能块的连接。
- ST（Structured Text）——基于文本，类似高级语言。
- IL（Instruction List）——类似汇编。在新项目中不予
- SFC（Sequential Function Chart）——以步/转移结构定义顺序
读懂的语言。常用于控制逻辑。
在模拟量处理与过程控制中易读。
适用于计算、循环与数据处理。
采用。
工艺。
实践中不必只选一种语言；在同一项目中，控制逻辑可用 ladder 编写，计算可写在 ST 中。
PLC 选型时考察的标准
I/O 数量与类型：除当前需求外，还要计算日后要增加的扩展余量。模拟量通道数量与信号类型单独列出。
扫描时间需求：机器需要最快响应的功能起决定作用。在要求亚毫秒响应的应用中，控制器级别与硬件支持要一并评估。
Motion 需求：轴数量、轴间同步（凸轮、电子齿轮）需求直接决定控制器等级。
通信协议：现场现有设备支持哪种协议？EtherCAT、Profinet、Modbus TCP 之类的选择，要连同网络拓扑一起决定。
内存与数据管理：配方数量、生产数据记录与日志需求会增大内存需求。
服务与备件：在长寿命机器中，产品的生命周期与备件可获得性与技术规格同样重要。
软件环境与许可：编程软件的可获取性，决定了维护团队日后能否对机器进行介入。
应用中的注意事项
输入端 sink/source 结构与现场设备的匹配，输出端是继电器还是晶体管（开关速度与负载类型），模拟量信号中的屏蔽电缆与单点接地，柜内热管理——这些都是需要在项目阶段决定、日后修正代价高昂的问题。
相关产品系列：PLC、数字量 I/O、模拟量 I/O、Remote I/O、通信模块、HMI
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