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零基础PLC编程快速入门教程

引言：为什么要学PLC？

在现代工业自动化的浪潮中，PLC（可编程逻辑控制器）无疑是那颗璀璨的核心。从汽车制造的精密流水线，到饮料灌装的高速生产线，再到智能化仓库的物流系统，PLC都扮演着“工业大脑”的角色，默默指挥着无数设备的有序运转。对于希望踏入自动化领域、提升职业技能的你来说，掌握PLC编程不仅是一项核心竞争力，更是打开智能制造大门的钥匙。

本教程专为零基础的朋友打造，旨在通过清晰的逻辑、通俗的语言和实用的案例，带你一步步揭开PLC编程的神秘面纱，让你在短时间内能够理解基本概念、掌握基本操作，并能动手编写简单的控制程序。请记住，编程是一门实践性极强的技能，光看不练是无法真正掌握的，所以在学习过程中，请务必结合实际操作（或至少是仿真软件）来加深理解。

一、PLC是什么？——拨开迷雾见本质

1.1PLC的定义与核心作用

PLC，全称ProgrammableLogicController，即可编程逻辑控制器。简单来说，它是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，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，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

核心作用：取代传统的继电器控制逻辑，实现灵活、可靠、易于修改和扩展的工业自动化控制。想象一下，以前需要一大堆复杂的继电器、接触器、定时器才能实现的控制功能，现在用一台小巧的PLC，通过编写程序就能轻松搞定，而且修改起来也方便得多。

1.2PLC的工作原理：扫描周期

理解PLC的工作原理，最关键的就是理解它的“扫描周期”。PLC并非像我们使用电脑那样同时处理多个任务，它采用的是一种“循环扫描”的工作方式。

这个过程可以简单类比为：

1.输入采样（读入现场信号）：PLC首先“环顾四周”，看看各个输入点（比如按钮是否被按下、传感器是否检测到物体）的当前状态，并把这些状态“记录”到它内部的“输入映像寄存器”中。

2.程序执行（根据逻辑运算）：然后，PLC会从程序的第一条指令开始，按照顺序逐条执行用户编写的控制程序。在这个阶段，它只根据“输入映像寄存器”中记录的状态进行运算，而不管此时现场的输入信号是否已经发生变化。运算的结果会暂时存放在“内部寄存器”或“输出映像寄存器”中。

3.输出刷新（控制外部设备）：当所有程序指令执行完毕后，PLC才会将“输出映像寄存器”中的运算结果“写”到实际的输出点，去控制外部的指示灯、接触器、电磁阀等设备。

完成这三个步骤，就完成了一个“扫描周期”。然后，PLC会立即开始下一个扫描周期，周而复始，不断循环。这个周期非常短，通常在毫秒级，所以从宏观上看，PLC对输入信号的响应是实时的。

二、工欲善其事，必先利其器——编程前的准备

2.1硬件准备：你需要哪些“家伙”？

*PLC控制器：这是核心。对于初学者，建议选择主流品牌的小型PLC，它们通常性价比高，资料丰富，社区支持也多。

*电源：为PLC供电，一般小型PLC有AC220V或DC24V供电。

*被控对象（可选，初期可用仿真或指示灯代替）：比如小型电机、电磁阀、指示灯、按钮、传感器等，用于实际验证程序。

*电脑：安装PLC编程软件。

提示：如果暂时没有实体PLC，很多品牌的编程软件都提供了“仿真”功能，可以在电脑上模拟PLC的运行，这对于学习基本编程逻辑非常有帮助。

2.2软件准备：选择合适的编程软件

*西门子(Siemens)：TIAPortal(博途)，适用于S____,S____,S7-200SMART等系列。

*三菱(Mitsubishi)：GXWorks2/GXWorks3，适用于FX系列、Q系列等。

*施耐德(SchneiderElectric)：UnityPro/EcoStruxureControlExpert。

建议：选择一款你身边容易接触到的PLC品牌，或者资料最丰富的品牌开始学习。选定后，就专注于这一款，深入学习其编程软件的操作和指令系统。本教程将侧重于通用的编程思想和梯形图语言，具体软件操作请参考对应品牌的手册。

2.3编程语言简介：我们用什么“语言”和PLC对话？

国际电工委员会（IEC）为PLC规定了多种标准编程语言，其中最常用的有：

*梯形图(LadderDiagram,LD)：这是最经典、应用最广泛的PLC编程语言。它模仿了传统的继电器控制电路图，由触点、线圈和功能块等图形符号组成，非常直观，易于理解，特别适合电气工程师。本教程将以梯形图为主进行讲解，因为它对零基础学习者最友好。

*指令表(InstructionList,IL)：类似于汇