我們來與單片機做個對比：單片機（Single-Chip Microcomputer，全稱：單片微型計算機）是一種是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能（可能還包括模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統。
從上面的描述來看，PLC與單片機是極其相似的。
他們都是具有計算機系統的可編程控制器。
但他們的適用領域和用法有很大不同。
PLC偏向于工業自動化領域，比如生產流水線、工業機器人、數控機床等，單片機則偏向于生活，比如家用電器。
從外形來看，單片機是一顆芯片，通過與晶振電路、復位電路等模塊組成單片機*小系統。
而PLC從外形看像是一個盒子，尺寸較大，其內部元件全部封裝在里面，從外面是看不到任何如電阻電容之類的電子元件，只能看到很多個接線端子和指示燈，這也使得PLC能在惡劣的環境下更穩定的運行，抗干擾能力更強。
當然，PLC的價格也比單片機高出很多，一臺PLC的價格是千元級，這也是PLC為什么不會用于普通的家用電器。
他們的工作電壓也有不同，單片機工作電壓一般為直流5V，而PLC工作電壓為直流24V或者交流220V。
說，單片機更像是電子產品，PLC更像是電氣設備。
與單片機類似，PLC輸出端口一般不會直接驅動負載，一般是通過控制繼電器或者接觸器從而間接控制主電路。
實際上，我們可以把PLC內部看成一個單片機，只PLC在單片機的基礎上進行了二次開發，使得其使用方式發生很大變化，并衍生了一套獨立的、更方便的編程方式，也使其配套設備更標準化。
目前主流的PLC品牌有西門子（德國）、三菱（日本）、歐姆龍（日本）、施耐德（法國）等。
國產品牌如今也在崛起，例如匯川、信捷、禾川也有不錯的市場占有率。
目前，西門子仍占有率*高的。
不同的品牌，其使用的編程軟件也有所不同，甚至同一品牌的不同型號PLC使用的軟件也不相同。
比如西門子PLC就有四款編程軟件，分別為STEP7 Microwin （S7-200），STEP 7- Micro/WIN SMART（ 是專門為S7-200 SMART 開發的編程軟件），STEP7 V5.5 （S7-300,S7-400,ET200），STEP 7 V11 （S7-300,S7-400,S7-1500,S7-1200 ）。
PLC編程語言：PLC有五種標準編程語言：梯形圖語言（LD）、指令表語言（IL）、功能模塊語言（FBD）、順序功能流程圖語言（SFC）、結構文本化語言（ST）。
對于有電路基礎的人來說，梯形圖是*容易學習的，因為它是用圖形來編程的。
梯形圖與電氣操作原理圖相對應，具有直觀性和對應性；與原有繼電器控制相一致，電氣設計人員易于掌握。
下圖是一個簡單的PLC線圈自鎖梯形圖（西門子），可以發現其邏輯關系與電路原理及其相似。
將以西門子S7-1200為例來介紹PLC的機構及其編程環境。
S7-1200是西門子公司新一代的模塊化小型PLC。
看看這款PLC的結構：PLC的主體是中間的CPU，雖說是CPU，其實它集處理器、輸入輸出口、存儲器等于一身，能夠單獨工作。
S7-1200有三個型號的CPU可供選擇，每個型號又有三個版本，每個版本對應不同的電源/輸入/輸出方式，使用時非常靈活。
其部分參數如下圖（詳細參數可在西門子官網下載產品手冊）：在一些簡單的控制場景下，單獨一個CPU就足夠應付，它自帶一定數量的I/O端口，比如上表的CPU 1214C就有14個輸入端口，10個輸出端口。
但在某些情況下，比如CPU輸入輸出端口不夠用，或者需要用到模擬量輸入輸出，這時就需要擴展模塊了。
是信號板（SB），可以看到前面的結構圖，它是安裝在CPU正面，安裝時只需打開CPU前蓋就能將信號板裝入，只有一個信號板安裝槽，S7-1200*多只能擴展一塊信號板。
除此，該安裝槽也能安裝RS-458接口和電池板。
如果安裝了信號板輸入輸出口仍不夠用，就需要用到信號模塊（SM）了，信號模塊安裝于CPU右側，通過銅針與CPU建立聯系。
相對于信號板，信號模塊可以擴展多個，查看上表，CPU 1214C*多可擴展8個信號模塊，可以想象8個信號模塊串在一起是什么場景。
有了信號模塊，再也不用擔心輸入輸出口不夠用了（信號模塊是需要占用安裝空間的，擴展越多，占用空間越多）。
信號板與信號模塊有很多型號可供選擇，不同的型號其輸入輸出點數，模擬量數字量也不同。
具體型號可查閱S7-1200使用手冊，這里暫不細說。
還有通信模塊（CM），其安裝于CPU左側，S7-1200*多可擴展3個通信模塊。
是CPU與網絡建立聯系的橋梁。
PROFINET接口：此接口用于編程、HMI通訊和 PLC 間的通訊。
它還通過開放的以太網協議支持與第三方設備的通訊。
程序下載時，便是通過網線將該接口與電腦以太網接口連接，該接口也可用于連接精簡系列面板或者與其他PLC的以太網通訊。
我們再來看看PLC的接線圖。
上文我們有談到CPU型號與版本，S7-1200的CPU有3個版本，分別為DC/DC/DC、AC/DC/RLY、DC/DC/RLY。
版本號有3個參數，分別對應著 電源電壓/輸入電壓/輸出電壓，AC表示交流220V，DC表示直流24V，RLY表示繼電器輸出（繼電器輸出即通過220V交流電控制繼電器）。
可以發現PLC在這里與單片機的不同，單片機的輸入輸出電壓是與電源電壓一致的，而PLC的電源電壓、輸入電壓和輸出電壓并不相同，PLC可能要用到2個電源。
下面是CPU 1214C 3個版本的接線圖。
兩款CPU與1214C雷同，只是端口數不同，這里暫不細說。
接著介紹一下S7-1200的編程軟件。
我們需要用到的軟件為 TIA Portal（博途）軟件，該軟件可在“軟件管家”下載安裝（本軟件安裝教繁瑣，可按照安裝步驟一步一步來，以免安裝失敗）。
TIA Portal集編程、仿真和HMI界面設計于一身，使用起來很方便。
這里我們使用的是V15版本。
需要注意的是，Portal不同版本并不兼容，這確實是令人抓狂的一點。
我們先看看該軟件界面，下圖為PLC組態，添加的設備及其連接都能在這里查看：PLC梯形圖與電路很相似，他們都有串并聯結構、自鎖、互鎖等，但又有所差別。
在梯形圖*左邊，有一條豎直線，我們稱之為能流（可以形象的比喻成河流的源頭）。
判斷梯形圖的某個元件是否工作，即看該元件是否有能流 流入（形象的說：河流源頭的水是否流入該元件），這與電流也是類似的（只電流流動需要閉合回路，梯形圖則不需要），而斷開的開關能隔絕能流的流入。
以下是梯形圖基本指令（定時器，計數器，移位等指令以后再做專門介紹）：-| |- 常開觸點 -|/|- 常閉觸點XOR 位異或-|NOT|- 信號流反向 -( ) 輸出線圈-(S) 線圈置位-(R) 線圈復位 RS 復位置位觸發器 RS 置位復位觸發器 -(N)- 下降沿檢測 -(P)- 上升沿檢測需要注意的是，梯形圖不能以線圈開頭，也不能將兩個線圈串聯。
PLC所有的變量都可以在PLC變量表中查到，包括其數據類型，對應的地址，名稱。
以下是HMI人機界面開發界面，在這里可以發揮想象構建各種畫面、動畫，在這個軟件也可以對人機界面進行仿真，非常方便。
如上圖，序號1的按鈕為下載按鈕，梯形圖寫好后點擊此按鈕可將程序下載至PLC；序號2與下載它可以將PLC中的程序下載至電腦；序號3是仿真按鈕，點擊此按鈕，可使用PLCSIM組件進行梯形圖仿真，其具體使用會在下次用專門的實例來介紹。
學習PLC*重要的是編程，編程*重要的是程序思路。
剛開始學習梯形圖都會有點不適應，因為其程序邏輯與C語言，匯編語言大不相同，必須跳出C語言的邏輯思維，用電路的邏輯思維去理解，就會發現梯形圖其實很簡單。
建議先嘗試去看懂梯形圖，找一些實例，理清整體結構，分析每個元件的作用；嘗試在不同的控制要求下修改現有程序：*后嘗試自己用自己的思路寫程序。
如果能自己寫一些程序了，并且對思路很清楚，那說明已經理解了梯形圖的含義。
當然PLC不僅僅要會編程，還要學習PLC在變頻器、伺服器、PID控制等方面的應用。
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