为什么说PLC是工业自动化的灵魂？
你现在能用上便宜的手机、坐上便宜的汽车、甚至能喝上几块钱一瓶的矿泉水，背后都有PLC的功劳。
简单说，PLC就是个"超级靠谱的电工"：
以前的设备控制，要用一大堆继电器、接触器，接线密密麻麻，改个功能要拆了重接，出问题查线查半天；
有了PLC之后，所有的逻辑都写在程序里，改功能改几行代码就行，出问题看程序一眼就能定位。
它不仅省了一大堆硬件成本，更重要的是省了人工、省了时间、提高了可靠性——原来要一个电工班管的设备，现在一个工程师对着电脑就能管几十台。
所以想学PLC，别着急搞那些花里胡哨的通讯、运动控制，先把基础打牢——基础不牢，地动山摇。
PLC到底是个什么东西？拆开了其实就这5个部件
别把PLC想的太神秘，拆开了看，里面就五个核心部件，每个部件的作用都很好理解：
1. CPU — PLC的大脑
就是总指挥，你写的程序它来执行，输入信号它来读，输出结果它来发，出了问题它来诊断——所有的活都是它在指挥着干。
2. 存储器 — PLC的笔记本
分两种：系统存储器存PLC自己的操作系统，你改不了；用户存储器存你写的程序和各种数据，断电也不会丢。
3. 输入接口 — PLC的眼睛和耳朵
这是PLC跟现场打交道的入口：按钮按没按、传感器有没有信号、开关通没通，全靠输入接口读进来。
重点是：所有输入都带光电隔离——外面的电和PLC内部的电是完全分开的，现场的干扰传不进来，这就是PLC抗造的原因之一。
⬅ 4. 输出接口 — PLC的手和脚
程序算完了，要控制电机转、要控制灯亮、要控制电磁阀开，全靠输出接口发信号。
输出分三种：
继电器输出：能交直流两用，反应慢，适合开关不频繁的场合
晶体管输出：只能直流，反应快，适合高频脉冲输出（比如控制步进电机）
晶闸管输出：只能交流，适合大功率交流负载
5. 电源 — PLC的心脏
给整个PLC供电，一般都是宽电压设计，AC220V或者DC24V都能供，电压波动一点也没事，工业环境抗造。
还有个通信接口，就是PLC的嘴，用来跟触摸屏、上位机、其他PLC聊天交换数据的。
就这么简单，五个部件，缺一不可。
PLC最核心的4个基础知识点，搞懂了才算入门
很多人学了半年PLC，连这几个最基础的概念都没搞懂，今天一次给你讲透：
一、开关量输出的三种类型，选错了直接废一半功能
就三种，别搞混，选型的时候错了哭都来不及：
1. 继电器输出
优点：交直流通用，什么负载都能接，耐造，抗干扰强
缺点：反应慢，动作频率不能太高，一秒钟最多开关几次
适用场景：普通电机启停、电磁阀、指示灯——只要不是要发脉冲的，用它就对了，便宜又好用
大坑：绝对不能用来发脉冲控制步进/伺服，一秒钟开关几千次，继电器几天就烧没了
2. 晶体管输出
优点：反应极快，一秒钟开关几万次都没问题
缺点：只能接直流负载，一般都是DC24V
适用场景：发脉冲控制步进电机、伺服电机、高频开关的小负载
注意：带负载能力弱，一般单个点只有0.5A，别用来接大负载
3. 晶闸管输出（可控硅输出）
优点：反应快，适合高频动作的交流负载
缺点：只能接交流负载，用的少
适用场景：大功率交流负载的高频开关，比如加热管的PID控制，一般场合很少见
二、PLC的三种结构，按需选就行
1. 整体式（一体机）
就像笔记本电脑：CPU、电源、IO点全做在一个壳子里，结构紧凑，便宜，不能随便扩展
一般是小型PLC用，比如三菱FX3U、西门子S7-200SMART，点数不多，功能简单的小设备用
2. 模块式
就像台式电脑：CPU、电源、IO、通讯模块全是分开的，需要什么插什么，想加多少加多少
中大型PLC全是这个结构，比如三菱Q系列、西门子S7-1500，点数多、功能复杂的大设备、生产线用
好处是坏了哪个模块换哪个，不用整个PLC都换，维修方便
3. 叠装式
就像迷你主机：每个部件也是独立模块，但不用基板，用电缆连起来，体积比模块式小很多
算是前两者的折中，现在新出的中小型PLC很多都是这个结构，比如三菱FX5U、欧姆龙NJ系列
三、扫描周期：PLC最核心的概念，90%的奇葩bug都跟它有关
什么是扫描周期？简单说就是PLC"从头至尾把你的程序执行一遍"的时间。
就像老师批作业：先把全班的作业收上来（输入采样），然后一本一本按顺序批（程序执行），批完了把成绩发下去（输出刷新），然后再收上来再批，循环往复。
一次完整的循环分五步：
内部处理：自己检查有没有问题
通信服务：跟触摸屏、其他PLC聊聊天
输入处理：把所有输入点的状态读进来
程序执行：从第一行到最后一行，把你的程序执行一遍
输出处理：把所有输出点的状态发出去
扫描周期一般都是几毫秒到几十毫秒，程序越长、CPU越慢，扫描周期就越长。
为什么这个概念重要？因为PLC所有的逻辑都是基于"扫描"的，很多新手写的程序出奇葩bug，90%都是没搞懂扫描周期的原理。
四、PLC怎么执行你的程序？循环扫描，从上到下，从左到右
记住一句话：PLC不会同时执行你的程序，它是一行一行、从上到下、从左到右，循环扫的。
你写的一万行程序，它也是从第一行扫到最后一行，扫完再从头来。
核心就三个阶段：
输入采样阶段：程序开始执行前，先把所有输入点的状态一次性读进来，存在缓冲区里，执行程序的时候就用这个缓冲区里的值，执行过程中输入变了也不管，等下一次扫描再读
程序执行阶段：从上到下一行一行执行你的程序，中间算出来的结果先放着，不立刻输出
输出刷新阶段：整个程序执行完了，再把所有输出结果一次性发出去，更新输出点的状态
这就是为什么你会遇到"明明前面已经把M0置1了，后面怎么还是0"的问题——都是扫描周期搞的鬼。
这四个概念，是PLC的灵魂，搞懂了它们，你才算真正入门了，而不是只会抄梯形图。
PLC面试必背的10个基础问题，搞懂了面试不慌
这些都是PLC面试最常问的基础问题，别死记硬背，理解了自然就能答出来：
一、PLC比继电器系统强在哪？为什么现在都用PLC？
别照着书念，分这几点答就够了：
改起来太方便了：继电器系统改个功能要拆接线，改一次要几天；PLC改几行代码就行，几分钟的事
触点无限用：继电器的触点是有限的，用几次就磨坏了；PLC的软触点想用多少次用多少次，永远不会坏
速度快N倍：继电器动作一次要几十毫秒，PLC指令执行是微秒级，速度差了上千倍
功能强太多：定时、计数、模拟量、通讯、PID调节，这些功能继电器系统想都不敢想，PLC自带
可靠性爆表：继电器用几年就坏触点、烧线圈，PLC正常用个十年八年都不会坏，还有自检功能，出问题一查就知道
抗干扰强：工业现场什么干扰都有，继电器系统很容易误动作，PLC的抗干扰能力是专门为工业环境设计的
一句话总结：PLC就是来淘汰继电器控制柜的，除了便宜，继电器系统没有任何优势。
二、PLC的核心工作方式：集中采样、集中输出、循环扫描
这是PLC最核心的原理，90%的奇葩bug都跟它有关：
什么意思？
就像你上班处理邮件：
早上9点统一收一次邮件（集中采样：整个扫描周期只在最开始读一次所有输入）
然后关了邮箱专心处理工作，期间再有人发新邮件你也不看（处理阶段输入封锁）
下午5点统一回复所有邮件（集中输出：整个扫描周期只在最后更新一次所有输出）
第二天再重复一遍（循环扫描）
优点：
抗干扰极强——就算中间有个干扰脉冲跳了一下，只要不是刚好在采样那一瞬间，就不会影响程序执行，不会误动作。这就是为什么PLC在工业现场那么稳的原因。
缺点：
有响应滞后——比如输入变了，最快也要等一个扫描周期才能反应到输出上，慢的话要几十毫秒。对于普通的电机控制完全够用，但对于超高速的运动控制就不行了。
怎么解决滞后？
要求高的话就用中断、立即IO、高速IO模块，这些可以跳过普通的扫描周期，立刻响应。
三、PLC内部的"软继电器"都是什么？
就这7种，天天都要用：
输入继电器（I）：只读，对应外部的输入点，外部开关通了它就通
输出继电器（Q）：对应外部的输出点，它通了外部的输出就通
辅助继电器（M）：内部用的中间变量，就像草稿纸，不会输出到外部
定时器（T）：定时用的，有不同的精度，从1ms到100ms不等
计数器（C）：计数用的，加计数、减计数都有
数据寄存器（D）：存数用的，什么数值都能往里放
状态寄存器（S）：步进顺控用的，写顺序控制程序特别好用
四、怎么选PLC？记住这四步就够了
先算点数：开关量多少输入多少输出，模拟量有几路，先算清楚，再留20%的余量备用
再选机型：点数少、功能简单选小型一体机（三菱FX、西门子200SMART）；点数多、功能复杂选中大型模块式（三菱Q、西门子1500）
再选模块：要什么功能就配什么模块：模拟量模块、通讯模块、高速计数模块、定位模块
最后配附件：电源、导轨、端子、编程电缆这些小东西别漏了
小技巧：同一个项目尽量用同一个牌子同一系列的PLC，后期维护、备件都方便。
五、接触器是什么？怎么工作的？
接触器就是个"用小电流控制大电流的电磁开关"：
核心就三部分：
线圈：通电就产生磁力
铁芯和衔铁：线圈通电，磁力把衔铁吸下来
触点：衔铁一动，就带着触点动：常开的合上，常闭的断开
线圈一断电，磁力消失，弹簧把衔铁弹回去，触点就恢复原样。
就这么简单，一个线圈控制一堆触点，用个几伏十几伏的小线圈，就能控制几百伏几十安的大电流，这就是接触器的意义。
六、一句话说清楚PLC是什么
面试的时候别背定义，这么答就行：
"PLC就是专门为工业环境设计的、耐造的、可以通过编程实现各种控制逻辑的工业电脑。输入接开关、传感器，输出接电机、电磁阀，中间靠写程序实现各种控制逻辑。"
这些都是最基础的，也是面试必问的，理解了原理，不用背也能答出来。
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