【plc入门】是什么？—— 理解自动化世界的“大脑”
对于初次接触自动化领域的人来说，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）可能是个既陌生又频繁听到的词汇。简单来说，PLC就是现代工业生产线上设备的“大脑”或“指挥中心”。
它具体是什么？
不同于家用电脑，PLC是一种专为工业环境设计的计算机。它异常坚固耐用，能在高温、潮湿、多尘、强电磁干扰等恶劣环境下稳定工作。它的主要任务是接收来自现场设备（如传感器、按钮、限位开关）的信号，根据预先编写好的程序逻辑进行处理，然后输出信号去控制其他设备（如电机、阀门、指示灯、继电器等），从而实现自动化控制。
PLC的基本组成部分：
- 中央处理单元 (CPU)： 负责执行存储的程序，处理输入信号，产生输出信号。它是PLC的核心。
- 输入模块 (Input Module)： 接收来自现场传感器、按钮等设备的电信号，并将其转换为PLC内部能理解的数字信号。
- 输出模块 (Output Module)： 将CPU处理后的数字信号转换为电信号，去驱动现场的执行器，如继电器、接触器、电磁阀等。
- 电源模块 (Power Supply)： 为PLC内部各模块提供稳定的电源。
- 编程终端/软件： 用于编写、修改、监控和调试PLC程序（通常是电脑上的软件）。
PLC能做什么？举几个例子：
- 控制一条流水线：当传感器检测到产品到达指定位置时，启动某个电机或者气缸。
- 管理一个水泵系统：根据液位传感器的反馈，自动启动或停止水泵，保持水箱液位在设定范围。
- 控制一个机械手的动作：按照预设的顺序和条件，控制机械手抓取、移动、放置物体。
- 控制交通信号灯：根据设定的时间或车流量传感器信号，切换红绿灯。
【plc入门】为什么学？—— 掌握工业自动化核心技能
既然已经有了传统的继电器控制系统，为什么还需要学习和使用PLC呢？这主要源于PLC相对于传统控制方式的巨大优势，以及现代工业对自动化人才的迫切需求。
学习PLC的价值所在：
- 灵活性高： 更改控制逻辑只需要修改软件程序，而不需要重新布线，大大节省了时间和成本。
- 可靠性强： 采用工业级元件，平均无故障时间长，抗干扰能力强。
- 体积小巧： 相较于庞大的继电器控制柜，PLC系统更加紧凑。
- 功能强大： 除了基本的开关量控制，PLC还能处理模拟量、进行复杂的数学运算、通信联网等，实现更复杂的控制策略。
- 易于维护和故障诊断： PLC通常带有指示灯或通过编程软件提供诊断信息，能快速定位故障点。
- 行业需求大： 几乎所有现代工厂、楼宇自动化、市政工程等领域都大量使用PLC，掌握PLC技能意味着拥有广阔的就业和职业发展前景。
学习PLC不仅仅是学习一个技术，更是掌握了通往现代工业自动化领域的钥匙，是成为一名优秀的自动化工程师、设备维护工程师或系统集成工程师的重要一步。
【plc入门】哪里学？—— 寻找合适的学习资源与环境
找到了学习PLC的理由，下一步就是确定在哪里获取知识和实践经验。学习PLC的途径多种多样，可以根据自己的情况选择最适合的方式。
学习PLC的主要途径：
- 职业技术学校/大专院校： 自动化、机电一体化、电气工程等相关专业通常会开设PLC课程，提供系统的理论知识和实践机会。
- 专业的自动化培训机构： 市面上有很多针对PLC技能的短期培训班，通常课程设置紧凑，实操机会多，适合希望快速入门并掌握实际技能的人。
- 制造商提供的培训： 一些主要的PLC制造商（如西门子、罗克韦尔自动化、三菱电机等）会提供针对自家产品的技术培训，内容权威，但通常费用较高。
- 在线学习平台： Coursera、Udemy、MOOC等国际平台以及国内的各种在线教育平台上有大量关于PLC基础和进阶的课程，学习时间灵活，成本相对较低。
- 自学（书籍、官方文档、网络资源）： 购买入门级PLC教材，查阅制造商的官方技术手册和编程手册，观看网上的教学视频和技术论坛分享，也是一条可行的道路，但这需要较强的自律性和解决问题的能力。
- 实际项目和工作经验： 如果有机会参与到实际的自动化项目中，或者在有PLC应用的环境中工作，通过实践学习和请教有经验的同事，是最有效的学习方式之一。
建议： 对于入门者，可以先通过在线课程或入门书籍了解基础概念和编程语言，然后尝试获取仿真软件进行练习，条件允许的话，再考虑参加有实际操作机会的培训或购买入门级硬件进行实践。
【plc入门】要花多少钱？—— 成本估算与选择
学习PLC所需的投入包括时间和金钱。金钱投入主要涉及硬件、软件和培训费用。这部分的成本差异很大，取决于你的学习方式和目标。
潜在的花费：
- PLC硬件：
- 入门级小型PLC或学习套件： 几百到几千元不等。一些制造商或第三方会推出专门用于学习的套件，包含一个小型PLC、一些输入输出模块、连接线等。例如，西门子的S7-200 SMART或S7-1200入门套件（价格较高），国产的一些入门级PLC（价格较低）。
- 工业级PLC： 根据型号、模块数量和功能复杂程度，价格从几千元到几十万元甚至更高。入门学习**无需**购买昂贵的工业级PLC。
省钱妙招： 优先使用仿真软件练习，或者寻找提供实操设备的培训机构/学校。
- PLC编程软件：
- 制造商的官方软件： 全功能版本的工业级PLC编程软件价格非常昂贵，通常需要几千到几万元人民币的授权费。
- 学习版/仿真版/精简版软件： 很多制造商会提供免费的或者价格低廉的学习版、仿真版软件，功能可能受限但足够入门学习使用。例如，西门子的TIA Portal有试用版和基本版，三菱有GX Works的试用版等。
省钱妙招： 充分利用制造商提供的免费试用版、学习版或功能受限但免费的软件。很多在线课程或培训机构也会提供相应的软件。
- 培训费用：
- 在线课程： 几百到几千元不等，根据课程的深度和质量差异较大。
- 线下培训班： 通常费用较高，从几千到几万元不等，包含实操设备的费用。
- 高校课程： 作为学历教育的一部分，学费包含在总学费中。
省钱妙招： 先尝试自学或价格较低的在线课程，评估自己是否对PLC感兴趣并有能力学下去，再决定是否投资更贵的培训。
- 其他可能的费用： 教材费用（几十到几百元）、购买传感器/执行器等外围设备的费用（如果在自己的硬件上搭建小型系统进行练习）。
总结： 完全零成本入门几乎不可能，但可以通过利用免费软件和仿真器，结合自学或低成本在线资源，将入门阶段的硬件和软件花费控制在较低水平（可能只需要购买几本教材或报个几百元的网课），大部分费用可能集中在更深入的学习和实践环节。
【plc入门】怎么开始动手？—— 实践是学习的关键
学习任何技术，动手实践都是必不可少的环节，PLC尤其如此。理论知识为你指明方向，但只有通过实际操作，你才能真正理解和掌握PLC的编程、调试和应用。
PLC入门实践步骤建议：
第一步：选择一个你打算学习的PLC品牌和型号系列。
如前所述，西门子S7-1200/1500 (TIA Portal软件)、S7-200 SMART (STEP 7-Micro/WIN SMART软件)，罗克韦尔自动化（AB）MicroLogix/CompactLogix (RSLogix 500/Studio 5000软件)，三菱电机FX系列 (GX Works软件) 等都是常见的入门选择。选择一个能方便获取资料（特别是中文资料）和软件（最好有免费或试用版本）的品牌。
第二步：安装并熟悉编程软件。
下载并安装所选品牌对应的编程软件。花时间熟悉软件界面，包括项目创建、硬件配置、程序编辑器、交叉引用、在线监控等基本功能。即使暂时没有硬件，也要先在软件里“看”和“摸索”。
第三步：学习最基本的编程语言——梯形图（Ladder Diagram，LD）。
梯形图是最形象、最接近继电器电路图的PLC编程语言，非常适合入门。理解基本元件：
- 常开触点 (Normally Open Contact)
- 常闭触点 (Normally Closed Contact)
- 线圈 (Coil)
学习如何使用这些元件构建简单的逻辑：
--[ ]--[ ]--[()]-- // 两个常开触点串联（AND逻辑）驱动一个线圈 --[ ]-- | --[ ]--[()]-- // 两个常开触点并联（OR逻辑）驱动一个线圈
然后学习定时器（Timer）和计数器（Counter）等基本指令。
第四步：利用仿真软件进行编程练习。
大多数PLC编程软件都内置了仿真功能，或者有独立的仿真软件。这是在没有硬件的情况下进行实践的绝佳方式。
- 尝试编写一个简单的“点动控制”程序：按下按钮（输入），电机（输出）转；松开按钮，电机停。
- 尝试编写一个“自锁控制”程序：按下启动按钮，电机转并保持；按下停止按钮，电机停。
- 编写带定时器和计数器的程序：例如，按下按钮后延迟5秒电机才启动；或者电机启动后，每运转10次后自动停止。
在仿真环境中反复测试你的程序，观察输入信号变化时，中间变量和输出信号如何变化。
第五步：学习PLC的硬件配置。
即使只使用仿真软件，也要了解如何在软件中配置PLC的型号、输入输出模块类型和地址（例如，输入点X0、I0.0，输出点Y0、Q0.0等）。这对应着实际硬件的物理连接。
第六步：深入学习更多指令和功能块。
掌握MOVE（数据传送）、比较指令、数学运算指令、PID控制等更高级的功能，为解决更复杂的控制问题打基础。
第七步：尝试在实际硬件上进行操作（如果条件允许）。
如果能接触到真实的PLC硬件，学习如何将程序下载到PLC中，如何进行在线监控和调试，如何连接简单的输入设备（如按钮、开关）和输出设备（如指示灯、小电机）。这是将理论转化为实际经验的关键步骤。
第八步：解决实际问题或练习题。
从教材、培训资料或网络上寻找带有具体控制要求的练习题，尝试自己分析控制流程，设计梯形图程序，并在仿真或实际硬件上实现和调试。
重要提示： 安全第一！在操作实际硬件时，务必遵守电气安全规范，确保接线正确，避免触电或损坏设备。
PLC入门是一个循序渐进的过程，不可能一蹴而就。从基础概念、软件操作、基本指令开始，结合大量的仿真练习，逐步挑战更复杂的控制逻辑。持之以恒的实践是掌握PLC技能的不二法门。
