PLC（Programmable Logic Controller）可编程逻辑控制器，是一种广泛应用于工业自动化领域的电子设备。它被设计用于监控和控制生产过程中的机械、电气和电子设备。PLC由一个或多个数字计算机模块组成，通过输入和输出模块与传感器、执行器等外部设备进行交互。其独特的架构和编程能力使得PLC在工业控制系统中起到关键作用。

PLC（Programmable Logic Controller）是一种可编程逻辑控制器，它是为了满足工业自动化需求而发展的一种控制装置。PLC主要用于监控和控制生产过程中的机械、电气和电子设备。它可以根据预先编写的程序指令，实现对设备的自动化操作。

PLC最初是在20世纪60年代末期由美国公司Modicon（现在的施耐德电气）开发出来的。当时，传统的继电器控制方式存在诸多问题，如布线复杂、维护困难等。为了解决这些问题，可编程逻辑控制器问世，并迅速在工业控制领域得到广泛应用。

随着计算机技术的进步和工业自动化的不断发展，PLC也在功能和性能上不断演进。如今，PLC已经成为控制工程中最重要的组成部分之一，被广泛应用于各个行业，包括制造业、交通运输、建筑物自动化等领域。

PLC的工作原理基于输入和输出信号的处理。它通过输入模块接收来自传感器等外部设备的信号，然后经过逻辑运算与预先编写的程序进行比较、判断和计算。最后，PLC通过输出模块向执行器等外部设备发送控制信号，实现对设备的操作和控制。

PLC的输入模块负责将来自外部设备的信号转换成数字信号，例如传感器检测到的温度、压力或位置等数据。这些输入信号经过采样和滤波等处理，然后传送给PLC的中央处理单元（CPU）进行逻辑运算。

CPU根据预先编写的程序，对输入信号进行逻辑判断和计算。程序可以采用不同的编程语言，如Ladder Diagram（梯形图）、Structured Text（结构化文本）或Function Block Diagram（功能块图）等。

根据程序的逻辑结果，CPU会生成相应的输出信号，并通过输出模块将其转换成控制信号。这些控制信号经过放大、隔离和电流驱动等处理后，传送给执行器，如电机、阀门或显示屏等设备。通过这种方式，PLC实现了对工业过程的自动化控制。

PLC作为一种工业控制装置，具有以下几个优点：

- 灵活性：PLC可以根据需要进行编程和配置，以适应不同的控制任务和生产工艺。

- 可靠性：PLC采用固态电子元件，抗干扰能力强，运行稳定可靠，同时也提供了自动故障诊断和报警功能，能够快速定位问题所在，提高了设备的可靠性和故障排除效率。

- 可扩展性：PLC系统可以根据需要进行扩展和升级，以适应生产线的变化或添加新的控制要求。

- 易维护性：PLC具有模块化设计，方便更换和维修。同时，由于采用了标准化接口和编程语言，简化了维护人员的培训和操作。

- 节约成本：通过使用PLC控制系统，可以减少电缆布线、继电器等硬件设备的使用，从而降低了设备成本和维护成本。

PLC广泛应用于各个行业和领域。在制造业中，PLC被用于自动化生产线的控制，包括汽车制造、食品加工、纺织业、制药等。它可以实现产品装配、流水线控制、质量检测等功能，提高生产效率和产品质量。

此外，PLC还被广泛应用于建筑物自动化控制系统。例如，用于楼宇照明、空调、安防系统的集中管理和控制，实现能源的节约和安全的管理。

在能源管理领域，PLC被用于监控和控制发电厂、输变电系统以及能源分配和调度等。它可以实现对能源设备的远程监控、数据采集、优化运行等功能，提高能源利用效率和减少能源浪费。

此外，PLC还可以应用于智能家居系统，实现家庭电器、照明、安防等设备的自动化控制和联动操作，为家庭生活带来便利和舒适。

除了上述领域外，PLC还被广泛应用于水处理、环境监测、食品加工、医疗设备、物流和仓储等领域。PLC的可编程性和灵活性使得它成为各种复杂系统的理想控制解决方案。

型号与功能对价格的影响

PLC的价格受到其型号和功能的影响。不同型号的PLC具有不同的输入/输出点数、通信接口、计时计数功能、存储容量以及支持的编程语言等。高端型号的PLC通常拥有更多的输入/输出点、更强大的处理能力和更丰富的功能，相应地价格也会更高。

品牌对价格的影响

PLC市场上存在着许多不同的品牌，如施耐德电气、西门子、欧姆龙等。不同品牌的PLC在品质、技术支持、服务等方面可能有所差异，这也导致了它们的价格差异。一般来说，知名品牌的PLC价格较高，但在可靠性和稳定性方面具有一定优势。

功能扩展模块和配件的影响

PLC还可以通过添加功能扩展模块和配件来满足特定的应用需求。例如，需要额外的通信接口、模拟输入/输出、专用计数器等功能时，可以购买相应的扩展模块。这些附加模块和配件的价格也会对总体PLC系统的成本产生影响。

进行PLC编程时，通常需要以下工具和环境：

编程软件

PLC编程软件是连接计算机和PLC的桥梁，提供了编写、编辑、下载和调试PLC程序的功能。不同的PLC品牌通常有各自的编程软件。

仿真器和模拟器

PLC仿真器和模拟器可以在计算机上模拟真实的PLC硬件环境。这些工具提供了一个安全且实践的环境，以进行PLC程序。

编程手册和文档

PLC编程手册和文档包含了有关PLC编程语言、指令集和功能块的详细说明。这些资料提供了对特定PLC品牌和型号的编程规范和要求的理解。

硬件连接设备

为了进行PLC编程，通常需要使用适当的硬件连接设备，如编程电缆或网络连接器，将计算机与PLC连接起来。

调试工具

调试工具，如逻辑分析仪、示波器和监视器，可以帮助检测和排除程序中的错误，并监控输入和输出信号的变化。

最佳实践和技巧

以下是一些在PLC编程过程中的最佳实践和技巧：

- 使用注释：在程序中添加注释，解释每个部分的用途和功能，以提高可读性和理解性。

- 模块化设计：将程序拆分为多个模块，每个模块负责一个特定的功能。这样可以提高代码的可维护性和重用性。

- 遵循编程规范：根据PLC品牌和型号的编程规范，遵循命名约定和代码结构标准，使程序更加清晰和易于理解。

- 使用变量和数据结构：合理使用变量和数据结构，以方便维护和修改程序。使用有意义的变量命名，并适当地进行数据类型定义。

- 进行测试和验证：在下载程序之前，进行充分的测试和验证。模拟各种输入和条件，确保程序在各种情况下都能正确运行。

我国一直是工业制造大国，目前已经成为除美国外需求增长最高的地区。可惜，国内PLC市场长期被日本、德国和美国国外厂商占据，国产品牌渗透率仅在10%左右，且多集中在中低档PLC领域，采用OEM代工模式。

作为工业自动化的一种典型应用，始于汽车制造，PLC最初是做为取代继电器线路、进行顺序控制为主而产生的，后来PLC厂家逐步增加了模拟量运算、PID功能以及更可靠的工业抗干扰技术等功能，并随着网络化的需求增加了各种通信接口。

与此同时，在工业4.0的时代背景下，伴随着现场总线技术和以太网技术的发展，PLC的应用范围越来越广，包括电子制造、工业机器人、数控机床等新兴市场和包装、纺织、食饮等需要升级改造的传统行业。在智能制造领域PLC也有很强的需求，它负责编写程序，协调控制工业机器人的动作及与生产线其他机器的配合。

PLC市场遵循着强者恒强的法则，因为PLC的成本只占机器成本很小的一部分，但是却至关重要，是整个设备的核心，所以品牌溢价明显。而品牌往往是由生态、案例积累、市场影响力等因素决定的。

2023年我国PLC市场规模向170亿元逼近。其中主要市场份额被以西门子为首的欧系品牌、三菱为首的日系品牌占领，但国产PLC品牌也在崛起，市场份额逐步扩大，隐隐有争霸天下之势，但国产与外资品牌的角逐是一个长期而艰巨的过程，国产化是趋势，但西门子是主流。