第 1 章

PLC学习基础

学习指导：

这一章主要学习PLC的相关基础知识，不仅是一些必要的非常基础的知识，也是所有品牌PLC共同的基础知识。有些知识在学习PLC时马上会用到，有些暂时用不上，但随着PLC学习的深入一定会用上。

这些基础知识相互之间没有关联，都是相对比较独立的知识点。因此，读者在阅读时，无须按章节进行。建议读者先泛读，对这些知识点有大致的了解（讲些什么，属于哪个知识的范畴），并铭记在心。在以后的学习中，用到这些知识时，再回过头来反复学习，直到掌握。当然，对PLC已有一定基础的读者可以挑选来学，也可以跳过这一章，直接进入第 2章的学习。

俗话说：“万丈高楼平地起，工控技术基础始。”编者的体会是，学好基础知识可以缩短掌握PLC应用技术的时间，加深对PLC应用技术的理解。

1.1 节要点

数制是数字电路基本知识之一。数制知识贯穿在所有的数字电子技术中，包括工业自动化控制技术，如PLC、单片机、单板工控机、变频器、模拟量、通信、伺服、步进等。学习这些知识不需要高深的数理知识，初中以上水平就可以理解掌握，只要努力学习就行。因此，学习PLC首先要学好数制知识。
在数制知识中，重点是掌握数制三要素：基数，位权，复位和进位。掌握二进制、十进制、十六进制的表示及它们之间的转换。
在PLC中，所有的数（正数，负数，零，整数，小数）都是以二进制形式表示的。在数字电子技术中引入十进制、十六进制数是为了阅读、书写和交流的方便。
数的运算对初学者来说并不重要，但掌握也很容易，不妨一看，在学习通信技术时会用到。
码制也是数字电路基本知识之一。码制的知识要求掌握各种码制的特点及其应用。

学习这些知识最好有一定的PLC应用实践基础。在逻辑量控制中应用较少，因此，读者也可以跳过这一节。当然，有兴趣的读者也可一看。

基本逻辑运算是逻辑代数的基础，逻辑代数又是分析开关电路和数字逻辑电路的基础。本书主要讨论开关量控制，在梯形图上，驱动条件本质上就是触点开关量的逻辑组合，因此，学好这些基础知识对将来梯形图的分析和设计是非常有帮助的。当然，这是非常基础的知识，掌握并不困难。

1.2 节要点

在这一节中，主要是通过对PLC的结构、工作原理、性能指标和编程语言等进行通俗易懂的讲解，使大家对PLC有一个基本的感性认识。在这些知识中，最重要的是PLC的工作原理，即循环扫描工作原理，它将贯穿在PLC的学习和应用全过程中。如果对PLC已有所了解，其他知识可以不看，但循环扫描工作原理仍然要再学习一次。
PLC中数的表示，这是必学的知识，在以后的PLC应用控制技术学习中非常有用。

1.3 节要点

在自动控制系统中，PLC是一个控制器，好比人的大脑。它必须有像眼、鼻、耳这样的外部“设备”去收集现场的各种信息，然后通过用户程序向手、足、身体等外部“设备”发出执行命令完成控制任务。因此，单纯学习PLC知识是不够的，还必须学习PLC的外部设备知识。掌握外部设备应用知识的多少，也代表了一个人的PLC应用水平。
在PLC外部设备中，I/O端口所连接的设备对于从事电工及自动化职业的读者来说，都是非常熟悉的元器件设备，可以跳过这一部分内容。如果是非电工职业或刚入行的初级电工，则必须学习这一部分知识，它不但有助于学习PLC技术，对电工技术都非常有帮助。
PLC扩展和通信端口连接设备，在PLC具体应用时，必须掌握这些设备的知识和应用。这里，仅仅介绍有哪些主要设备。

1.4 节要点

PLC的全部功能都是通过具体的电子电路来完成的，涉及非常丰富的电子电路知识；但对初学者来说，PLC仅是一门应用技术，只需要懂得PLC的应用知识就可以使用它，不需要去系统地学习电子电路知识。在PLC应用知识中，PLC与外部设备或元器件连接时，特别是与有源电子开关连接时，会涉及一些基本的电子电路知识。编者认为这些知识是初学者应该要学习和掌握的。掌握这些知识，才能正确地进行I/O端口的连接。这些知识包括常用元器件的开关特性，常用开关电路的结构及其连接等。
如果对数字电子技术已经基本掌握，则可跳过这一节。