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PLC学习前置知识点汇集
- PLC自动化
- 2026-08-24
- 43人已阅读
PLC学习前置知识点汇集
***OB在拖拽调用FB时自动生成的DB会自动映射保存FB中的静态变量，为好维护可定义一个全局DB所有模块可访问***
***PLC的输入输出端口需要格外供电，有源输出本身带电，无源输出只是通断***
***继电器输出都只是通断，并不供电，需外部供电。晶体管(接直流-输出区分PNP还是NPN型》又分)与晶闸管(接交流，COM一般接零线，端口通过负载接火线)有源输出带电***
晶体管输出带不动大功率设备时可使用-》中间继电器-》设备
传感器NPN = 漏型（Sink，灌入电流，COM口接+24V，IO口常态0V）；传感器PNP = 源型（Source，流出电流，COM口接0V，IO口常态+24V），是否有电流通过IO作为是否有信号
不管是NPN还是PNP，只要传感器感应到物体（动作了），PLC程序里读到的就是“1”
无论NPN还是PNP传感器说白了就是通断信号,输入端口是外部传感器控制通断，输出端口是PLC控制通断
西门子全系普通晶体管出厂固定为 PNP‑源型输出，硬件不能切换成 NPN（漏型）
通俗解释（200‑SMART / S7‑1200 / S7‑1500）
1. 晶体管输出公共端子 1M 接 0V、1L + 接 DC24V 正极
2. Q 点导通之后，输出端子直接送出 +24V 高电平（标准 PNP 源型）
西门子直流输入是双向光耦，可以自由切换 NPN / PNP，只靠公共端子 1M 接线决定
OB主程序，FB功能块【可用静态变量】，FC函数块，DB存储块
***SCL代码内部写 VAR_TEMP / VAR_INPUT / VAR_OUTPUT / VAR_IN_OUT / VAR_STAT … END_VAR，1200 全部不支持，所有局部变量强制在块上方接口表格定义,Constant是常量都是用加#访问，用拖拽FC、FB到OB实现调用***
临时变量、输入变量、输出变量、常量直接在OB、FB、FC中的接口定义，PLC的变量是为了能方便访问I Q M存储区，DB是静态存储类似硬盘存储
电流流过电路，电能 100% 全部转换成热能，没有别的形式能量产出，就是纯电阻电路。 没有磁场储能、没有电场储能、不会产生机械能、不会产生反电动势
元件举例：
- 电炉丝、加热棒、白炽灯（老式钨丝灯）、水泥电阻、滑动变阻器
要获得小电压直流，先交流-》变低压交流-》整流-》滤波-》稳压
输出：
交流市电 → 整流桥之后出来叫**脉动直流（馒头波，含有很大纹波）**。
想要变成平稳稳压直流电，分两大路线：**线性稳压 (LDO)**、**开关稳压 (DC‑DC 降压)**。
## 完整流程总框图
交流电 AC →【整流桥】→ 脉动直流 →【大容量滤波电容】→ 未稳压直流（高压） → **稳压电路** → 纯净稳压直流输出
## 第一步：整流后先做一级滤波（必不可少）
整流桥输出，先并联**电解电容**，先把剧烈起伏的馒头波变成波纹较小的直流。
公式参考：
50Hz 全波整流，纹波频率 100Hz
电容经验：
- 电流 1A → 选 **1000μF‑2200μF**
- 电流 0.5A → 470‑1000μF
⚠️电容耐压必须＞整流之后的峰值电压。
例：AC220V 整流之后峰值≈311V，电容耐压至少选 **400V**。
经过电容滤波之后得到的电压：**空载≈√2× 交流有效值；带载后电压会下跌，随负载、电网波动** → 这就是**未稳压直流电压，还不能直接给芯片 / PLC 供电**。
# 方案一：线性稳压电源（LDO，78XX 系列，最简单）
适合：**压差小，电流不大，低发热，对纹波要求极高**
## 典型电路
整流→滤波电容 → **7805 /7812 /7824** →输出稳压直流
- 7805：输出固定 +5V
- 7812：输出固定 +12V
- 7824：输出固定 +24V
### 硬性条件（最重要）
输入电压必须比输出电压高 **2V‑3V 以上**
例：想要输出 12V，滤波后的直流输入至少≥15V。
### 优缺点
✅优点：电路简单，纹波极小，输出干净，干扰低
❌缺点：**多余电压全部变成热量烧掉，压差大的时候发热严重、效率很低**；不能升压，只能降压。
高压大电流场景绝对不要用线性稳压，散热扛不住。
### 可调线性稳压：LM317
可以通过电阻调节，输出任意稳压电压。
# 方案二：开关电源（DC‑DC 降压模块，工业最常用！）
也就是我们常说的**开关稳压**，PLC、触摸屏、伺服驱动器电源全部是这个原理。
整流滤波后的高压未稳压直流 → **开关降压芯片** →稳压低压直流。
## 两种形态
1. **成品隔离开关电源模块（最省事）**
AC220V 直接输入，直接输出 DC24V /12V /5V。
内部已经集成：整流桥 + 滤波 + 开关稳压全套电路，你外部不用自己搭整流。
例：明纬 LRS‑35‑24，AC85‑264V 进，稳定 DC24V 输出。
2. **非隔离 DC‑DC 降压板**
你已经自己完成整流滤波得到高压直流，再接降压模块，得到稳压低压。
✅优点：效率高 80‑95%，发热很小，允许很大输入压差，适合工业大功率供电。
❌缺点：会产生少量高频开关纹波干扰，需要输出端加小电容滤波。
# 方案三：如果你需要升压稳压
整流滤波后的电压太低，想要更高稳压直流 → **DC‑DC 升压模块（Boost）**
# 两个非常容易踩坑的误区
1. ❌「整流桥 + 大电容 = 稳压电源」**大电容只能平滑波纹，不能稳压！**
负载一变、市电一变，电压就上下浮动，绝对不能直接给 PLC、步进伺服驱动器供电。
2. 线性稳压压差过大，会瞬间发烫烧坏芯片。
比如整流滤波得到 DC30V，想转 DC5V，压差 25V，电流 1A，功耗 25W，7805 直接过热烧毁。**这种场景必须用开关电源**。
## 给你自动化项目的实战选型建议
如果你给 PLC / 触摸屏 / 步进伺服驱动器供电：
👉直接买成品**工业开关电源（AC220V‑DC24V）**，不要自己搭建整流 + 稳压电路，稳定性最高。
如果你是小电路板，自己做低压稳压：整流滤波 + LDO 线性稳压。
# 220V 交流电得到 5V 稳压直流两条正确路线
## 方案 A（最简单、工业首选，推荐）
**成品隔离开关电源模块 AC220V → DC5V**
买回来直接插 220V，输出稳定 5V。
不需要自己搭整流桥、滤波、稳压。
## 方案 B，自己分步搭建（不推荐新手）
220V AC → 工频降压变压器 (220V 转 9‑12V 交流) → 整流桥 → 电解电容滤波（得到约 12V 直流） →7805 →5V 稳压
恒压电源的使命**根本就不是维持功率不变**。
它的控制环路只盯着输出电压，芯片不停调整，让电压死死稳住 24V。
至于流出多少电流，电源完全不去管；电流大小，看负载电阻：`I=U/R`。
电流一变，P=U×I 自然跟着变，功率必然波动。
## 自来水类比再对应一遍
恒压电源 = 水压恒定供水系统
- 水压（电压）保持不变
- 水流大小（电流），由你水龙头开多大（负载电阻）决定
- 水泵最大供水能力（额定功率）只是上限，不会一直输出最大水量
# 一句话总结
普通 220V 转 24V 工业开关电源：
**不过载时恒定 →电压；
电流、实时输出功率，永远不恒定；
铭牌额定功率只是最大上限，不是运行时恒定输出的值。**
# 个非常容易踩的思维误区
❌错误想法：24V 电源接很小电阻，电流会变得无限大
✅真相：电源不会无限输出电流。一旦电流触碰到上限，电源放弃维持 24V，电压下降。电流被钳住，不会无限飙升
直流电机
- U：电源电压
- E：反电动势（机械能对应的电压）
- R：线圈铜线直流电阻
- I：回路电流
单相交流电‑非纯电阻（线圈、变压器、交流电机）
三相交流电机（工业伺服、异步电机，最常用）
非线性负载
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