如何利用PLC技术实现智慧农业

一、如何利用PLC技术实现智慧农业

什么是智慧农业

智慧农业是指利用先进的信息技术、自动化设备和传感器等技术手段，对农业生产过程进行全面监测、控制和管理，实现高效、智能和可持续发展的农业模式。

PLC技术在智慧农业中的应用

可编程逻辑控制器（PLC）是一种特殊的计算机，主要用于自动化控制系统。在智慧农业中，PLC技术可以应用于以下方面：

• 灌溉控制：通过连接传感器和执行器，PLC可以根据土壤湿度、温度和光照等参数自动调节灌溉系统，提供适宜的水分供给，提高水资源利用效率。
• 温室管理：PLC可以监测和控制温室内的温度、湿度和二氧化碳浓度等参数，自动调节通风、加热和降温系统，为植物提供最适宜的生长环境。
• 养殖系统控制：PLC可以实时监测水质、温度、饲料供给和排泄物处理等参数，自动调节饲料机、通风系统和水处理设备，提高养殖效率和动物福利。
• 农田管理：利用PLC技术，可以对土壤中的氮、磷、钾和酸碱度等指标进行实时监测，以精确施肥，减少对环境的污染，提高作物产量。
• 物联网应用：PLC可以与其他设备和系统进行无线通信，实现农业物联网的应用，如远程监控、数据采集和云平台管理等。

PLC技术带来的好处

利用PLC技术实现智慧农业，可以带来以下好处：

• 提高农业生产效率：自动化控制和精确调节可以减少人力投入和生产成本，提高农作物和畜牧业的产量和质量。
• 节约资源：智慧农业利用传感器技术进行精确监测，避免水、肥料和能源的浪费，提高资源利用效率。
• 减少农药使用：通过PLC监测和控制，可以实时检测病虫害的发生，精确施药，减少农药的使用量。
• 保护环境：智慧农业可以有效减少农业面源污染和温室气体排放，对环境进行保护和修复。
• 提升农业可持续性：智慧农业通过科技手段提高农业的可持续性，满足市场需求，促进农村经济的发展。

结语

PLC技术在智慧农业中具有广泛的应用前景，通过自动化控制和信息化管理，可以提高农业生产效率、资源利用效率和环境保护水平，推动乡村振兴和农业可持续发展。

感谢您阅读本文，希望通过本文对智慧农业及PLC技术的应用有所了解和启发。

二、plc控制器编程视频大全

三、PLC暂停功能的实现？

需要结合具体的控制系统，通常可通过添加一个暂停输入信号来实现。当PLC接收到暂停信号时，将对所有输出信号进行逻辑高阻断，从而暂停控制系统的运行。

同时，也可以添加一个恢复输入信号，当PLC接收到该信号时，恢复所有输出信号，并继续执行控制逻辑。

此外，还可以使用定时器来实现暂停功能，定时器在倒计时结束前会暂停输出信号并设置一个标志位，当接收到恢复信号时，检查标志位并恢复输出信号。无论采用何种实现方法，都应该注意设计良好的故障保护机制，以避免系统出现意外故障。

四、PLC实现PID控制？

PLC实现PID的控制方式是什么？

1、PID过程控制模块，这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的，并存放在模块中，用户使用时序要设置一些参数，使用起来非常方便，一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。

2、PID功能指令，很多PLC都有供PID控制用的功能指令，如S7-200的PID指令。它们实际上是用于PID控制的子程序，与模拟量输入/输出模块一起使用，可以得到类似于使用PID过程控制模块的效果。

3、用自编的程序实现PID闭环控制，有的PLC没有PID过程控制模块和PID控制用的功能指令，有时虽然可以使用PID控制指令，但是希望采用某种改进的PID控制算法。在上述情况下都需要用户自己编制PID控制程序。

五、如何学习可编程逻辑控制器（PLC）？

最近做了一个小机器，有用到PLC和触摸屏，借着这个机会来讲讲关于PLC的一些学习方法。

设备功能比较简单，从画图到组装再到编程都是我一个人完成的，整整花费了我三个月时间，不得不说这年头想赚点钱是真难。

闲话不多说，先看看整体结构。

功能描述：

1、抽屉自动伸缩

2、实时检测光强值（这个设备主要是用于半导体行业晶圆解胶，核心部分是 UVLED光源）

3、充氮气功能

4、光强调节功能

5、计时功能

针对以上这些要求，可以涉及到的PLC相关知识有:

1、单轴控制，抽屉自动伸缩功能我这里没有采用气缸，而是用步进电机+丝杆传动的方式。

2、MODBUS、RS485通讯，光强实时监测功能是通过读取能量计探照头数据得来的，采用的是标准的MODBUS通讯协议。分不清MODBUS协议和RS485协议的同学，可以查查资料了解一下。简单来说，RS485属于硬件层协议，MODBUS属于软件层协议。

3、电磁阀，这个简单，通过控制电磁阀控制氮气的通断；

4、模拟量，光强调节是通过0-10V模拟量输出实现的；

5、计时器、计数器等，有一些计时的功能，需要涉及到计时器和计数器等；

6、I/O口，这是任何PLC都要涉及到的最基础的功能；

7、HMI，触摸屏相关知识；

以上就是这个小机器所涉及到的PLC和触摸屏的主要知识点，麻雀虽小，五脏俱全。说实话即使你去参加PLC培训班，内容比这也多不了多少。

了解了工艺需求，第一步，我们应该做什么？

那肯定是做IO表及工艺流程图，然后再根据IO表中需要的点位及控制轴数来选择对应的PLC。

在这里我选的市面上小设备比较主流的PLC品牌：三菱PLC。你别问我为啥不选西门子，问就是穷，买不起。

PLC型号：FX3GA-24MT

通讯模块：FX3U-485ADP-MB（注意要走MODBUS通讯协议一定要选带MB的这个）

转接板：FX3G-CNV-ADP（通讯模块需要用这个转接板才能连接）

模拟量：FX2N-2DA （本来我想用FX3G-1DA-BD，可是这个只有一个接口，被通讯模块占了，只能含泪买FX2N-2DA了）

HMI：TK6071IP（威纶通，也算是主流的触摸屏了）

以上就是这台设备的配置，还有电机采用的是雷赛的步进电机：57CM23+DM542J；

到这里，硬件差不多已经到位了，接下来就是软件了！

三菱编程软件：GX Works2

有些初入门想学PLC的朋友可能不知道这个软件怎么下载，这里简单提一下：

1、百度去三菱官网

2、->资料中心->可编程控制器MELSEC->软件

3、GX Works2->查看->云盘下载（需要注册登录一下）

4、下载完之后就可以安装了，安装之后需要一个ID号，在网上搜一下，选择一个能用的就可以了。这里就不细说了，实在不会就百度或者去抖音搜索，应该有很多博主有教的。

HMI编程软件：EasyBuilder Pro

怎么下载安装这里就不细讲了，可以去威纶通官网自行下载安装。

软件搞定之后接下来就是重头戏------编程了！

一般我都是先写HMI界面，做出来大概是这样子的：

简单描述一下工作过程：在自动模式下，可以选择计时和能量两种工作模式。计时模式：按启动之后，抽屉自动缩回，缩回的过程中开始充氮气，三色灯闪烁黄灯。抽屉缩回到位之后，UVLED灯启动，三色灯变绿灯，并且开始倒计时。倒计时结束，抽屉自动伸出，三色灯闪烁黄灯。抽屉伸出到位，三色灯常亮黄灯。

能量模式：按启动之后，抽屉自动缩回，缩回的过程中开始充氮气，三色灯闪烁黄灯。抽屉缩回到位之后，UVLED灯启动，三色灯变绿灯，累计能量与能量设置对比。当累计能量大于设置能量时，抽屉自动伸出，三色灯闪烁黄灯。抽屉伸出到位，三色灯常亮黄灯。

界面写好之后就可以进行PLC编程了！！

关于PLC编程，其实并不难，我基本都是一边查手册一边编程的。关键是要知道去哪里找资料，以及怎么查资料。不要把PLC编程搞得像互联网编程一样，有各种奇技淫巧的东西。PLC属于应用科学，只要能实现功能，不管你采用什么方法都可以。哪怕别人写100行代码可以搞定的东西，你写了500行也没关系，老板不会去看你写了多少东西，老板只会看功能有没有实现。

这里我先着重讲一下通讯部分吧。

关于三菱PLC做MODBUS通讯我也是第一次做，但是我对MODBUS协议比较了解，哪怕没做过我也知道如何想办法解决问题。

我们要用PLC实时读取能量计探头的数据，那么这里能量计肯定是作为MODBUS从站，PLC作为主站。

我们先要查阅能量计通讯手册：

从这里可以看到串口的一些信息：1个起始位、8个数据位、1个停止位、无校验；波特率9600bps；站号：1

由于他们这个手册不是很完备，我问了他们技术，他们采用协议实际上是MODBUS RTU协议。

这个很关键，因为MODBUS协议又分为RTU和ASCll码两种，PLC在设置参数时需要用到。

通讯配置部分已经搞定，接下来是地址映射。

实际上我们需要用到的值有：

1、整数光功率（实时值），用于实时显示光功率大小；

2、整数能量值（累计值），这个是32位的，占两个地址位；

寄存器地址搞清楚之后，就可以开始着手PLC编程了。

PLC怎么编？还是查手册！！！去官网下载FX系列MODBUS通信篇！

找到特殊数据寄存器！

这里有相关配置，我们这里用的是通道1（为什么是通道1，手册里面有讲！）。

通过手册我们知道，通道1的通讯格式是通过设定D8400的值得来的。这个时候我们再结合能量计探头的串口信息：1个起始位、8个数据位、1个停止位、无校验；波特率9600bps；

计算一下D8400的设定值：

b0：1

b2,b1：0,0

b3：0

b7,b6,b5,b4：1,0,0,0

b12：1

得出D8400=0001 0000 1000 0001(2进制)

即：D8400=K4225=H1081

D8401为通讯协议配置：

b0：1

b4：0

b8：0

所以D8401=K1=H1

得出D8400和D8401的值后就可以正式编程了 !

M8411是设定MODBUS协议参数的标志位。

通讯格式设定完之后就是实时读取数据了：

ADPRW是MODBUS通讯的专用指令

ADPRW （从站站号：H1） （功能码：H3） （读取起始地址K201）(读取数量K4)（数据存放起始地址D131）

就是将从站中地址为201开始的4个寄存器数据读取到PLC中D131开始的4个寄存器中。

到这里通讯功能已经写完。

码了一下午字，腰酸背痛。感兴趣的朋友们帮忙点点赞，后面有时间我会将其他功能以及如何接线等一一记录下来，供大家参考。

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这篇回答还是有一些朋友感兴趣的，那我就接着往下写了，感谢各位的点赞和关注！

接下来写一下单轴控制！

一般控制步进/伺服电机的方式有两种：

1、脉冲+方向

2、总线

一般大型项目，电机数量比较多的情况下是采用总线控制。我们这个因为只有一个轴，就采用脉冲+方向的形式控制。

这里采用的电机是雷赛的57CM23步进电机，驱动器是雷赛的DM542J步进驱动器，雷赛这个品牌还是有一定知名度的，他们家的运动控制卡有很多人用。

电机的接线很简单，只要把A+、A-、B+、B-接到步进驱动器相应的A+、A-、B+、B-端子上就可以了。

这里我们讲讲步距角和细分，这款电机铭牌上写着这个步进电机的步距角是1.8°。

步距角1.8°的意思是，你每给一个脉冲，电机就旋转1.8°。那么电机旋转一圈是360°，也就是说发200个脉冲电机就旋转一圈。

但是在很多场景中，可能需要控制精度不同，而我们最小的脉冲单位就是一个脉冲，这时候就要用到细分。

细分我们一般是1、2、4、6、8、16、32、64这样的。假设我们的细分数是8，那么就是说我们电机转一圈的脉冲数是200X8=1600个。这个是可以通过计算得来的，但是现在很多的驱动器上都是帮我们算好的，我们只需要设置对应的拨码开关就可以了。

上图中步进驱动器铭牌的下面这个表格就是细分所对应的电机转一圈所需要的脉冲数量，1细分就是200个脉冲，2细分就是400个脉冲，以此类推。

知道细分和脉冲的关系之后，我们就可以通过丝杆的导程来计算脉冲与距离的关系。

我这边用的丝杆是1605的丝杆，16指的是丝杆的直径是16mm，05就是丝杆的导程，也就是说每旋转一圈丝杆带动负载移动的距离是5mm。

那么假设我们现在设置的细分为8，则走一圈需要的脉冲数是1600，那一个脉冲所走的距离就是5/1600，这个距离就是所谓的脉冲当量。这个概念在很多面试题中都会考，所以初学的朋友们还是应该掌握如何计算脉冲当量。

细分和脉冲当量就讲到这了，接下来讲讲步进驱动器如何接线！

首先这里有一个非常重要的知识点，需要提一下！！！那就是步进驱动器接收脉冲信号是有两种电压的，一个是5V，一个是24V。这里千万别搞错，如果把24V接到5V的驱动器上，会把驱动器烧坏。所以在购买驱动器的时候一定要问清楚供应商，驱动器是24V还是5V的。

PLC一般都是24V的电压输出的，所以在选择驱动器时候尽量选择支持24V脉冲的。当然现在很多驱动器都比较人性化，上面会有5V和24V的拨码开关，可以供客户自行选择。

当然如果你不小心买了5V的驱动器也不用慌，还有一个方法可以解决问题，那就是串一个2K左右的电阻就可以了。具体就不细说了，网上资料一大把。

脉冲和方向接线端子，PUL+、PUL-是脉冲，DIR+、DIR-是方向。至于ENA和ALM，这个一个是使能信号，一个是报警信号，这两个端子我一般都不接，所以也不细说。关于使能信号，是在低电平的时候为上使能，高电平的时候掉使能。也就是说你给ENA+、ENA-一个24V的信号，这个时候就是掉使能，你可以手转动电机。否则，电机有电的情况下是无法用手掰动的。

讲了那么多，最后看下如何通过PLC编程给电机发送脉冲吧！

注意不是所有的输出口都能发送脉冲，只有支持高速输出的IO口才能发送脉冲。FX3GA-24MT这款PLC应该是支持两个轴的，能发送脉冲的输出口是Y0和Y1，这个可以通过查询PLC硬件手册知道。

在这里将Y0作为脉冲发送、Y1作为方向控制。

抽屉伸出距离是固定的，所以选择相对位置定位指令DRVI。但是DRVI所能接受的脉冲数是一个16位的，也就是-32768-+32767,0除外。这个不足以满足要求，所以采用DDRVI指令，可以接受一个32位的数据，范围是-999999-+999999，0除外。

K-96000是脉冲数，+和-对应的不同方向；

D21是脉冲输出频率，即每秒钟发送的脉冲数量，这个可以换算成速度在触摸屏上显示与设置；

Y0脉冲输出口；

Y1选择方向输出口；

M8029是三菱PLC中指令完成标志位，也就是说当定位指令完成之后，M8029置1，这时候可以通过这个标志位去实现后续的功能。

这里顺便提一下，M8029不仅仅局限于运动指令，其他的指令完成也是用的M8029，例如MODBUS通讯指令ADPRW。

抽屉伸出功能已经写好，抽屉收缩功能我用的是脉冲发送指令PLSY。

本来我是想用回零指令，但是发现回零指令在这里并不适用，所以改用了PLSY 指令。

Y1置位，把方向设置为抽屉收缩方向。

X2是一个光电传感器用于捕捉抽屉到位信号，当X2有信号时抽屉停止收缩。

D21还是脉冲频率；

K0这个参数其实是一个脉冲数量的参数，如果填一个确定的脉冲数，例如6400，这表示发送6400个脉冲。但是这里需要通过X2作为到位信号，所以将参数设置为0，表示一直发送脉冲，直到X2得电。

以上，关于单轴控制的内容已经写完。如果对大家有帮助，还请帮忙点点赞，给我点持续更新的动力，谢谢大家！

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后续来了，以下是关于威纶通触摸屏编程的内容，有兴趣朋友们可以看看！

威纶触摸屏 怎么编程？

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应大家的要求，今天买了西门子S7-1200PLC，花了4500多大洋。。。

怎么样去学习西门子plc，先学什么，再学什么？

六、PLC如何实现ping？

你在命令提示行里面输入ping，然后加远程代码45 qbs 6 kj就能实现ping 在plc里面。

七、PLC如何实现暂停？

PLC可以通过某些特定的指令实现暂停。暂停指的是在程序执行时，暂时停止指令的执行，等待外部条件或触发信号的出现后再继续执行指令。例如，当PLC需要在接收到外部信号后才能继续执行指令时，就需要使用暂停指令。

明确结论：PLC可以通过暂停指令实现程序的暂停和等待外部触发信号。

解释原因：PLC的控制系统由CPU、存储器等构成，其内部程序是按照顺序执行的，如果在某些情况下需要等待外部条件或触发信号的出现，就需要使用暂停指令实现程序的暂停，等待外部信号的触发，再继续执行指令。

内容延伸：PLC可以通过多种方法实现暂停，例如等待信号才能继续执行、等待时间到达再执行、等待运动轴到达指定点位等。在实际控制过程中，根据不同的应用场景和控制需求，需要选择不同的暂停指令。

具体步骤：PLC实现暂停的具体步骤包括：选取合适的暂停指令、设定暂停触发条件、设定暂停时间等。例如，可以通过Latching Relay指令实现PLC暂停，具体步骤为：定义Latching Relay指令，设定输入触发条件，当符合触发条件时，Latching Relay指令将输出一个扳开信号，PLC进入暂停状态，等待外部触发信号的到来，则可再次恢复执行。

八、什么是plc，如何实现plc的远程监控？

PLC是可编程逻辑控制器，一般用梯形图编程，实现本地IO的逻辑控制。

PLC远程监控这块我用过帝图信息的方案，可是通过手机端或PC网页即可对PLC寄存器进行远程读写

九、如何实现PLC的远程监控？

PLC的远程监控可以通过以下步骤实现：1. 首先，需要确保PLC与远程监控系统之间建立可靠的通信连接。可以使用以太网、无线通信或者其他适合的通信方式。2. 其次，需要在PLC中配置相应的通信模块或者接口，以便与远程监控系统进行数据交换。这些模块或接口可以是专门的通信模块，也可以是通用的接口模块。3. 在远程监控系统中，需要编写相应的软件程序或者使用现有的监控软件，以便与PLC进行通信并获取数据。这些软件可以通过通信协议与PLC进行数据交换，并将数据显示在监控界面上。4. 在监控界面上，可以实时显示PLC的状态、各个输入输出信号的数值、报警信息等。同时，还可以进行远程控制操作，例如修改PLC的参数、发送控制指令等。通过以上步骤，就可以实现对PLC的远程监控。这样可以方便地监测PLC的运行状态，及时发现问题并采取相应的措施。同时，还可以远程操作PLC，提高工作效率和灵活性。需要注意的是，为了确保远程监控的安全性，应该采取相应的安全措施，例如使用加密通信、设置访问权限等，以防止未经授权的人员对PLC进行非法操作。

十、plc是如何实现控制的？

1.1 PLC实现控制要点

输入输出信息变换、可靠物理实现，可以说是PLC实现控制的两个基本要点。

输入输出信息变换靠运行存储于PLC内存中的程序实现。PLC程序既有生产厂家的系统程序(不可更改)，又有用户自行开发的应用（用户）程序。系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信号与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。什么样的控制要求，就应有什么样的用户程序。

可靠物理实现主要靠输人（INPUT）及输出（OUTPUT）电路。PLC的I/O电路，都是专门设计的。输入电路要对输入信号进行滤波，以去掉高频干扰。而且与内部计算机电路在电上是隔离的，靠光耦元件建立联系。输出电路内外也是电隔离的，靠光耦元件或输出继电器建立联系。输出电路还要进行功率放大，以足以带动一般的工业控制元器件，如电磁阀、接触器等等。

I/O电路是很多的，每一输入点或输出点都要有一个I或O电路。PLC有多I/O用点，一般也就有多少个I/O用电路。但由于它们都是由高度集成化的电路组成的，所以，所占体积并不大。

输入电路时刻监视着输入状况，并将其暂存于输入暂存器中。每一输入点都有一个对应的存储其信息的暂存器。

输出电路要把输出锁存器的信息传送给输出点。输出锁存器与输出点也是一一对应的

这里的输入暂存器及输出锁存器实际就是PLC处理器I/O口的寄存器。它们与计算机内存交换信息通过计算机总线，并主要由运行系统程序实现。把输人暂存器的信息读到PLC的内存中，称输入刷新。PLC内存有专门开辟的存放输入信息的映射区。这个区的每一对应位（bit）称之为输入继电器，或称软接点。这些位置成1，表示接点通，置成0为接点断。由于它的状态是由输入刷新得到的，所以，它反映的就是输入状态。

输出锁存器与PLC内存中的输出映射区也是对应的。一个输出锁存器也有一个内存位（bit）与其对应，这个位称为输出继电器，或称输出线圈。靠运行系统程序，输出继电器的状态映射到输出锁存器。这个映射也称输出刷新。输出刷新主要也是靠运行系统程序实现的。这样，用户所要编的程序只是，内存中输入映射区到输出映射区的变换，特别是怎么按输入的时序变换成输出的时序。这是一个数据及逻辑处理问题。由于PLC有强大的指令系统，编写出满足这个要求的程序是完全可能的，而且也是较为容易的。

1.2 PLC实现控制过程

简单地说，PLC实现控制的过程一般是：

图1.1 PLC典型开机流程

输入刷新--再运行用户程序--再输出刷新--再输入刷新--再运行用户程序--再输出刷新……永不停止地循环反复地进行着。

图1.1所示的流程图反映的就是上述过程。它也反映了信息的时间关系。

有了上述过程，用PLC实现控制显然是可能的。因为：有了输入刷新，可把输入电路监控得到的输入信息存入PLC的输入映射区；经运行用户程序，输出映射区将得到变换后的信息；再经输出刷新，输出锁存器将反映输出映射区的状态，并通过输出电路产生相应的输出。又由于这个过程是永不停止地循环反复地进行着，所以，输出总是反映输入的变化的。只是响应的时间上，略有滞后。当然，这个滞后不宜太大，否则，所实现的控制不那么及时，也就失去控制的意义。

为此，PLC的工作速度要快。速度快、执行指令时间短，是PLC实现控制的基础。事实上，它的速度是很快的，执行一条指令，多的几微秒、几十微秒，少的才零点几，或零点零几微秒。而且这个速度还在不断提高中。

图1.1所示的过程是简化的过程，实际的PLC工作过程还要复杂些。除了I/O刷新及运行用户程序，还要做些公共处理工作。

公共处理工作有：循环时间监控、外设服务及通讯处理等。

监控循环时间的目的是避免"死循环"，避免程序不能反复不断地重复执行。办法是用"看门狗"（Watchingdog）。只要循环超时，它可报警，或作相应处理.

外设服务是让PLC可接受编程器对它的操作，或通过接口向输出设备如打印机输出数据.

通讯处理是实现PLC与PLC，或PLC与计算机，或PLC与其它工业控制装置或智能部件间信息交换的。这也是增强PLC控制能力的需要。

也就是说，实际的PLC工作过程总是：公共处理--I/O刷新--运行用户程序--再公共处理--……反复不停地重复着。

1.3 PLC可编程控制器实现控制的方式

用这种不断地重复运行程序实现控制称扫描方式。是用计算机进行实时控制的一种方式。此外，计算机用于控制还有中断方式。在中断方式下，需处理的控制先申请中断，被响应后正运行的程序停止运行，转而去处理中断工作（运行有关中断服务程序）。待处理完中断，又返回运行原来程序。哪个控制需要处理，哪个就去申请中断。哪个不需处理，将不被理睬。显然，中断方式与扫描方式是不同的。

在中断方式下，计算机能得到充分利用，紧急的任务也能得到及时处理。但是，如果同时来了几个都要处理的任务该怎么办呢？优先级高的还好办，低的呢？可能会出现照顾不到之处。所以，中断方式不大适合于工作现场的日常使用。

但是，PLC在用扫描方式为主的情况下，也不排斥中断方式。即，大量控制都用扫描方式，个别急需的处理，允许中断这个扫描运行的程序，转而去处理它。这样，可做到所有的控制都能照顾到，个别应急的也能进行处理。

PLC的实际工作过程比这里讲的还要复杂一些，分析其基本原理，也还有一些理论问题。有关人员如果能把上面介绍的入出变换、物理实现--信息处理、I/O电路--空间、时间关系--扫描方式并辅以中断方式，作为一种思路加以研究，弄清了它，也就好理解PLC是怎样去实现控制的，也就好把握住PLC的基本原理了。