PLC 是什麼？PLC 定義詳細介紹及品牌特色逐筆探討- 三菱

顧名思義，PLC 的完整英文字詞翻譯成中文就是「可程式化的邏輯控制器」，意即可以將預先編寫好的指令(程式碼)存入PLC 的內部記憶體中，再進行讀取與執行。

Skiptocontent 剛接觸自動化工程的人一定常常聽到PLC這三個英文字母，你一定會納悶究竟這三個字母代表的是什麼呢？PLC又在自動化領域扮演什麼角色呢？若你是從事自動化工程一段時間的人，相信你一定已經接觸過幾個PLC的品牌，你是否也好奇其他沒用過的品牌是不是有他獨有的特色，在往後的工程中又該如何選擇呢？今天，就讓良品工研所跟大家介紹什麼是PLC以及台灣自動化工程中最常見且被廣泛運用的幾個品牌吧！ 延伸閱讀： 機械手臂完整應用領域及案例說明；不同種類、品牌、價格有何差異？六軸、四軸機器手臂該如何選擇？ 什麼是PLC？ PLC是ProgrammableLogicController的縮寫 顧名思義，PLC的完整英文字詞翻譯成中文就是「可程式化的邏輯控制器」，意即可以將預先編寫好的指令(程式碼)存入PLC的內部記憶體中，再進行讀取與執行。

PLC元件大致上是由微處理器、記憶體、輸入輸出單元、電源模組、數位或類比等單元模組組合而成，可進行接收（輸入）及發送（輸出）多種型態的數位或類比的電子訊號，並使用他們來控制幾乎所有種類的機械、氣動及電氣系統，亦可搭配各種感測器來監控自動化系統目前的狀況。

為什麼要使用PLC PLC是現代自動化工業的核心 在PLC出現之前，要建立一個自動化系統，必須要使用數百至數千個繼電器、計數器或計時器才有辦法達成，而有了PLC，即可模擬出這些由繼電器、計數器、計時器所組成龐大且原始的系統，並直接取代，不再需要笨重的大型裝置，同樣的功能已濃縮進小小的PLC元件中。

近十幾年來，隨著PLC的普及及持續研發，PLC的運算處理能力也越來越強，甚至已經接近一台小型個人電腦。

工業上的自動化為未來的趨勢，越來越多的中大型企業紛紛投入建立自動化產線，市場對PLC元件的需求也隨之擴大，懂PLC的專業工程師在未來更是搶手。

延伸閱讀： 機械手臂完整應用領域及案例說明；不同種類、品牌、價格有何差異？六軸、四軸機器手臂該如何選擇？ PLC的外觀形式 業界常見的PLC可分為箱體式和模組式兩種，但其實它們的結構組成是相同的。

箱體式PLC將眾多功能整合進機身，內部有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、記憶體元件、電源元件等，依照CPU效能、I/O點數又分成許多型號及規格。

模組式PLC則將各個功能獨立出來，例如：CPU模組、I/O模組、記憶體模組、電源模組、底板或機架，讓使用者可依照現場情況自行整合。

其實無論哪一種結構的PLC，都擁有匯流排且為開放式的結構，其中的I/O點數更可按照使用者實際的需求去進行擴充及組合。

PLC運用在哪些產業 食品加工業中也常用到PLC PLC的應用非常廣泛，不論在國內或國外，凡舉需要自動化控制的各大產業都可見到其蹤跡，例如：食品加工、半導體、面板、電子零組件、鋼鐵、石化、發電廠、機械製造、金屬加工、汽車、船舶、紡織、大眾交通運輸、機械停車場、大樓電梯，甚至中央空調都有機會使用到PLC元件。

延伸閱讀： 【專業介紹】伺服、步進、無刷、直流馬達種類，電動機廠商推薦、原理解析 常見PLC品牌介紹 台灣業界最常見的PLC品牌，有國外自動化元件大廠如：西門子、三菱、歐姆龍、松下、施耐德、洛克威爾，亦有國產品牌如：台達、永宏、豐煒。

不論國外或國內品牌，皆有其各自特色，我們可以依照現場的需求及實際狀況來做選擇。

以下我們挑選幾個台灣自動化業界最常見且最常用的品牌來做介紹。

德國西門子(SIEMENS) 西門子是全球知名的工業自動化元件製造商，總部位於德國柏林及慕尼黑，業務領域橫跨能源、醫療、工業、基礎建設及城市業務，遍及全球190多個國家，並在全世界擁有大約600家工廠、研發中心和銷售辦事處。

西門子（SIEMENS）公司生產PLC在台灣相當常見，各領域都可發現其蹤跡。

旗下PLC產品包括：邏輯模組LOGO、S7-200(微型控制器)、S7-300(基本性能)、S7-1200(經濟型)、S7-1500(中高性能)、ET-200(IP67防水防塵)…及各式人機介面等。

西門子S7系列PLC因體積小、速度快、可連網、功能強，可靠性高等優點，相當受國內自動化工程的廠商喜愛。

尤其來台灣設廠的歐美外資工廠，多沿用母工廠的設計採用西門子系列PLC產品，因此有意願承攬外資企業的自動化工程之廠商，熟悉西門子PLC是相當基本的要求。

官網連結：西門子官網 法國施耐德(Schneider) 施耐德電氣是法國的一家跨國企業，為《財富》雜誌評比世界500大企業成員，是全球領先的電力、電氣設備製造商。

於1836年成立至今，施耐德已為100多個國家的能源、工業及基礎設施提供整體解決方案，其主要產品包括斷路器、感測器、控制器及其他電力相關設備等等。

施耐德PLC系列產品主要有Modicon系列：M262(邏輯和運動控制器)、M340(微型)、M221(性價比最高)、M241(同級品CPU速度最快)、M251(Ethernet通訊，適用於分散式廠房監控應用)、可擴充I/O模組及安全控制器等相關產品。

施耐德PLC產品擁有卓越的運行能力、大容量儲存空間、穩定可靠，維護方便且可在惡劣環境中使用，更有統一的軟體平台、大大增強了開發功能，在台灣自動化業界佔也穩穩地佔有一席之地。

官網連結：施耐德官網 延伸閱讀： 【專業介紹】伺服、步進、無刷、直流馬達種類，電動機廠商推薦、原理解析 日本歐姆龍(OMRON) 歐姆龍是日本的一家自動化控制及電子設備製造商，總部位於京都。

歐姆龍專精於感測與控制技術，產品涉及工業自動化控制、電子元器件、汽車電子、社會系統、健康醫療設備等領域。

從1933年5月10日創業至今，歷經不斷研發與創新，歐姆龍已經發展成為全球知名的自動化控制及電子設備製造大廠，且擁有世界領先的感測與自動控制核心技術。

歐姆龍的PLC產品規格齊全，大致上可分為CJ系列(模組型)、CP系列(輕便型)、CS系列(底板安裝型)以及大規模用途的NX701與NJ501、小規模用途的NX102、NJ301、NJ101、NX1P2等，並可視實際需求擴充各種功能，如：Ethernet或其他通訊界面。

歐姆龍PLC承襲日商的風格，產品特點為「精巧實用」，體積小為其優勢，以常見的CP1H機型，具有結構靈活、傳輸品質高、速度快、頻寬穩定等優點，且可高精度定位控制、一台對應多軸控制，是很適合用來教學的機型。

官網連結：歐姆龍官網 日本三菱(Mitsubishi) 日本三菱電機株式會社創立於1921年，是三菱(MITSUBISHI)財團旗下重要成員之一，亦榮獲全球500大企業評比。

其產品線分布極廣，包括空調、電梯、通訊系統、工業自動控制元件、甚至軍事用途的雷達等等。

三菱PLC是三菱電機的主力產品。

其產品線有：MELSEC-Q系列(全能機型)、MELSEC-L系列(標準機型)、MELSEC-F系列(小型化機型)…等，值得一提的是，三菱PLC有自己獨特的通訊界面：CC-Link，不過也因為三菱PLC在業界使用相當廣泛，許多感測及自動化控制元件的廠商也紛紛推出可相容的通訊界面。

三菱PLC因其系統配置靈活、程式撰寫簡單、與外部設備通訊簡單在台灣業界廣泛被使用，是相當常見的PLC品牌。

另外，三菱PLC擁有色彩鮮明的紅色外殼，非常容易辨識，若有機會不妨留意看看。

官網連結：三菱官網 延伸閱讀： 機械手臂完整應用領域及案例說明；不同種類、品牌、價格有何差異？六軸、四軸機器手臂該如何選擇？ 台灣台達(Delta) 說到國產PLC品牌，大家第一個想到的就是台達。

台達電子工業股份有限公司是台灣的一家大型上市公司，專攻製造電源與變壓系統以及工業自動化元件，總部位於臺北內湖，於1971年由鄭崇華先生創立。

台達的產品系列廣泛，從變頻器、伺服驅動系統、電源治理、感測器、邏輯與運動控制、儀表、工業機器人，到圖控軟體和工業資訊管理系統都有涉及，提供客戶自動化產品線完整且高度整合的解決方案。

台達PLC產品C/P值高，且以高速、穩定、可靠而著稱，廣泛應用於各種工業自動化機械。

台達自加入工業自動化市場以來，產品不斷推陳出新，為了能更貼近各產業的自動化客製需求，更推出了行業專機，自家高效率的程式編輯工具加上支援多種通訊協定，更是如虎添翼。

台達PLC主要產品系列有：AH系列(模組化控制器)、AS系列(泛用型控制器)、DVP系列(標準型、薄型、運動控制型CPU)及ISPSoft程式編輯軟體…等等。

業界實務操作上，常搭配台達其他產品如：變頻器、伺服馬達、人機介面等來實現完整的自動化方案。

官網連結：台達官網 其他PLC品牌 除了上述幾個品牌，也有機會見到像是：松下、洛克威爾等國外品牌；永宏、豐煒等國產品牌；甚至還有和利時、信捷等大陸品牌，這邊就不多作介紹了，有興趣的朋友可以自己上網搜尋相關資訊喔！ 延伸閱讀： 【專業介紹】伺服、步進、無刷、直流馬達種類，電動機廠商推薦、原理解析 如何選擇合適的PLC元件？該納入考慮的相關因素 品牌的易取得性以及後續零件的充足性 通常市占率越大的品牌，也代表擁有較健全的經銷或銷售體系，產品也較充足不易缺貨。

試想若你接了一個自動化案件，或是客戶要求更改或維修現有PLC系統，而等料的時間就佔了工期的一半，這勢必會壓縮到後續施工，也會衍生出許多趕工的問題。

PLC的結構型式 PLC的結構可分為箱體式和模組式，箱體式結構把PLC的I/O點和CPU都放在同一塊電路板上，因此節省了插接槽，且體積小，每一I/O點的平均價格也比模組式的便宜，所以小型PLC控制系統多採用箱體式結構。

模組式PLC的優點為後續的功能擴充方便，例如：I/O點數的增加，通訊方式的變化、記憶體的升級，都比箱體式方便靈活。

維修時可直接更換模組，判斷與處理故障更加快速方便。

因此，對於複雜度高的大型系統，大都選用模組式結構。

I/O點數是否足夠 I/O點數是PLC最基本的規格數據之一，各大品牌在產品型錄上皆會詳細記載，因為若是PLC上的I/O點數不足，可以擴充就算了，若無法擴充只能整機換掉，等於白買一台。

我們必須根據欲控制對象的輸入及輸出訊號的總點數，來判斷PLC上的I/O點數是否足夠，一般會建議多預留個10~20%的I/O點數，以便後續要修改或是容納一開始沒估算到的訊號點數。

此歐姆龍PLC上有12IN/8OUT點數 延伸閱讀： CNC加工機原理，CNC銑床、車床加工運作方式完整說明 是否有類比訊號輸入、輸出模組 自動控制中，常見的類比訊號大致分為電流(4～20mA或0～20mA)及電壓(0～10V、-5V～+5V、-10V～+10V)兩種形式，而這些類比訊號就是用來比例轉換成實際感測器感測到的數據。

例如：用來感測重量的荷重元元件，重量量測範圍為0~20kg，我們只要把0mA設定對應到0kg，把20mA設定對應到20kg，即可知道當荷重元儀表傳來的10mA訊號，代表實際量測到的重量為10kg。

同樣的，類比訊號也有分為輸入及輸出，我們應該要視實際需求來決定PLC是否需要類比訊號模組。

掃描週期及反應時間 掃描週期是PLC的一個核心指標，一般來說掃描週期多在十幾毫秒到幾十毫秒之間。

掃描週期可分為三個階段：輸入狀態檢查->程式執行->輸出狀態更新，並持續重複運作。

在輸入狀態檢查階段，PLC會先檢查輸入端各點開關或感測器狀態，並將其狀態寫入記憶體中。

程式執行階段，PLC會將程式逐行讀取並執行，若程式執行中需要知道輸入接點的狀態，CPU將直接從記憶體中查詢並取出。

輸出狀態更新階段，則是將上一步驟中，CPU運算出的結果更新至PLC輸出接點，並且重新執行第一階段。

PLC之掃描週期由以上三階段所組成，而完成掃描週期所需的時間則稱為PLC的反應時間，值得注意的是，若PLC輸入訊號的持續時間小於反應時間，則有可能產生誤讀。

因此請依照輸入訊號的特性來挑選PLC。

與外部智慧設備的相容性 選擇PLC時，應充分的考慮到與外部設備(電腦、條碼機、磅秤、印表機…等等)的相容性。

為避免出現不相容的問題，最好選擇大部分智慧設備都有支援的通訊協定。

PLC與PLC或PLC與其他智慧設備之間能夠交換資訊，是因為雙方皆遵守了統一的通訊協定，目前國際中最常用的通信協定為由Modicon公司所制定的MODBUS-ASII及MODBUS-RTU、西門子公司制定的PROFIBUS、洛克威爾的CONTROLNET、日本三菱公司獨家的CC-LINK。

市場上較大型的智慧設備生產廠商，基本上較有能力能夠生產全數支援上述通訊協定的通訊界面，不過若你遇到較冷門的設備(例如有特定用途的進口設備)，或許就只支援一、兩種通訊協定，此時PLC的選擇就較侷限。

  預算 除了以上幾點外，做工程最重要的還是賺錢，所以PLC元件的成本也是一個重要的考量。

基本上歐美的PLC品牌價格會較高，日系次之，C/P值最高的應該就屬國產品牌，當然還有一些更便宜的中國品牌，不過台灣市場接受度似乎不高，畢竟如果是較大型的企業業主，都能夠接受用好一點的PLC產品。

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