鄭州繼飛機電設備有限公司

繼飛機電(圖)-全自動變頻柜-新鄭變頻柜 ：

PLC編程是一個容易讓工程師們頭tong的問題。本文將從梯形圖邏輯和PLC掃描、BCD碼以及可復用代碼3個方面詳述PLC編程的小技巧。

梯形圖邏輯和可編程邏輯控制器(PLC)的掃描、二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）、以及代碼復用，是CONTROL ENGINEERING編輯咨詢委yuan會成員Frank Lamb建議在PLC編程時需要多加留心的地方。作為一家自動化咨詢服務公司的創(chuàng)始人，他認為控制工程師們可以從這3個角度來學習PLC的編程要領。

BCD碼是一種十進制數(shù)的二進制編碼，其中每個數(shù)都用特定的位來表示，通常是4位或8位，這與人類計算的方式大不相同。這種割裂會給可編程邏輯控制器(PLC)的用戶帶來困擾。

梯形圖邏輯與PLC掃描

幾乎所有的PLC都以同樣的方式來處理掃描。首先，CPU將物理輸入讀入內存表，通常稱為“輸入表”。該表經(jīng)評估后在程序中使用。不同平臺，使用不同類型的寄存器；在每個掃描周期，按照從左向右，從上到下的順序處理邏輯，同時更新寄存器。包括更新輸出表，新鄭變頻柜，稍后用其驅動連接到PLC的物理設備。

為實現(xiàn)各種功能，程序可能會調用不同的子程序，需要注意的是調用順序很重要。根據(jù)內存寄存器和輸出表的位置，物理輸出duo可能會延遲兩個周期。在任何情況下，從程序調用處開始執(zhí)行所調用的子程序，子程序執(zhí)行完畢，回到chu調用該子程序的主程序，繼續(xù)完成chu的掃描周期。大多數(shù)程序，使用一個初始循環(huán)例程，用于調用所有其它例程。

然而，也有一些程序是固定周期運行，并不是連續(xù)運行的。不過，這種情況并不常見。大多數(shù)程序的配置，都是以快速度連續(xù)運行。執(zhí)行完所有代碼，評估邏輯，并更新所有表（掃描開始時寫入的輸入表除外），將生成的輸出表或寄存器內容寫入物理輸出。

需要花費多長時間？這取決于平臺（處理器速度）、程序代碼量、以及所使用的指令類型。在程序中，程序員有時會使用循環(huán)處理，或者重復調用同一個子程序。所有這些都會影響PLC總掃描時間。通常，在幫助文檔中都會說明不同指令的執(zhí)行時間，但是并沒有涉及到如何估計執(zhí)行所有代碼所需要的時間。基本上這些說明都太簡單，只能作為參考。

有時，掃描時間可能長達80毫秒。如果掃描時間超過50毫秒（對機器控制項目而言），用戶就應尋求更強大的處理器或使用更高效的代碼。在機器控制項目中，如果掃描時間超過50毫秒，綜合的變頻柜，對輸出響應的影響非常明顯；對于過程控制項目而言，這可能不是特別重要。

二進制編碼的十進制數(shù)

二進制編碼的十進制數(shù)(BCD碼)，是一種二進制編碼(通常用4或8位來表示)。對我們人類來講，需要在我們的“寄存器”中累加每位，將它們轉換為十進制數(shù)，這是上帝賦予人類的編程思考方式。

早在使用觸摸屏之前，7段顯示器和指輪開關就被用作人和PLC之間的數(shù)字接口。甚至更早，在使用PLC之前，這些設備也是與電路之間實現(xiàn)數(shù)字接口的唯yi圖形化設備。用戶可以像在ENIAC（第yi電子通用計算機）一樣，移動短接片，但利用這些設備，更容易查看和調整十進制數(shù)。問題是，它們是輸入/輸出(I/O)密集型的。每個指輪段需要4個輸入(+電源)，而每個7段顯示器則需要4個輸出(+2個電源連接）。然而，與使用按鈕和指示燈相比，它更容易與十進制數(shù)中帶符號或無符號整數(shù)連接。

常見的抱怨來自于數(shù)學方面；每個數(shù)據(jù)類型都必須顯式聲明，如果數(shù)據(jù)類型不匹配，則必須對其進行轉換。不僅如此，標準計時器和計數(shù)器類型還需將BCD納入到它們的數(shù)據(jù)結構。這是因為這些數(shù)據(jù)結構，可以追溯到人們需要處理諸如指輪和7段顯示器的時代。事實上，自動變頻柜，計時器設定值，仍然需要輸入“S5T # 3S”來完成3秒鐘的設定。定時器使用3位BCD來表征數(shù)字（12位），還需要2位BCD來表征時基。對計數(shù)器也是如此，全自動變頻柜，這意味著它們的計數(shù)范圍只能從-999到+999。

每一個4位區(qū)段可以代表0000到1001的數(shù)值；下一個值，不是從1010(有符號或無符號十進制的“10”或十六進制中的“A”)開始，而是直接跳到下一區(qū)段的位。這意味著后6個位組合(A-F)實際上被浪費了——這在BCD結構中是不可能的。

在許多較新的觸摸屏中，仍然使用BCD結構或基礎，但大多數(shù)程序員更傾向于選擇整數(shù)基來表示十進制數(shù)。BCD有點像DOS；工程學校仍然在利用它，但是人們真的不知道它是從哪里來的。參考舊指輪和7段顯示，可能有助于澄清某些神秘事項和選擇BCD的原因。

PLC的可復用代碼，為用戶提供了靈活性，并允許構建可從一個應用程序導出到另一個應用程序的結構。

PLC可復用代碼的優(yōu)勢

國際電工委yuan會（IEC）在1993年時就頒布了可編程控制器的國際標準IEC 61131，其中的第三部分關于編程語言的標準，規(guī)范了可編程控制器的編程語言及其基本元素。舊的基于寄存器的系統(tǒng)和xinPLC系統(tǒng)之間的一個重要區(qū)別，就是能夠構建可復用的代碼塊。支持平臺必須具備3個基本特征：

1.局部變量與全局變量。可復用代碼必須具有可適用于每個代碼實例的變量；在理想情況下，只需在原始代碼中定義一次數(shù)據(jù)格式。這意味著，不需要為每個實例或調用重新定義標簽或符號。多次調用子例程，并更新程序中的地址，雖然這樣可以節(jié)省時間，但這實際上并不是真正的可復用代碼。

2.用戶自定義的數(shù)據(jù)類型（UDT）。創(chuàng)建UDT允許構建結構。從一個應用程序導出的結構可以應用到另一個程序中。它們允許使用通用術語來描述組件，如“速度”、“開始”和“拒絕”。UDT不需要使用基于標簽的系統(tǒng)，但是它們確實需要更有效的利用符號。

3.受保護的自保持程序塊。非常重要的是：代碼必須包含在允許變量輸入和輸出的程序塊中，并受到保護，這樣用戶就不能修改實例中的程序。如果修改，需要密碼或軟件密鑰。

利用滿足IEC標準要求的其它PLC語言來編寫程序，也有助于使平臺功能更強大，代碼開發(fā)速度更快。不管平臺是否使用具有局部變量或用戶定制指令的子例程，可復用代碼是快速創(chuàng)建功能強大程序的關鍵部分。許多平臺都允許使用復用代碼，并且每個平臺都有自己的方法。

公眾號（industry-care）推薦閱讀

plc是怎么向執(zhí)行機構輸出4～20ma電流的?PLC和變頻器進行配合時所需注意的事項視頻培訓丨PLC的系統(tǒng)故障燈SF燈紅燈亮時，查找故障信息的方法三相交流gan應電動機降ya啟動控制線路的pLC控制原理三菱PLC常用的指令匯總，速存！西門子PLC維修保養(yǎng)的五大步驟3天，你也可成S7-1500PLC編程高手！PLC突發(fā)故障如何下手處理？

PLC與單片機的差別是：

1、PLC是應用單片機構成的比較成熟的控制系統(tǒng)，是已經(jīng)調試成熟穩(wěn)定的單片機應用系統(tǒng)的產(chǎn)品。有較強的通用性。

2、而單片機可以構成各種各樣的應用系統(tǒng)，使用范圍更廣。單就“單片機”而言，它只是一種集成電路，還必須與其它元器件及軟件構成系統(tǒng)才能應用。

3、從工程的使用來看，對單項工程或重復數(shù)的項目，采用PLC快捷方便，成功率高，可靠性好，但成本較高。

4、對于量大的配套項目，采用單片機系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點，但這要有相當?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗才能使系統(tǒng)穩(wěn)定。

從本質上說，PLC其實就是一套已經(jīng)做好的單片機(單片機范圍很廣的)系統(tǒng)。

但PLC也有其特點：PLC廣泛使用梯形圖代替計算機語言，對編程有一定的優(yōu)勢。你可以把梯形圖理解成是與匯編等計算器語言一樣，是一種編程語言，只是使用范圍不同!而且通常做法是由PLC軟件把你的梯形圖轉換成C或匯編語言(由PLC所使用的CPU決定)，然后利用匯編或C編譯系統(tǒng)編譯成機器碼!PLC運行的只是機器碼而已。梯形圖只是讓使用者更加容易使用而已。

如所說，那么MCS-51單片機當然也可以用于PLC制作，只是8位CPU在一些高記應用如： 大量運算(包括浮點運算)，嵌入式系統(tǒng)(現(xiàn)在UCOS也能移植到MCS-51)等，有些力不從心而已，不過加上DSP就已經(jīng)能滿足一般要求了，而且同樣使用梯形圖編程，我們可把梯形圖轉化為C51再利用KEIL的C51進行編譯。我們也能發(fā)現(xiàn)不用型號的PLC會選用不同的CPU，其實也說明PLC就是一套已經(jīng)做好的單片機系統(tǒng)。

既然如此，當然也可以用單片機直接開發(fā)控制系統(tǒng)，但是對開發(fā)者要求相當高(不是一般水平可以勝任的)，開發(fā)周期長，成本高(對于一些大型一點的體統(tǒng)你需要做實驗，印刷電路板就需要一筆相當?shù)馁M用，你可以說你用仿針器，用實驗板來開發(fā)，但是我要告訴你，那樣做你只是驗證了硬件與軟件的可行性，并不代表可以用在工業(yè)控制系統(tǒng)，因為工業(yè)控制系對抗干擾的要求非常高，穩(wěn)定第1，而不是性能第1，所以你的電路板設計必須不斷實驗，改進)。當你解決了上述問題，你就發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)做了一臺PLC了，當然如果需要別人能容易使用你還需要一套使用軟件，這樣你可以不需要把你的電路告訴別人。你也不可能告訴別人。

這樣一看PLC其實并不神秘，不少PLC是很簡單的，其內部的CPU除了速度快之外，其他功能還不如普通的單片機。通常PLC采用16位或32位的CPU，帶1或2個的串行通道與外界通訊，內部有一個定時器即可，若要提高可靠性再加一個看家狗定時器問題就解決了。

另外，PLC的關鍵技術在于其內部固化了一個能解釋梯形圖語言的程序及輔助通訊程序，梯形圖語言的解釋程序的效率決定了PLC的性能，通訊程序決定了PLC與外界交換信息的難易。對于簡單的應用，通常以獨力控制器的方式運作，不需與外界交換信息，只需內部固化有能解釋梯形圖語言的程序即可。實際上，設計PLC的主要工作就是開發(fā)解釋梯形圖語言的程序?，F(xiàn)在的單片機完全可以取代PLC。以前的單片機由于穩(wěn)定性和抗電磁干擾能力比較的弱和PLC是沒有辦法相比的，現(xiàn)在的單片機可能已經(jīng)做到了高穩(wěn)定性和很強的抗干擾能力在某些領域已經(jīng)實現(xiàn)了替換。

單片機和plc我都做過。

兩個方向都別選，研究生做這兩個方向浪費。

PLC門檻低，大專就夠了，出差出成狗，工資還不上去。 稍微了解一下還行，以后做工控這行工作可能會接觸到。

單片機好一點，一般是做研發(fā)，前景也一般，小本就夠了。

嵌入式或者純軟件前景好。

----------------------------------------

我在蘇州，制造業(yè)很發(fā)達，非標設備公司也很多。

工控做了四年，認識的人里面，自動化公司搞PLC的電qi工程師大部分是大專畢業(yè)，小本的居多。研究生，真的沒見過。

電qi工程師普遍薪資不高。大公司的靠加班費和差補還有自己想辦法開法票。小公司基本就是靠出差的差補，沒有加班費一說。總之，想多拿錢，就拼命出差，去環(huán)境惡劣的工廠里蹲著調試。另外，就算算上差補這些雜七雜八的收入，一個月能拿到一萬的都不多。除非自己出去做私活接項目做。

同一年畢業(yè)的本科同學，搞嵌入式的已經(jīng)年薪十八萬了。純軟開發(fā)或者前端開發(fā)的，基本都在十五萬到二十五萬。還不用頻繁出差。

學plc和單片機都沒毛病，方向是plc你就完犢子了，單片機也是。多學點機器學習什么的，方向得穩(wěn)，

你研一了，還只是51水平，是不是拖得太后面啦，至少要上操作系統(tǒng)或者燒dsp吧?，F(xiàn)在很多小學生都開始玩arduino啦。

不過呢，這其實都不重要。。。

工作行業(yè)、方向才是。

學什么也不要學PLC。

理由如下：

1、正如你所說，技術含量不高，換句話講就是門檻低，門檻低則導致有大量的從業(yè)人員，而工作崗位有限，意味的就是供大于求，競爭激烈，于是乎，收入水平就低。以上不討論大牛，討論的是平均水平。

2、工作條件差，常年與機器設備為伍，項目還經(jīng)常要跟土建工作同時進行，場景不做描述自由想象。

3、出差頻率大，時間長。年輕單身的時候出差還不是問題。等到年紀見長，要談戀愛結婚生娃的年紀，出差就是情侶矛盾乃至家庭矛盾的一大根源。也許是想多了，做工控的收入低，工作差，總出差，應該找不到女（男）朋友，不用擔心產(chǎn)生矛盾。

總而言之，言而總之，別學。

后再給個不成熟的建議吧。

畢業(yè)以后找工作的時候要注意選擇具備“行業(yè)大發(fā)展”、“從業(yè)難度高”、“不出差即可完成”等特征的行業(yè)，盡可能的避免機械、電控等等，尤其不要去施工企業(yè)。出差真能把整個人生廢掉的。

那么，在畢業(yè)之前，就往這個方向努力吧。

說點我的見解吧。

很多人說PLC的門檻低，這話本身沒問題，但問題是很多人看不到PLC的門檻高。就像單片機，51的門檻低吧，但很多人知道51之后有STM32，有更廣的空間供你發(fā)展。其實PLC也一樣，你能力出眾，會西門子的400級別的，會模塊化編程，會wincc，會組態(tài)各種畫面，你有能力你可以做一個污水廠或者火電廠的中控，你甚至可以去國外做項目，肯吃苦去發(fā)展中國家做一個火電廠的輸煤中控，難度和報酬完全不比你在公司埋頭寫代碼低。

每個行業(yè)只有能力出眾的人賺的才多。

不請自來地為樓上的大神們補充幾句。

選擇單片機和PLC倒不是很重要，認同樓上說的“方向更重要”。

單片機也好，PLC也罷，DSP也罷，F(xiàn)PGA也罷，只是個控制器而已。你要實現(xiàn)的是從控制器到執(zhí)行器、被控對象、傳感器在內的一整套控制系統(tǒng)，這還只是一個小系統(tǒng)，比如溫度控制。再往大的做就是好多個小系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)，比如控制這個系統(tǒng)的溫度、濕度、位置等等。你要做到這種大系統(tǒng)才算是研究生期間的科研成果功德圓滿吧。

至于那些高大上的算法，絕大部分華而不實，也用不到實際當中，PID真的能勝任絕大多數(shù)情況。

既然上了研究生，就跟著你的導師好好做項目吧。你也說了，硬件都很貴，你自己買要花很多銀子，而且學的也慢。跟著導師做項目，硬件他出錢，不會還能請教師兄和導師，學的也快，而且導師也會督促你趕項目，給你壓力，學的更快。

別想些亂七八糟的東東了，導師有項目，踏踏實實跟著做，研究生期間真正地搞他四五個項目，找工作的時候一點不怵。我舍友就是跟著導師做了四五個項目，現(xiàn)在好多大企業(yè)搶著要他（我就不多說了，自己跟他一比就是反面教材）。但是，如果你的導師沒有項目的話，您就自謀出路吧。