鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

中原區(qū)變頻柜-繼飛機(jī)電(在線咨詢)-創(chuàng)新的變頻柜 ：

學(xué)PLC，hao是要有一定的二次電路基礎(chǔ)，否則就無從談起，然后需要從實(shí)踐中來，邊做邊學(xué)，第三就是要有程序設(shè)計(jì)的理念和思路，標(biāo)準(zhǔn)的變頻柜，這是大的學(xué)習(xí)思路，從實(shí)際操作上講，可以分下面這么幾步。

1.作為預(yù)備性的課程，需要具備二次（控制）電路原理知識，包括繼電器控制電路的基本原理，常見的控制回路識圖、畫圖的能力，hao有實(shí)際接線和調(diào)試的經(jīng)驗(yàn)。這方面不是單純可以靠看書掌握的，但是hao能找一本比如低壓電器控制回路之類的書籍邊看邊實(shí)踐。打好基礎(chǔ)，掌握繼電器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器這些基本概念。因?yàn)镻LC從chu的設(shè)計(jì)理念上就是要替代和簡化繼電器線路的。

2.作為實(shí)物投資，個(gè)人建議買一個(gè)入門的PLC用來練手，這個(gè)成本我個(gè)人認(rèn)為是值得付出的，有了實(shí)物在理解和練習(xí)上都要直觀很多。從性價(jià)比和上手的難易程度看，西門子的小型PLC在工業(yè)市場始終占據(jù)著不可替代的地位。在當(dāng)前的實(shí)際下，S7-200 smart或者S7-1200上手hao，這兩者之中更推薦S7-1200，一方面因?yàn)楹透遤i的S7-1500都采用同樣的TIA平臺，另一方面TIA平臺也是西門子軟件大平臺的發(fā)展方向（不過安裝TIA要有心理準(zhǔn)備，它可以讓任意配置的電腦慢的慘不忍睹）。S7-200雖然應(yīng)用廣泛，但畢竟是落在時(shí)代背后一大截了。

3.基礎(chǔ)篇，流行的教材中以廖常初的為流行和通順，正好他也是主要教西門子系列的（不確定是不是有1200系列的教材，我猜應(yīng)該是有的。至少他的200和300系列的書都不錯(cuò)）。要了解PLC的基本結(jié)構(gòu)，但是不要在這方面太過執(zhí)著，適可而止的了解，或者說是基本了解、一知半解即可。在以后的應(yīng)用中有足夠時(shí)間可以深入了解；深入了解LAD梯形圖的畫法，對基本概念比如線圈、節(jié)點(diǎn)、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、移位、比較、計(jì)算、上升沿下降沿等等，務(wù)必要熟練掌握；對于其他類型的編程語言，如果有可能，hao能學(xué)習(xí)了解一下，比如STL或者FBD，這些并不是華而不實(shí)的炫技，而是一方面能加深對PLC的理解，第二能方便快速實(shí)現(xiàn)某些功能，第三能夠很好的與高ji文本語言相輔相成互相促進(jìn)。

4.學(xué)習(xí)方法上，如果能找到一個(gè)肯用實(shí)際項(xiàng)目帶你的師傅是hao的，因?yàn)槭忻嫔详P(guān)于PLC的教材基本上都是只教基本使用，完全沒有涉及實(shí)際項(xiàng)目案例的。如果有機(jī)會（這個(gè)可能性很?。╅喿x一些優(yōu)xiu的程序，對自己編程習(xí)慣的提高和編程理念的提升都是很有幫助的。如果沒有，那么就需要盡可能從教材中有限的案例比如跑ma燈、紅綠燈、流水線這些實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的案例中得到實(shí)踐，自己動手接接線、寫程序和調(diào)試，能自力更生把這些功能調(diào)試出來，再結(jié)合一些傳感器，實(shí)現(xiàn)模擬量輸入輸出的功能，基本上基礎(chǔ)就算打好了。

5.更高一些的使用技巧包括程序的組織和功能的實(shí)現(xiàn)兩部分，程序組織方面，要試著理解FB、FC、DB這些塊的功能，了解系統(tǒng)OB的含義和用法，嘗試著把程序按照塊來組織，通過調(diào)用減少重復(fù)工作，提高復(fù)用性，使程序更清晰可讀，這是提高編程水平，組織大型程序的基礎(chǔ)。功能實(shí)現(xiàn)方面，學(xué)習(xí)和了解一些常用的編程模式很有必要，比如順序轉(zhuǎn)換的編程結(jié)構(gòu)，PID調(diào)節(jié)、步進(jìn)電機(jī)控制等一些功能的原理、實(shí)現(xiàn)方法以及系統(tǒng)內(nèi)置的工藝模塊的用法，有可能的話嘗試自己不用系統(tǒng)塊寫一個(gè)PID調(diào)節(jié)或者運(yùn)動控制的功能，這些都是從熟手到高手的分水嶺。我認(rèn)識的很多工程師，都卡在這個(gè)關(guān)節(jié)到了技術(shù)瓶頸。這個(gè)瓶頸的形成有很多原因，平時(shí)項(xiàng)目用不到太多高ji功能是一部分原因，但我個(gè)人認(rèn)為主要還在于單純從PLC角度學(xué)習(xí)的話，到一定程度上技術(shù)天花板的形成主要是看法和理念的限制，既然說到了PLC的學(xué)習(xí)，那么對這一個(gè)分水嶺的突破也談一下理解和看法。

6.越過分水嶺。如果說PLC入門一端的基礎(chǔ)是繼電器組成的硬件回路，那么其通往高手之路的另外一端則與軟件工程息息相關(guān)。雖然PLC是從繼電器回路抽象出來的，但隨著抽象完成，他也就成了一個(gè)軟件的工程，而工程師們所做的PLC編程，本質(zhì)上也就是軟件設(shè)計(jì)的一種，從根本上，依然離不開軟件工程的指導(dǎo)。只是從事PLC程序設(shè)計(jì)的大部分是工程師，并不具備專業(yè)的軟件工程訓(xùn)練，因此無法從認(rèn)知上的到提高。FC、FB、DB這些塊要實(shí)現(xiàn)的，也是軟件工程中非常重要的邏輯和數(shù)據(jù)分離，模型與實(shí)例獨(dú)li的思想，而被封裝起來的工藝塊，很多也已經(jīng)是基于面向?qū)ο蟮乃伎挤绞骄帉懗鰜淼?。因此，掌握軟件工程的基本思路和方法，如果有可能，去學(xué)習(xí)一門高ji語言，而不是糾纏在各種組態(tài)軟件、觸摸屏的軟件使用和所謂的腳本編寫上。這些軟件是面向工程師設(shè)計(jì)的，但其對于個(gè)人認(rèn)識和水平的提高意義及其有限。因此，掌握一門高ji語言才是根本。我個(gè)人傾向于Python，因?yàn)槿松喽?，需要Python這樣高效率的語言，但是從上手難易程度和見xiao快的方面，還是推薦學(xué)習(xí)C#入手。

7.其他補(bǔ)充的技術(shù)和知識。除了軟件工程，如果真的要想成為PLC高手，我想再沒有比自己設(shè)計(jì)一款PLC更有挑戰(zhàn)性的了。這包括：集成電路的設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，自動變頻柜，需要電子電路的基礎(chǔ)和電路板設(shè)計(jì)的能力，需要編寫一套可運(yùn)行的嵌入式系統(tǒng)，同時(shí)需要一個(gè)PC端的編譯器，中原區(qū)變頻柜，把梯形圖轉(zhuǎn)換成PLC端嵌入式處理器可以理解的語言。這里面涉及到的學(xué)科和內(nèi)容，我想都是一個(gè)自動化工程師在技術(shù)方面全mian的體現(xiàn)，能夠做到這一步，我想就可以稱得上是PLC專家了。

PLC編程是一個(gè)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(fù)用代碼3個(gè)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(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)（BCD碼）、以及代碼復(fù)用，是CONTROL ENGINEERING編輯咨詢委yuan會成員Frank Lamb建議在PLC編程時(shí)需要多加留心的地方。作為一家自動化咨詢服務(wù)公司的創(chuàng)始人，創(chuàng)新的變頻柜，他認(rèn)為控制工程師們可以從這3個(gè)角度來學(xué)習(xí)PLC的編程要領(lǐng)。

BCD碼是一種十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼，其中每個(gè)數(shù)都用特定的位來表示，通常是4位或8位，這與人類計(jì)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(nèi)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(gè)掃描周期，按照從左向右，從上到下的順序處理邏輯，同時(shí)更新寄存器。包括更新輸出表，稍后用其驅(qū)動連接到PLC的物理設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)各種功能，程序可能會調(diào)用不同的子程序，需要注意的是調(diào)用順序很重要。根據(jù)內(nèi)存寄存器和輸出表的位置，物理輸出duo可能會延遲兩個(gè)周期。在任何情況下，從程序調(diào)用處開始執(zhí)行所調(diào)用的子程序，子程序執(zhí)行完畢，回到chu調(diào)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(gè)初始循環(huán)例程，用于調(diào)用所有其它例程。

然而，也有一些程序是固定周期運(yùn)行，并不是連續(xù)運(yùn)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(yùn)行。執(zhí)行完所有代碼，評估邏輯，并更新所有表（掃描開始時(shí)寫入的輸入表除外），將生成的輸出表或寄存器內(nèi)容寫入物理輸出。

需要花費(fèi)多長時(shí)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(shí)會使用循環(huán)處理，或者重復(fù)調(diào)用同一個(gè)子程序。所有這些都會影響PLC總掃描時(shí)間。通常，在幫助文檔中都會說明不同指令的執(zhí)行時(shí)間，但是并沒有涉及到如何估計(jì)執(zhí)行所有代碼所需要的時(shí)間。基本上這些說明都太簡單，只能作為參考。

有時(shí)，掃描時(shí)間可能長達(dá)80毫秒。如果掃描時(shí)間超過50毫秒（對機(jī)器控制項(xiàng)目而言），用戶就應(yīng)尋求更強(qiáng)大的處理器或使用更高效的代碼。在機(jī)器控制項(xiàng)目中，如果掃描時(shí)間超過50毫秒，對輸出響應(yīng)的影響非常明顯；對于過程控制項(xiàng)目而言，這可能不是特別重要。

二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)

二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)(BCD碼)，是一種二進(jìn)制編碼(通常用4或8位來表示)。對我們?nèi)祟悂碇v，需要在我們的“寄存器”中累加每位，將它們轉(zhuǎn)換為十進(jìn)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(guān)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(shè)備也是與電路之間實(shí)現(xiàn)數(shù)字接口的唯yi圖形化設(shè)備。用戶可以像在ENIAC（第yi電子通用計(jì)算機(jī)）一樣，移動短接片，但利用這些設(shè)備，更容易查看和調(diào)整十進(jìn)制數(shù)。問題是，它們是輸入/輸出(I/O)密集型的。每個(gè)指輪段需要4個(gè)輸入(+電源)，而每個(gè)7段顯示器則需要4個(gè)輸出(+2個(gè)電源連接）。然而，與使用按鈕和指示燈相比，它更容易與十進(jìn)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(xué)方面；每個(gè)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(jìn)行轉(zhuǎn)換。不僅如此，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器類型還需將BCD納入到它們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以追溯到人們需要處理諸如指輪和7段顯示器的時(shí)代。事實(shí)上，計(jì)時(shí)器設(shè)定值，仍然需要輸入“S5T # 3S”來完成3秒鐘的設(shè)定。定時(shí)器使用3位BCD來表征數(shù)字（12位），還需要2位BCD來表征時(shí)基。對計(jì)數(shù)器也是如此，這意味著它們的計(jì)數(shù)范圍只能從-999到+999。

每一個(gè)4位區(qū)段可以代表0000到1001的數(shù)值；下一個(gè)值，不是從1010(有符號或無符號十進(jìn)制的“10”或十六進(jìn)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(gè)位組合(A-F)實(shí)際上被浪費(fèi)了——這在BCD結(jié)構(gòu)中是不可能的。

在許多較新的觸摸屏中，仍然使用BCD結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)，但大多數(shù)程序員更傾向于選擇整數(shù)基來表示十進(jìn)制數(shù)。BCD有點(diǎn)像DOS；工程學(xué)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(xiàng)和選擇BCD的原因。

PLC的可復(fù)用代碼，為用戶提供了靈活性，并允許構(gòu)建可從一個(gè)應(yīng)用程序?qū)С龅搅硪粋€(gè)應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)。

PLC可復(fù)用代碼的優(yōu)勢

國際電工委yuan會（IEC）在1993年時(shí)就頒布了可編程控制器的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61131，其中的第三部分關(guān)于編程語言的標(biāo)準(zhǔn)，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(gè)重要區(qū)別，就是能夠構(gòu)建可復(fù)用的代碼塊。支持平臺必須具備3個(gè)基本特征：

1.局部變量與全局變量。可復(fù)用代碼必須具有可適用于每個(gè)代碼實(shí)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(gè)實(shí)例或調(diào)用重新定義標(biāo)簽或符號。多次調(diào)用子例程，并更新程序中的地址，雖然這樣可以節(jié)省時(shí)間，但這實(shí)際上并不是真正的可復(fù)用代碼。

2.用戶自定義的數(shù)據(jù)類型（UDT）。創(chuàng)建UDT允許構(gòu)建結(jié)構(gòu)。從一個(gè)應(yīng)用程序?qū)С龅慕Y(jié)構(gòu)可以應(yīng)用到另一個(gè)程序中。它們允許使用通用術(shù)語來描述組件，如“速度”、“開始”和“拒絕”。UDT不需要使用基于標(biāo)簽的系統(tǒng)，但是它們確實(shí)需要更有效的利用符號。

3.受保護(hù)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(hù)，這樣用戶就不能修改實(shí)例中的程序。如果修改，需要密碼或軟件密鑰。

利用滿足IEC標(biāo)準(zhǔn)要求的其它PLC語言來編寫程序，也有助于使平臺功能更強(qiáng)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(fù)用代碼是快速創(chuàng)建功能強(qiáng)大程序的關(guān)鍵部分。許多平臺都允許使用復(fù)用代碼，并且每個(gè)平臺都有自己的方法。

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常見的干擾現(xiàn)象：

A、系統(tǒng)發(fā)指令時(shí)，電機(jī)無規(guī)則地轉(zhuǎn)動；

B、信號等于零時(shí)，數(shù)字顯示表數(shù)值亂跳;

C、傳感器工作時(shí)，DCS/PLC 采集過來的信號與實(shí)際參數(shù)所對應(yīng)的信號值不吻 合，且誤差值是隨機(jī)的、無規(guī)律的;

D、與交流伺服系統(tǒng)共用同一電源（如顯示器等）工作不正常．

判斷步驟如下：

A、用萬用表AC 檔檢測接收端口，如受干擾會產(chǎn)生交流信號．如果這個(gè)信號不大，則對信號采集影響很小，幾乎沒有．如果這個(gè)交流信號大，則會影響數(shù)值，需想辦法解決。

B、看口端是否接地？如接地是否存在懸空或接地不良情況．用萬用表測口端和地（可以是系統(tǒng)地，也可以是信號地）之間的電壓差。若存在交流電壓，則表示存在干擾，若沒有交流電壓，有直流電壓差．這個(gè)電壓差大，影響系統(tǒng)；差值小，則影響小，可忽略不計(jì)．

C、再看屏蔽層是否接地，是單點(diǎn)接地還是雙點(diǎn)接地？一般為單點(diǎn)接地．