PLC也稱為可編程序控制器，是隸屬于自動化控制中電氣控制中最重要的一部分，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于紡織、冶金、汽車生產(chǎn)、食品飲料、電子制造、化工、電廠、造紙、石油開采及機(jī)械設(shè)計、國防等領(lǐng)域，
PLC編程的五大必修課
隨著PLC的應(yīng)用越來越廣，能夠?qū)懸皇至骼腜LC程序是每個工控人的夢想，但很多人走著走著就放棄了，感覺太難了，其實學(xué)習(xí)PLC不僅需要勤奮和努力，正確的方法和經(jīng)驗也很重要。
1、編程需要堅強(qiáng)的毅力和足夠的耐心
人各有所長。有些人把編程看作一項冗長而枯燥的工作;有些人把編程看作一項趣味的智力游戲。如果你是前者，強(qiáng)烈建議你遠(yuǎn)離這份工作。畢竟編程工作是對人的毅力和耐心的挑戰(zhàn)。我所在實驗室中，很多學(xué)生看到我編程序就會驚訝于我面對這一堆堆符號所表現(xiàn)出的專注。其實，這是興趣使然。興趣使我具備了足夠的毅力和耐心。
經(jīng)過無數(shù)次失敗后，當(dāng)看到一個個符號按我的思路整齊的排列，PLC按我的要求有條不紊的運行時，興趣得到了極大的滿足，如同打通了一個游戲的關(guān)口。所以，我告訴這些學(xué)生：你們看到的是一堆枯燥怪異的符號，我看到的卻是一群熱情奔放的舞者，而我則是她們的導(dǎo)演。
2、編程需要敢于實踐的信心
我曾經(jīng)教過一個學(xué)生學(xué)AutoCAD，我對她的唯一要求就是實踐。我告訴她：你隨便怎么操作，大不了一張圖重畫;最壞的結(jié)果是系統(tǒng)崩潰，沒關(guān)系，系統(tǒng)重做，再來;只要電腦沒被砸了，怎么都行。兩年后，我再看到她做的CAD圖紙，也自嘆不如。
同樣道理，只有不斷地在PLC上運行這些指令，觀察運行的結(jié)果，才能弄清PLC指令的作用。很多初學(xué)者對PLC一臉的迷茫，往往是出于一種畏懼，擔(dān)心損壞設(shè)備。而這些畏懼是沒有任何道理的。仔細(xì)的閱讀手冊是非常重要的，但是僅靠讀書是成不了一個工程師的。
更何況手冊上的內(nèi)容并非面面俱到。我在接觸到那些不熟悉的指令時，喜歡單獨編一個小程序，讓PLC運行。然后逐個修改條件，觀察運行的結(jié)果(MicroWin為用戶提供了非常好的監(jiān)控手段)，反過來再重新理解手冊的描述，這樣就可以非常直觀的理解這些指令的作用和使用方法。不必?fù)?dān)心自己寫的程序會有什么問題，會影響PLC的正常工作。
程序有沒有問題，只有讓PLC運行了才能發(fā)現(xiàn)。而發(fā)現(xiàn)問題并解決問題就是對自己能力的提高。撇開硬件操作不談，單就軟件來說，我還真沒有遇到過由于軟件問題而損壞PLC的事。在這里不必?fù)?dān)心繼電器電路接錯線可能造成的后果。所以，大膽的實踐是PLC編程的必由之路。
當(dāng)然，大膽實踐并不是野蠻操作，而是必須遵循必要的規(guī)范。還有一個要注意的，在程序未經(jīng)可靠性證實之前，千萬不要掛接負(fù)載，以免造成不必要的損失。數(shù)字量的輸出有LED顯示;而模擬量處理可以采用一些硬件或軟件模擬手段來解決。
3、編程需要有縝密的邏輯思維
編程本身就是一種邏輯思維過程。在高級語言中，使用最多的是ifthenelse、select這些條件判別語句，這就是邏輯中的因果關(guān)系。PLC程序就是由這些因果關(guān)系組成的：判別條件是否成立，進(jìn)而決定執(zhí)行相應(yīng)的指令。最初的PLC是用來替代繼電器邏輯電路的，所以繼承了繼電器電路以觸點作為觸發(fā)條件的描述方式。
在PLC中，以虛擬觸點代替了繼電器的金屬觸點，而繼電器電路所表達(dá)的邏輯關(guān)系還是被完整的保留下來。即使引入了繼電器電路難以勝任的數(shù)值處理過程，PLC從根本上還是在執(zhí)行一個個因果關(guān)系。所以，理順對象的各個事件之間的邏輯關(guān)系，是編程之前必須精心做好的準(zhǔn)備工作。我在接到一項任務(wù)后，第一件事就是整理出一份邏輯關(guān)系圖，與用戶反復(fù)商討，取得用戶的認(rèn)可，然后才真正進(jìn)入程序的編寫過程。
4、不可或缺的相關(guān)知識
PLC的程序是直接作用于對象的具體工藝過程，那么對對象具體工藝過程的理解是非常重要的的。我在與用戶的交流過程中，會用我所掌握的UnitOperation的知識分析用戶的工藝過程，協(xié)助用戶整理過程控制中的各個邏輯關(guān)系，甚至包括各種儀表、硬件的配置。這得益于我原本所學(xué)的專業(yè)。
當(dāng)然，不能要求所有搞PLC程序的工程師都有我這樣的經(jīng)歷。但是有兩門知識卻是不可或缺的：一是過程儀表的硬件知識，包括傳感器、變送器(二次儀表)和PLC本身，這是構(gòu)建控制系統(tǒng)的基礎(chǔ);二是過程控制理論，包括各種控制模型的原理和應(yīng)用，其中最重要的是二位調(diào)節(jié)和PID調(diào)節(jié)模型。PID調(diào)節(jié)是目前用得最廣泛的過程控制手段，且變化多端。
學(xué)習(xí)PID最好的方法就是讀書。幾乎所有講解過程控制的書籍都有關(guān)于PID的內(nèi)容，多讀基本相關(guān)的書籍對理解PID是很有益處的。我發(fā)現(xiàn)不少網(wǎng)友在進(jìn)入PLC領(lǐng)域時，缺乏這些相關(guān)知識。這并不可怕;可怕的是當(dāng)事者不能靜下心來彌補(bǔ)知識的缺陷。
我們不要怪罪學(xué)校沒有教授這些內(nèi)容，而是要注重自己如何去學(xué)習(xí)這些知識。工作中遇到的許多問題是學(xué)校里沒講過的，這不能成為我們拒絕工作的理由，而應(yīng)該以積極的態(tài)度去應(yīng)對這些問題。我的體會是，為了解決工作中的問題而學(xué)習(xí)的知識，比課堂上學(xué)的東西更容易記住。
5、養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣
每個人編程都會有不同的習(xí)慣和特點，不能強(qiáng)求一致。但是一些好的習(xí)慣還是應(yīng)該為大多數(shù)人所遵循。一是理順邏輯關(guān)系、時序關(guān)系，編制程序框圖;二是合理分配主程序、子程序和中斷程序;三是合理分配寄存器，編制寄存器符號表。
PLC編程更接近于單片機(jī)，或者說PLC就是模塊化的單片機(jī)。因此PLC的很多操作都是直接針對寄存器的，如果在程序中出現(xiàn)不合理的寄存器地址重疊，一定會出現(xiàn)不可預(yù)想的后果。編制寄存器符號表不僅可以避免上述問題(MicroWin會有問題提示)，而且可以使程序具備更好的可讀性。這和VB中定義變量有異曲同工之處。
VB編程中關(guān)注的是事件，不強(qiáng)調(diào)主程序和子程序的觀念，因為VB主程序的工作是由PC的操作系統(tǒng)完成的。PLC則不然。PLC程序是以主程序為主干的，CPU不斷的循環(huán)執(zhí)行主程序，只有觸發(fā)條件成立時才會調(diào)用子程序或中斷程序。即子程序和中斷程序所執(zhí)行的任務(wù)不是全時需要的。
如果把這些任務(wù)都放在主程序中會無端增加主程序的工作量，降低程序的效率。這點和單片機(jī)的編程思路是一致的。子程序的使用可以使整個程序的邏輯更清晰。而且子程序可以分開編寫、調(diào)試，最后“安裝”到主程序上。這樣你可以一個一個解決問題。
PLC編程，無論是LAD，抑或STL，都不如VB那么直觀、有趣，更不如CAD那么形象。但比單片機(jī)的匯編語言的可視性強(qiáng)多了。對于初學(xué)者，LAD(梯形圖)的編程相對直觀，更容易上手。
其實PLC編程和PLC維修是一個道理，只要大家加強(qiáng)信心學(xué)習(xí)，相信一定會事半功倍的。最后，PLC提供了豐富的指令、模塊，比單片機(jī)方便了很多。但是初學(xué)者編程時應(yīng)盡量先使用簡單的指令達(dá)到目的。盡管看上去有點土，卻不失為一個入門的好途徑，且對你理解那些較為復(fù)雜的指令會有幫助。具備了一定經(jīng)驗后，應(yīng)該考慮掌握復(fù)雜指令的應(yīng)用，以及程序的優(yōu)化。
PLC編程學(xué)習(xí)的三個階段
弄通有關(guān)PLC程序設(shè)計理論是重要的。沒有這方面的理論準(zhǔn)備或指導(dǎo)，僅靠在實踐中摸索，簡單的問題還好辦，復(fù)雜的就不好辦了，不僅無從下手，而且花了很多時間與精力，也難編出效率較高、質(zhì)量也較高的程序，常常是事倍功半。
但是，編程的具體實踐，以及在這個實踐中得來的知識或技能，即經(jīng)驗，也是重要的。沒有經(jīng)驗，僅有理論，既無法深刻理解理論，又無法靈活應(yīng)用理論。這正如學(xué)數(shù)學(xué)，如僅了解一些定理或記住一些公式，沒有作相應(yīng)的練習(xí)，肯定是學(xué)不好的。更不用說，任何理論也都只是經(jīng)驗的總結(jié)，歸根到底也都有是來自實踐。
1、經(jīng)驗積累
經(jīng)驗有別人的，也有自己的，都很重要。前者要靠細(xì)心學(xué)習(xí)，后者要靠用心積累，都要在一定的時間與必要的精力。
別人的經(jīng)驗有上了書的或登載在雜志上的。有的是細(xì)心學(xué)習(xí)別人的，但多數(shù)是我自己的經(jīng)驗。所有的例子都經(jīng)我測試過，都經(jīng)實踐證明是可行的。我想，別的書本或雜志上介紹的也會是這樣的。所以學(xué)習(xí)這樣楊功的經(jīng)驗是必要的。
還有就是你同事的經(jīng)驗，也是值得學(xué)習(xí)。這種經(jīng)驗離你很“近”，很易借鑒。
自己的經(jīng)驗則是最重要的。要在自己的實踐中，積累自己的經(jīng)驗。同時，最好在學(xué)別人的經(jīng)驗時，也能親自作些測試，能使自己也有類似的經(jīng)歷，進(jìn)而把這些經(jīng)驗變成自己的。這也是自己經(jīng)驗的重要積累。
還有一些失敗的經(jīng)驗，這往往是不會公開的，但這些經(jīng)驗也要學(xué)習(xí)，也要積累。
經(jīng)驗的積累要用自己的腦記，更要用電腦記。最好作些分類，建立一個自用的程序庫，以便于隨時引用。
2、經(jīng)驗升華
經(jīng)驗還有待升華。升華有三個層次：
最低的層次就是建立一個典型的程序庫，供今后再用。若程序復(fù)雜，還可建一些功能塊，或子程序，以便以后引用。
其次，要總結(jié)出有效算法。如單按鈕起停程序庫等。
最高層次的升華是把經(jīng)驗上升到理論的高度，為豐富PLC程序設(shè)計理論作貢獻(xiàn)。我想，隨著PLC使用的普及與提高，是會有越來越多從經(jīng)驗中升華出來的，而又能用以指導(dǎo)實踐的PLC編程理論的。
3、經(jīng)驗應(yīng)用
經(jīng)驗積累、經(jīng)驗升華都是為了應(yīng)用。經(jīng)驗應(yīng)用有三方面：
1)用作工程設(shè)計模板。設(shè)計新系統(tǒng)時，選用一個或幾個與現(xiàn)設(shè)計工程類似的，已取得成功的工程，作樣板進(jìn)行設(shè)計。這既可減輕設(shè)計的工作量，又增加設(shè)計的成功率。這也是信息可重用的一大好處。
2)用作程序設(shè)計參考。在無成功的工程可作樣板時，在新設(shè)計的邏輯中，仍有相當(dāng)一部分控制邏輯，可采用或借用已有典型邏輯，這也可減少設(shè)計的工作量，增加設(shè)計的成功率。
3)用作算法設(shè)計參考。在既無樣板可參照，又無典型可采用時，還可運用過去的一些成功的算法。
經(jīng)驗是寶貴的，但是經(jīng)驗特別是個人經(jīng)驗，總是有限的。所以，經(jīng)驗的應(yīng)用也還要與編程理論相結(jié)合
PLC編程學(xué)習(xí)的諸多好處
PLC也稱為可編程序控制器，是隸屬于自動化控制中電氣控制中最重要的一部分，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于紡織、冶金、汽車生產(chǎn)、食品飲料、電子制造、化工、電廠、造紙、石油開采及機(jī)械設(shè)計、國防等領(lǐng)域，本人自2002年接觸和初學(xué)PLC以來，一直應(yīng)用PLC進(jìn)行開發(fā)設(shè)計和技術(shù)革新各種自動化設(shè)備，2008下半年后，致力于把自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗、實踐經(jīng)驗與PLC教學(xué)相結(jié)合，希望培養(yǎng)出更多的PLC編程的高技能人才。有些人想學(xué)習(xí)PLC,但是不知道學(xué)完后對自己有什么好處，我以為，學(xué)好PLC對生活和你的知識架構(gòu)有以下幫助。
一、可以提高電腦水平。
學(xué)習(xí)PLC編程，首先要學(xué)會各種PLC、觸摸屏軟件安裝和卸載，打字當(dāng)然也是必不可少的要求，軟件中的菜單的應(yīng)用相當(dāng)于把電腦的基礎(chǔ)知識好好的學(xué)習(xí)了一番，一些人用電腦只會用鼠標(biāo)點擊，久而久之，這其實還是電腦盲，而學(xué)好PLC編程，鍵盤鼠標(biāo)都要配合使用。在電腦硬件方面，電腦配置要求，串口以及外置接口在學(xué)習(xí)中自然而然學(xué)好了。
二、自然而然也學(xué)好了英語。
PLC軟件里面的指令LD(load),OR，ANB(andblock)、SET、DMOV（doublemove)以及英文幫助文件和英文手冊讓你不得不把這些單詞和專業(yè)英語記住記牢。
三、等于使你的計算機(jī)語言和單片機(jī)編程語言知識入了門。
PLC的助記符（指令表）.ST高級編程語言和觸摸屏的宏指令、D腳本其實就是計算機(jī)C語言、單片機(jī)匯編語言的雛形，很多指令代碼的作用和效果都是一樣的，PLC編程里面用到的二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制和位元件、字元件，數(shù)組、字節(jié)，16位二進(jìn)制有符號整數(shù)，16位二進(jìn)制無符號整數(shù)，32位浮點數(shù)等等這是計算機(jī)語言國際標(biāo)準(zhǔn)完全一樣。
四、學(xué)會電工知識、電子技術(shù)。
初學(xué)PLC編程的人員很大一部分都沒有電工基礎(chǔ)，不懂電子技術(shù)，但慢慢學(xué)習(xí)和應(yīng)用之后，也學(xué)會了電路中的自鎖、互鎖，自保持，電子技術(shù)的與門，或門非門和PWM電路以及PLC輸入電路中的源型漏型等等。
五、提高邏輯思維能力。
編寫一個完成、系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備工程的電氣程序，必須要做到對設(shè)備動作和工藝心中有數(shù)，為完成設(shè)備功能，先選擇相關(guān)的電氣材料及相關(guān)的元器件型號，畫出電路圖，接線安裝，進(jìn)行初步調(diào)試，程序編寫、完善，設(shè)備的性能目的達(dá)到之后，要進(jìn)行操作說明書編寫，資料整理歸檔等等，同時在程序編寫中應(yīng)用到的各個變量之間的邏輯關(guān)系是否合理，有無矛盾，這都能提供編程學(xué)習(xí)者的邏輯思維能力。
六、觸類旁通。
機(jī)械、氣動、液壓、各種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝久而久之也會由陌生變熟悉，甚至精通。在和設(shè)備打交道中，少不了和這些接觸，什么分割器，機(jī)械手，電缸，電磁閥、比例閥，變送器，液壓傳動等等以及設(shè)備的工藝流程、所保證的技術(shù)參數(shù)這些都必須要弄以明白，做到心中有數(shù)。
七、鍛煉了自學(xué)能力。
經(jīng)常遇到學(xué)員或者想學(xué)習(xí)PLC編程的人員說，“我要學(xué)習(xí)歐姆龍PLC編程”，“我要學(xué)習(xí)臺達(dá)PLC編程”，“我要學(xué)校松下PLC編程”、“我要學(xué)習(xí)伺服"等等，我一聽就知道他們對編程還不明白或者是還沒有深入到課程內(nèi)容中去，以大多數(shù)成功學(xué)好編程人士為例，他們大多都是初學(xué)以三菱或者西門子、歐姆龍系列的一種plc開始，然后把一種類型的PLC原理弄明白了之后，其他類型的PLC也是基本上大同小異而異，這完全就等于學(xué)開車一樣的，學(xué)會了一種汽車，其他汽車琢磨琢磨也會開。
對于伺服，很多人把它理解為最有技術(shù)含量的新型工控設(shè)備，其實伺服只是比變頻器稍微復(fù)雜一點，功能基本一樣，就是控制精度比步進(jìn)電機(jī)和變頻器更高的一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。我們學(xué)習(xí)它，無非就是和變頻器一樣調(diào)整伺服的參數(shù)和接接線路而已，比學(xué)好PLC編程簡單多了。
真正要學(xué)好編程，除了要有好的有經(jīng)驗的老師把相關(guān)知識怎樣通俗易懂，深入淺出把學(xué)生教明白，更需要學(xué)生多動手，多操練鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時還需要學(xué)員加強(qiáng)自學(xué)能力。如何把學(xué)習(xí)的內(nèi)容靈活應(yīng)用到實踐和工作中，這就需要自己慢慢領(lǐng)悟。
：鞏經(jīng)理
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：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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