郑州继飞机电设备有限公司

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学PLC，hao是要有一定的二次电路基础，否则就无从谈起，然后需要从实践中来，边做边学，第三就是要有程序设计的理念和思路，这是大的学习思路，从实际操作上讲，可以分下面这么几步。

1.作为预备性的课程，需要具备二次（控制）电路原理知识，包括继电器控制电路的基本原理，常见的控制回路识图、画图的能力，hao有实际接线和调试的经验。这方面不是单纯可以靠看书掌握的，但是hao能找一本比如低压电器控制回路之类的书籍边看边实践。打好基础，掌握继电器、计数器、定时器这些基本概念。因为PLC从chu的设计理念上就是要替代和简化继电器线路的。

2.作为实物投资，个人建议买一个入门的PLC用来练手，这个成本我个人认为是值得付出的，有了实物在理解和练习上都要直观很多。从性价比和上手的难易程度看，西门子的小型PLC在工业市场始终占据着不可替代的地位。在当前的实际下，S7-200 smart或者S7-1200上手hao，这两者之中更推荐S7-1200，一方面因为和更高ji的S7-1500都采用同样的TIA平台，另一方面TIA平台也是西门子软件大平台的发展方向（不过安装TIA要有心理准备，它可以让任意配置的电脑慢的惨不忍睹）。S7-200虽然应用广泛，但毕竟是落在时代背后一大截了。

3.基础篇，流行的教材中以廖常初的为流行和通顺，正好他也是主要教西门子系列的（不确定是不是有1200系列的教材，我猜应该是有的。至少他的200和300系列的书都不错）。要了解PLC的基本结构，但是不要在这方面太过执着，适可而止的了解，或者说是基本了解、一知半解即可。在以后的应用中有足够时间可以深入了解；深入了解LAD梯形图的画法，对基本概念比如线圈、节点、计数器、定时器、移位、比较、计算、上升沿下降沿等等，务必要熟练掌握；对于其他类型的编程语言，如果有可能，hao能学习了解一下，比如STL或者FBD，这些并不是华而不实的炫技，而是一方面能加深对PLC的理解，第二能方便快速实现某些功能，第三能够很好的与高ji文本语言相辅相成互相促进。

4.学习方法上，如果能找到一个肯用实际项目带你的师傅是hao的，因为市面上关于PLC的教材基本上都是只教基本使用，完全没有涉及实际项目案例的。如果有机会（这个可能性很小）阅读一些优xiu的程序，对自己编程习惯的提高和编程理念的提升都是很有帮助的。如果没有，那么就需要尽可能从教材中有限的案例比如跑ma灯、红绿灯、流水线这些实验性质的案例中得到实践，自己动手接接线、写程序和调试，能自力更生把这些功能调试出来，再结合一些传感器，实现模拟量输入输出的功能，基本上基础就算打好了。

5.更高一些的使用技巧包括程序的组织和功能的实现两部分，程序组织方面，要试着理解FB、FC、DB这些块的功能，了解系统OB的含义和用法，尝试着把程序按照块来组织，通过调用减少重复工作，提高复用性，使程序更清晰可读，这是提高编程水平，组织大型程序的基础。功能实现方面，学习和了解一些常用的编程模式很有必要，比如顺序转换的编程结构，PID调节、步进电机控制等一些功能的原理、实现方法以及系统内置的工艺模块的用法，有可能的话尝试自己不用系统块写一个PID调节或者运动控制的功能，这些都是从熟手到高手的分水岭。我认识的很多工程师，都卡在这个关节到了技术瓶颈。这个瓶颈的形成有很多原因，平时项目用不到太多高ji功能是一部分原因，但我个人认为主要还在于单纯从PLC角度学习的话，到一定程度上技术天花板的形成主要是看法和理念的限制，既然说到了PLC的学习，那么对这一个分水岭的突破也谈一下理解和看法。

6.越过分水岭。如果说PLC入门一端的基础是继电器组成的硬件回路，那么其通往高手之路的另外一端则与软件工程息息相关。虽然PLC是从继电器回路抽象出来的，但随着抽象完成，他也就成了一个软件的工程，而工程师们所做的PLC编程，本质上也就是软件设计的一种，从根本上，依然离不开软件工程的指导。只是从事PLC程序设计的大部分是工程师，并不具备专业的软件工程训练，因此无法从认知上的到提高。FC、FB、DB这些块要实现的，也是软件工程中非常重要的逻辑和数据分离，模型与实例独li的思想，而被封装起来的工艺块，很多也已经是基于面向对象的思考方式编写出来的。因此，掌握软件工程的基本思路和方法，如果有可能，去学习一门高ji语言，而不是纠缠在各种组态软件、触摸屏的软件使用和所谓的脚本编写上。这些软件是面向工程师设计的，但其对于个人认识和水平的提高意义及其有限。因此，掌握一门高ji语言才是根本。我个人倾向于Python，因为人生苦短，需要Python这样高效率的语言，但是从上手难易程度和见xiao快的方面，还是推荐学习C#入手。

7.其他补充的技术和知识。除了软件工程，如果真的要想成为PLC高手，我想再没有比自己设计一款PLC更有挑战性的了。这包括：集成电路的设计和嵌入式系统软件设计，需要电子电路的基础和电路板设计的能力，需要编写一套可运行的嵌入式系统，同时需要一个PC端的编译器，把梯形图转换成PLC端嵌入式处理器可以理解的语言。这里面涉及到的学科和内容，我想都是一个自动化工程师在技术方面全mian的体现，能够做到这一步，我想就可以称得上是PLC专家了。

单片机为什么不能取代PLC呢？

一、稳定性与可靠性

有人说这是个伪问题，单片机是元器件，中央空调自控系统 价格，PLC是由元器件以及庞大的软件构成的系统，两者在这一方面没有可比性。这话没有错，大部分PLC的控制芯片实际上就是单片机，也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发，单论工业防护等级，单片机的稳定性和可靠性能根本比不了PLC这种IP67类的产品（ IP为标记字母，前面标记数字表示接触保护和外来物保护等级，中央空调自控作用，第二标记数字表示防水保护等级）。而且就PLC这种能应对工业恶劣环境的产品还开发出一套冗余系统。如果稳定性与可靠性对比没有意义，那么我们就从其他方面分析。

二、I/O功能

单片机的I/O点实在有限，而反观PLC呢？针对不同的现场信号，均有相应的I/O点可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接，并通过总线与CPU主板连接。工业里几乎任意一条生产线，都有上百甚至上千I/O点，就这点单片机完全无法比拟。

三、扩展功能

一条完整的工业生产线除了控制，还有通信、上位、组态、运动控制与显示等等，这些东西都需要依靠完整的工业体系与通信协议去做，例如西门子公司的PROFIBUS-DP通信、三菱重工的CC-LINK等等。而单片机和PC、单片机和单片机之间的通信大都用串口。

单片机的串口是全双工异步通信串口，那么像MODBUS、PROFIBUS、CAN open、以太网等通信协议单片机是否能一一实现？或许单片机可以做到，但是这就涉及到下一个分析点，开发周期。

四，开发周期

PLC的品牌多达200多种，几乎每个品牌都有不同编程软件，中原区中央空调自控，而且都在不断完善自己的编程软件，使之能够越来越简单的服务于电器工程师，而各种程序块也是越来越方便人性化的任意去调用，比如PID模块、运动控制模块等，大大减轻了工程师的开发压力也缩短了开发周期。

那单片机要如何实现？没有现成的模块使用，那就只能开发，那么做过非标自动化设备的工程师都会遇到一个问题——工期不足。PLC这种高度集成化模块化的产品在达到满足设备所需的开发周期，在工期面前也是抓襟见肘，更不用说如同白纸一张的单片机。

五、通信距离

现在大多数流水线是要跨区域整合与监视的，中央空调节能自控改造，所用的通讯方式多为以太网加中继器，或者直接走民用宽带光纤，所用的东西到后很可能是用的就是微软的IE浏览器，很明显PLC是有RJ-45接口，即使本体没有RJ-45也可以配备以太网模块，可单片机搭载的PCB板能加上这个接口然后开发出以太网通信吗？开发需要多久？

六、编程语言

这点对单片机来讲是一个优势，同时也是一个劣势。上面提到PLC的品牌有两百多种，编程软件更多，尽管大多数PLC的编程语言都大同小异，但是每接触一款不同品牌的PLC，电器工程师就要从PLC的硬件参数、软元件、编程软件等等各个方面从头了解一次才能使用的得心应手。

而单片机的编程语言用的是C语言或者汇编语言，这对于任何单片机都是通用的。换句话说，学会C语言或者汇编语言，便可以应用任何单片机开发想要的功能（前提是要有相关的电工电子学基础）。但话又说回来，电器工程师不是电子工程师，他们的工作不是单单考虑单片机如何驱动继电器来控制机床的，甚至有的电器工程师都不会C语言、汇编语言之类的MCU开发语言。

近些年，IEC-61131-3标准的推广，越来越多的PLC支持多种编程语言，如类似C语言的ST语言，类似电路图的CFC语言。这种便利的功能是传统单片机开发环境真的无法实现。

结论

经过上面阐述，我们可以看出，PLC实际上可以看成是单片机的二次应用开发，但是它又有自己鲜明的特点。到目前为止，中国的单片机应用和嵌入式系统开发走过了二十余年的历程，国民经济建设、军事及家用电器等各个领域，尤其是手机、汽车自动导航设备、PDA、智能玩具、智能家电、医聊设备等行业都是应用了单片机。行业高段目前有超过10余万名从事单片机开发应用的工程师。

但是在工业控制领域，PLC占据很大优势，就目前形势（单片机的功能、稳定性、易用性、编程及维护等）来看，单片机取代PLC那将是一项不可能完成，或者说期限趋向于无穷的艰巨任务。

继电器电路图是一个纯洁的硬件电路图。将它改成PLC控制时，需要用PLC的外部接线图和梯形图来等效继电器电路图。可以将PLC想象成是一个控制箱，其外部接线图描写了这个控制箱的外部接线，梯形图是这个控制箱的内部“线路图”，梯形图中的输进位和输出位是这个控制箱与外部世界联系的“接口继电器”，这样就能够用分析继电器电路图的方式来分析PLC控制系统。在分析梯形图时可以将输进位的触点想象成对应的外部输进器件的触点，将输出位的线圈想象成对应的外部负载的线圈。外部负载的线圈除受梯形图的控制外，还右能受外部触点的控制。

将继电器电路图转换成为功能不异的PLC的外部接线图和梯形图的步骤以下：

1) 领会和熟悉被控装备的工作原理、工艺进程和机械的动作情况，凭据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。

2) 肯定PLC的输进旌旗灯号和输出负载。继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构若是用PLC的输出位来控制，它们的线圈在PLC的输出端。按钮、操作开关和行程开关、接近开关等提供PLC的数字量输进旌旗灯号继电器电路图中的中心继电器和时间继电器的功能用PLC内部的存储器位和按时器来完成，它们与PLC的输进 位、输出位无关。

3) 选择PLC的型号，凭据系统所需要的功能和规模选择CPU模块，电源模块和数字量输进和输出模块，对硬件进行组态，肯定输进、输出模块在机架中的安装位置和它们的肇端地址。

4) 肯定PLC各数字量输进旌旗灯号与输出负载对应的输进位和输出位的地址，画出PLC的外部接线图。各输进和输出在梯形图中的地址取决于它们的模块的肇端地址和模块中的接线端子号。

5) 肯定与继电器电路图中的中心、时间继电器对应的梯形图中的存储器和按时器、计数器的地址。

6) 凭据上述的对应关系画出梯形图。