新手學習PLC編程的入門建議

2014-03-11 17:09 更新 林慧玲 瀏覽:12417人次 微信二維碼

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新手學習PLC編程的入門建議

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十年前,我剛開始使用PLC時,也是一頭霧水。仗著自己對硬件、工程知識的熟悉,和對組態軟件的粗淺了解,硬著頭皮接下了任務。當時已經來不及接受培訓,相關資料極其缺乏,僅有的參考資料是一本英文的S7-200手冊,以及西門子網站上找到的一些全西文的示例,總算在三個月內完成了系統的構建、軟件的編寫工作。期間走彎路、出故障是家常便飯,經常搞得我茶飯不思,而且還由于操作不慎燒毀過一臺PLC。所以我非常理解那些剛入門的網友兩手抓瞎的感覺。

在此,我想粗略的總結一下自己的學習之路,供網友們參考。

1、編程需要堅強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,強烈建議你遠離這份工作。畢竟編程工作是對人的毅力和耐心的挑戰。我所在實驗室中,很多學生看到我編程序就會驚訝于我面對這一堆堆符號所表現出的專注。其實,這是興趣使然。興趣使我具備了足夠的毅力和耐心。經過無數次失敗后,當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口。所以,我告訴這些學生: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,而我則是她們的導演。

2、編程需要敢于實踐的信心

我曾經教過一個學生學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;最壞的結果是系統崩潰,沒關系,系統重做,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,觀察運行的結果,才能弄清PLC指令的作用。很多初學者對PLC一臉的迷茫,往往是出于一種畏懼,擔心損壞設備。而這些畏懼是沒有任何道理的。仔細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,觀察運行的結果(MicroWin為用戶提供了非常好的監控手段),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。不必擔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運行了才能發現。而發現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。在這里不必擔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。

當然,大膽實踐并不是野蠻操作,而是必須遵循必要的規范。還有一個要注意的,在程序未經可靠性證實之前,千萬不要掛接負載,以免造成不必要的損失。數字量的輸出有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系。PLC程序就是由這些因果關系組成的:判別條件是否成立,進而決定執行相應的指令。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的邏輯關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值處理過程,PLC從根本上還是在執行一個個因果關系。所以,理順對象的各個事件之間的邏輯關系,是編程之前必須精心做好的準備工作。我在接到一項任務后,第一件事就是整理出一份邏輯關系圖,與用戶反復商討,取得用戶的認可,然后才真正進入程序的編寫過程。

4、不可或缺的相關知識

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,協助用戶整理過程控制中的各個邏輯關系,甚至包括各種儀表、硬件的配置。這得益于我原本所學的專業。當然,不能要求所有搞PLC程序的工程師都有我這樣的經歷。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,這是構建控制系統的基礎;二是過程控制理論,包括各種控制模型的原理和應用,其中最重要的是二位調節和PID調節模型。PID調節是目前用得最廣泛的過程控制手段,且變化多端。學習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于PID的內容,多讀基本相關的書籍對理解PID是很有益處的。我發現不少網友在進入PLC領域時,缺乏這些相關知識。這并不可怕;可怕的是當事者不能靜下心來彌補知識的缺陷。我們不要怪罪學校沒有教授這些內容,而是要注重自己如何去學習這些知識。工作中遇到的許多問題是學校里沒講過的,這不能成為我們拒絕工作的理由,而應該以積極的態度去應對這些問題。我的體會是,為了解決工作中的問題而學習的知識,比課堂上學的東西更容易記住。

5、養成良好的編程習慣

每個人編程都會有不同的習慣和特點,不能強求一致。但是一些好的習慣還是應該為大多數人所遵循。一是理順邏輯關系、時序關系,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,或者說PLC就是模塊化的單片機。因此PLC的很多操作都是直接針對寄存器的,如果在程序中出現不合理的寄存器地址重疊,一定會出現不可預想的后果。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編程中關注的是事件,不強調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不斷的循環執行主程序,只有觸發條件成立時才會調用子程序或中斷程序。即子程序和中斷程序所執行的任務不是全時需要的。如果把這些任務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。但比單片機的匯編語言的可視性強多了。對于初學者,LAD(梯形圖)的編程相對直觀,更容易上手。

最后,PLC提供了豐富的指令、模塊,比單片機方便了很多。但是初學者編程時應盡量先使用簡單的指令達到目的。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雜的指令會有幫助。具備了一定經驗后,應該考慮掌握復雜指令的應用,以及程序的優化。


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