新手學習PLC編程的入門建議
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鄙人原本是化工專業(yè)畢業(yè)的，后因工作需要，加之個人興趣，才轉(zhuǎn)行搞儀表、機械。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(tài)軟件的粗淺了解，硬著頭皮接下了任務。當時已經(jīng)來不及接受培訓，相關(guān)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(wǎng)站上找到的一些全西文的示例，總算在三個月內(nèi)完成了系統(tǒng)的構(gòu)建、軟件的編寫工作。期間走彎路、出故障是家常便飯，經(jīng)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?cè)腴T的網(wǎng)友兩手抓瞎的感覺。
在此，我想粗略的總結(jié)一下自己的學習之路，供網(wǎng)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(zhàn)。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(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(jīng)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(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(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(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(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if then else、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，進而決定執(zhí)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(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(guān)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(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Unit Operation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的專業(yè)。當然，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(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(nèi)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(tài)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(yǎng)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(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，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(xiàn)不合理的寄存器地址重疊，一定會出現(xiàn)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(guān)注的是事件，不強調(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(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(jīng)驗后，應該考慮掌握復雜指令的應用，以及程序的優(yōu)化
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