新手學(xué)習(xí)PLC編程的入門(mén)建議
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鄙人原本是化工專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的，后因工作需要，加之個(gè)人興趣，才轉(zhuǎn)行搞儀表、機(jī)械。十年前，我剛開(kāi)始使用PLC時(shí)，也是一頭霧水。仗著自己對(duì)硬件、工程知識(shí)的熟悉，和對(duì)組態(tài)軟件的粗淺了解，硬著頭皮接下了任務(wù)。當(dāng)時(shí)已經(jīng)來(lái)不及接受培訓(xùn)，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(cè)，以及西門(mén)子網(wǎng)站上找到的一些全西文的示例，總算在三個(gè)月內(nèi)完成了系統(tǒng)的構(gòu)建、軟件的編寫(xiě)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(guò)一臺(tái)PLC。所以我非常理解那些剛?cè)腴T(mén)的網(wǎng)友兩手抓瞎的感覺(jué)。
在此，我想粗略的總結(jié)一下自己的學(xué)習(xí)之路，供網(wǎng)友們參考。
1、編程需要堅(jiān)強(qiáng)的毅力和足夠的耐心
人各有所長(zhǎng)。有些人把編程看作一項(xiàng)冗長(zhǎng)而枯燥的工作；有些人把編程看作一項(xiàng)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(duì)人的毅力和耐心的挑戰(zhàn)。我所在實(shí)驗(yàn)室中，很多學(xué)生看到我編程序就會(huì)驚訝于我面對(duì)這一堆堆符號(hào)所表現(xiàn)出的專(zhuān)注。其實(shí)，這是興趣使然。興趣使我具備了足夠的毅力和耐心。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次失敗后，當(dāng)看到一個(gè)個(gè)符號(hào)按我的思路整齊的排列，PLC按我的要求有條不紊的運(yùn)行時(shí)，興趣得到了極大的滿(mǎn)足，如同打通了一個(gè)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(hào)，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(shí)踐的信心
我曾經(jīng)教過(guò)一個(gè)學(xué)生學(xué)AutoCAD，我對(duì)她的唯一要求就是實(shí)踐。我告訴她：你隨便怎么操作，大不了一張圖重畫(huà)；最壞的結(jié)果是系統(tǒng)崩潰，沒(méi)關(guān)系，系統(tǒng)重做，再來(lái)；只要電腦沒(méi)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(yùn)行這些指令，觀(guān)察運(yùn)行的結(jié)果，才能弄清PLC指令的作用。很多初學(xué)者對(duì)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(méi)有任何道理的。仔細(xì)的閱讀手冊(cè)是非常重要的，但是僅靠讀書(shū)是成不了一個(gè)工程師的。更何況手冊(cè)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(shí)，喜歡單獨(dú)編一個(gè)小程序，讓PLC運(yùn)行。然后逐個(gè)修改條件，觀(guān)察運(yùn)行的結(jié)果（MicroWin為用戶(hù)提供了非常好的監(jiān)控手段），反過(guò)來(lái)再重新理解手冊(cè)的描述，這樣就可以非常直觀(guān)的理解這些指令的作用和使用方法。不必?fù)?dān)心自己寫(xiě)的程序會(huì)有什么問(wèn)題，會(huì)影響PLC的正常工作。程序有沒(méi)有問(wèn)題，只有讓PLC運(yùn)行了才能發(fā)現(xiàn)。而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題就是對(duì)自己能力的提高。撇開(kāi)硬件操作不談，單就軟件來(lái)說(shuō)，我還真沒(méi)有遇到過(guò)由于軟件問(wèn)題而損壞PLC的事。在這里不必?fù)?dān)心繼電器電路接錯(cuò)線(xiàn)可能造成的后果。所以，大膽的實(shí)踐是PLC編程的必由之路。
當(dāng)然，大膽實(shí)踐并不是野蠻操作，而是必須遵循必要的規(guī)范。還有一個(gè)要注意的，在程序未經(jīng)可靠性證實(shí)之前，千萬(wàn)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(lái)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(guò)程。在高級(jí)語(yǔ)言中，使用最多的是if then else、select這些條件判別語(yǔ)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(lái)替代繼電器邏輯電路的，所以繼承了繼電器電路以觸點(diǎn)作為觸發(fā)條件的描述方式。在PLC中，以虛擬觸點(diǎn)代替了繼電器的金屬觸點(diǎn)，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(lái)。即使引入了繼電器電路難以勝任的數(shù)值處理過(guò)程，PLC從根本上還是在執(zhí)行一個(gè)個(gè)因果關(guān)系。所以，理順對(duì)象的各個(gè)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(xiàng)任務(wù)后，第一件事就是整理出一份邏輯關(guān)系圖，與用戶(hù)反復(fù)商討，取得用戶(hù)的認(rèn)可，然后才真正進(jìn)入程序的編寫(xiě)過(guò)程。
4、不可或缺的相關(guān)知識(shí)
PLC的程序是直接作用于對(duì)象的具體工藝過(guò)程，那么對(duì)對(duì)象具體工藝過(guò)程的理解是非常重要的的。我在與用戶(hù)的交流過(guò)程中，會(huì)用我所掌握的Unit Operation的知識(shí)分析用戶(hù)的工藝過(guò)程，協(xié)助用戶(hù)整理過(guò)程控制中的各個(gè)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(zhuān)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(mén)知識(shí)卻是不可或缺的：一是過(guò)程儀表的硬件知識(shí)，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(guò)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(guò)程控制手段，且變化多端。學(xué)習(xí)PID最好的方法就是讀書(shū)。幾乎所有講解過(guò)程控制的書(shū)籍都有關(guān)于PID的內(nèi)容，多讀基本相關(guān)的書(shū)籍對(duì)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(shí)，缺乏這些相關(guān)知識(shí)。這并不可怕；可怕的是當(dāng)事者不能靜下心來(lái)彌補(bǔ)知識(shí)的缺陷。我們不要怪罪學(xué)校沒(méi)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(shí)。工作中遇到的許多問(wèn)題是學(xué)校里沒(méi)講過(guò)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(duì)這些問(wèn)題。我的體會(huì)是，為了解決工作中的問(wèn)題而學(xué)習(xí)的知識(shí)，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(gè)人編程都會(huì)有不同的習(xí)慣和特點(diǎn)，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(shí)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(hào)表。
PLC編程更接近于單片機(jī)，或者說(shuō)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(duì)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(huì)出現(xiàn)不可預(yù)想的后果。編制寄存器符號(hào)表不僅可以避免上述問(wèn)題（MicroWin會(huì)有問(wèn)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(guān)念，因?yàn)閂B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?yàn)橹鞲傻模珻PU不斷的循環(huán)執(zhí)行主程序，只有觸發(fā)條件成立時(shí)才會(huì)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(shí)需要的。如果把這些任務(wù)都放在主程序中會(huì)無(wú)端增加主程序的工作量，降低程序的效率。這點(diǎn)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(gè)程序的邏輯更清晰。而且子程序可以分開(kāi)編寫(xiě)、調(diào)試，最后“安裝”到主程序上。這樣你可以一個(gè)一個(gè)解決問(wèn)題。
PLC編程，無(wú)論是LAD，抑或STL，都不如VB那么直觀(guān)、有趣，更不如CAD那么形象。但比單片機(jī)的匯編語(yǔ)言的可視性強(qiáng)多了。對(duì)于初學(xué)者，LAD（梯形圖）的編程相對(duì)直觀(guān)，更容易上手。
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(shí)應(yīng)盡量先使用簡(jiǎn)單的指令達(dá)到目的。盡管看上去有點(diǎn)土，卻不失為一個(gè)入門(mén)的好途徑，且對(duì)你理解那些較為復(fù)雜的指令會(huì)有幫助。具備了一定經(jīng)驗(yàn)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
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