PLC编程到底是啥？看电气大神讲PLC，膜拜！真是一针见血

PLC常见的用途是替代电气控制中的继电器逻辑控制电路。例如电机控制、变电站市电进线互投和自备发电机起停控制、过程控制DCS操控系统和楼宇消防系统控制等等。一般的城市居民小区高层建筑的水压控制，就是采取PLC配套变频器执行水泵操控的。

PLC更重要的用途是构建数据交换系统，它把现场总线变换为工业以太网，实现现场设备与后台的数据交换，以及接收和执行遥控命令等等。

在工业、民居、国防、交通（地铁、港口、民航）、银行和移动的数据中心中都大量使用PLC，由此可见PLC的用途之广。

PLC的硬件系统简介

图1：ABB的AC500系列PLC

图1的左侧是通信接口模块，它能实现PLC的通信数据和网络数据交换。向右显示了"AC 500"的是PLC的主体，即CPU模块。再往右是开关量输入/输出模块以及模拟量输入输出模块。

由此我们看到，PLC类似于一个单片机系统。事实上，PLC就是单片机智能化系统，但它的可靠性和稳定性非常高，远远超过了一般的单片机。

在工业环境下的电磁骚扰强烈，所以PLC必须要满足国家标准对电磁骚扰的要求。有关电磁骚扰的国家标准如下：

图2：国家标准中对工业条件下电磁骚扰的测量方法和要求

PLC抵御电磁骚扰的硬件措施包括电源隔离、开关量输入接口采取光电隔离、模拟量也采取光电隔离等措施。输出接口的电磁骚扰会弱一些，但也需要采取一定的措施，包括OC门和继电器接口等等。

为了提高PLC的可靠性，在重要场合还采取主PLC与从PLC冗余配套工作的措施，见下图：

图3：PLC的冗余措施

我们原来在变电站电力监控系统中用工业控制计算机作为中间层面的数据处理中心，但工业控制计算机存在电源故障、硬盘故障，抗电磁骚扰能力弱，后来就淘汰了，转而使用PLC作为数据处理中心。下图是《低压成套开关设备的原理及其控制技术》中的插图：

图4：图中的CCU就是PLC构建的通信管理中心

在图4中，既有利用PLC执行低压进线、母联和自备发电机间的备自投系统，也有执行数据交换的PLC系统。

PLC的软件系统

学过初级编程知识的人都知道循环语句。一旦程序进入死循环，程序事实上就是死机了。对于PLC来说也是如此。一旦PLC进入死循环，它的接口会复位，被控制量会发生严重问题。因此，PLC的程序语句是一条条顺序执行的，一直运行到最后一条再返回，不会出现死循环。即便是转移指令，只要转移条件满足就转移，否则跳过转移程序段继续执行。

这就是PLC软件系统的可靠性很高的原因之一。

我们看下图：

图5：PLC的模块化编程语言

图5摘自北京地铁工程的PLC程序局部。

PLC程序格式有两种，其一是梯形图格式，其二是模块化编程语言格式。对于较复杂的PLC程序，一般都采用模块化编程语言来编写。不管是梯形图也好，是模块化编程语言也好，它们都必须符合国际电工委员会IEC61131-3标准的要求。

下图是用于控制电机实现星三角转换的程序：

图6：电动机星三角转换的PLC程序局部

图6中的STEP2和STEP3就是转移程序端。如果不符合条件，程序会跳过转移程序段执行。

最有意思的是PLC的PID程序模块，很有使用价值。

给大家的建议

学习PLC技术，刚开始大都以梯形图为主。实际上，PLC刚开始学习时无非就是控制十字路口红绿灯等等，真正的PLC技术绝不仅仅在于此，只要做过一个工程，对PLC的认知就会大幅提升。

工控自动化：如何将编程程序写入读出及PLC与PC连接，附方案

PLC与计算机连接需要用到通信电缆，常用电缆有两种：一种是FX-232AWC-H（简称SC09）电缆，如图所示，该电缆含有RS-232C/RS-422转换器；另一种是FX-USB-AW（又称USB-SC09-FX）电缆，如图所示，该电缆含有USB/RS-422转换器。

在选用PLC编程电缆时，先查看计算机是否具有COM口（又称RS-232C接口），因为现在很多计算机已经取消了这种接口，如果计算机有COM接口，可选用FX-232AWC-H电缆连接PLC和计算机。在连接时，将电缆的COM头插入计算机的COM接口，电缆另一端圆形插头插入PLC的编程口内。

如果计算机没有COM接口，可选用FX-USB-AW电缆将计算机与PLC连接起来。在连接时，将电缆的USB头插入计算机的USB接口，电缆另一端插入PLC的编程口内。 将FX-USB-AW电缆插到计算机USB接口时，还需要在计算机中安装这条电缆佩戴的驱动程序。驱动程序安装完成后，在计算机中选择“设备管理器”，弹出设备管理器窗口，如图所示，展开其中的“端口（COM和LPT）”，从中可以看到一个虚拟的COM端口，图中为COM3，记住该编号，在works2软件进行通信参数设置时要用到。

通信

用编程电缆将PLC与计算机连接好后，在启动works2软件，打开或新建一个工程，再执行菜单栏命令“工程数据列表区→连接目标”，再选择当前连接目标，弹出连接目标设置对话框，双击左上角的“串行usb”图标，出现出现详细的设置对话框，如图所示，在该对话框中选中“RS-232C”项，COM端口一项中选择与PLC连接的端口号，使用FX-USB-AW电缆连接时，端口号应与设备管理器中虚拟的COM端口号一致，在传输速度上选择某个速度（如选19.2kbps），单击确定返回连接目标设置对话框，如果想知道PLC与计算机是否连接成功，可在连接目标设置中点击通信测试按钮，若出现图中所示对话框，表示连接失败，则要重新选择COM端口。

程序的写入与读出

程序的写入是指将程序由编程计算机送入PLC，读出则是将PLC内的程序传送到计算机中。程序的读出操作过程与写入基本类似，可参照学习，这里不做介绍。在对PLC进行程序写入或者读出时，除了要保证PLC与计算机通信连接成功外，PLC还需要接上工作电源。

在线监视PLC程序的运行

在works2软件中将程序写入PLC后，如果希望看见程序在实际PLC中的运行情况，可使用软件的在线监视功能，该功能使用时，应确保PLC与计算机间通信电缆连接正常，PLC供电正常。

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