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。

初学PLC的困惑，到底是先学习西门子还是三菱？一文秒懂

初学PLC如何入手，各家PLC产品有什么区别，对于很多新手来说，很容易造成混乱。今天，小编分享一篇文章，全面的讲解了各系列PLC处理问题的思路。

PLC的种类繁多，品牌大多分为欧系、日系、美系。德系PLC以西门子为主，日系有三菱、欧姆龙、松下……，美系有罗克韦尔（A-B）通用电气（GE）公司、莫迪（MODICON）公司等。

美国和欧洲的PLC技术是在相互隔离情况下独立研究开发的，因此美国和欧洲的PLC产品有明显的差异性。而日本的PLC技术是由美国引进的，对美国的PLC产品有一定的继承性，但日本的主推产品定位在小型PLC上。美国和欧洲以大中型PLC而闻名，而日本则以小型PLC著称。

因为思维方式的不同导致各系列PLC处理问题的思路也不尽相同，所以初学者最好能对各品牌PLC的区别能有所了解。

学习PLC除了学习一些基本的编程知识和理念，更应该学习的是各个厂家解决问题的思路。不同的人对同一问题都有不同的看法，更何况两款地域性差别这么大的PLC。使用过程中可以体会一下面对同一个问题这两类PLC都是怎么解决的？为什么这么解决？这么解决有什么好处？两种解决方法你更喜欢哪种（或者说哪种更方便）？学会思考进步才更快！！

一、编程理念不同

三菱PLC是日系品牌，编程直观易懂，学习起来会比较轻松，但指令较多。而西门子PLC是德国品牌，指令比较抽象，学习难度较大，但指令较少，所以学习三菱和学习西门子的周期是一样的。

个人认为三菱(日系的中高端品牌)PLC的软件至少落后西门子5年以上，大中型的暂且不说，就拿三菱比较有优势的小型机FX系列和西门子S7-200系列相比，西门子有如下优势：

1、三菱的编程软件从早期的FXGPWIN到近期的GX Developer 8.8，和所有的日系品牌一样，该软件的编程思路是自上而下的单一纵向结构，而西门子的Micro-WIN则是纵向和横向兼备的结构，而且子程序支持局部变量，相同的功能只需要编一次程序即可，大大减少了开发难度和时间。

2、S7-200一直以来支持强大的浮点运算，编程软件直接支持小数点输入输出，而三菱直至近年推出的FX3U系列才有此种功能，以前的FX2N系列的浮点功能都是假的。

3、S7-200的模拟量输入输出程序非常简单方便，AD、DA值可以不需编程直接存取的，三菱的FX2N及其以前的系列都需要非常繁琐的FROM TO指令。FX3U如今倒支持此功能了，但足足晚了五年甚至更多。

4、当然三菱的FX2N系列也有它自己的优势，一是高速计数器指令比S7-200方便，二是422口比西门子的PPI口皮实（因为200系列的PPI口是非光电隔离的，非规范操作和仿制的编程电缆可能会导致串口损坏）。

以上的比较仅仅是小型机，至于西门子的300和400系列以及更大型的TDC系列，这里就无需多言了。学PLC，三菱是很容易上手的，因为直来直去思路简单，但从学习的角度讲，肯定是西门子更好。

个人认为对于初学者学习西门子相对会更好上手一些，特别是基础差的初学者三菱的学习要不容易入门，西门子编程软件人性化。

二、芯片不同

这主要体现在容量和运算速度上。西门子CPU226的程序容量20K，数据容量14K；而三菱FX2N总共才8K，后来的3U倒是有所改进。

西门子CPU226和CPU224XP标准配置2个485口即PPI口，最大通讯速度187.5K；而三菱FX3U之前的所有系列都是一个422口，而且速度是9.6K。如果需要连个智能仪表什么的则必须另购FX2N0-485BD等特殊模块。而且两个通信口可以一个连接下载数据线一个连接触摸屏进行调试程序，否则你就要拔下触摸屏数据线再连接触摸屏数据线，来回调整程序非常麻烦。

上文已经说过200系列的PPI口是非光电隔离的，非规范操作和仿制的编程电缆可能会导致串口损坏。这个大家在使用时千万注意，最好不要带电插拔。S7-200的通信口真的非常娇气，绝对没有三菱的皮实。

三、控制的强项不同

西门子的强项是过程控制与通信控制，西门子的模拟量模块价格便宜，程序简单，而三菱的模拟量模块价格昂贵，程序复杂，西门子做通信也容易，程序简单，三菱在这块功能较弱。

三菱的优势在于离散控制和运动控制，三菱的指令丰富，有专用的定位指令，控制伺服和步进容易实现，要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项，而西门子在这块就较弱，没有专用的指令，做伺服或步进定位控制不是不能实现，而是程序复杂，控制精度不高。

例如某设备只是些动作控制，如机械手，可选择三菱的PLC，某设备有伺服或步进要进行定位控制，也选三菱的PLC。像中央空调，污水处理，温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的PLC比较合适，某设备现场有很多仪表的数据要用通信进行采集，选西门子的好控制。

所以针对不同的设备不同的控制方式，我们要合理的选用PLC，用其长处，避其短处。

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