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。

PLC编程很难吗？其实用对方法，就很容易！附5大PLC编程技术方法

根据下图的三相交流电动机正反转控制的主电路，设计一个PLC控制电动机正停反的控制系统。控制要求如下：

（1）正常情况下，按启动按钮SB1，电机正转，按下反转启动按钮SB2，电机反转。

（2）电机启动后，按下停止按钮SB3并等待5秒钟之后，才可以改变电动机的旋转方向；

（3）如果SB1和SB2同时按下，电动机停止转动，并且不起动，同时报警灯L1亮1秒暗1秒不断闪烁。此时按SB3停止按钮进行复位。

首先我们先确定一下按钮、KM的使用辅助触点情况，这里是正反转的主回路，主回路必须有互锁电路，其他的按钮用常开触点。

下面是PLC的输入输出点表：

根据题意（1） 编程：这里根据题意1，只需2个自保持电路即可。

题意（2） 要求按停止按钮5秒后才能改变电机方向，所以这里需设置一个标志位，这里用M0.0。

并且加上程序互锁电路，具体如下：

首先在2个自保持回路中加入互锁电路——网络1的Q0.1常闭点和网络2的Q0.0常闭点。题意2说按下停止按钮后5秒，才能按启动按钮，所以网络3按下I0.2停止按钮后，M0.0得电自保持，计时器T37计时5s后，将M0.0的自保持回路停掉。并且在网络1和网络2中加M0.0的常闭点，使M0.0得电时网络1和网络2即使按了正转按钮或者反转按钮也不会使Q0.0或Q0.1得电。

题意（3） 要求SB1和SB2同时按下，电动机停止转动，并且不起动，同时报警灯L1亮1秒暗1秒不断闪烁。编程如下：

这次增加了网络4/5/6，网络5和6就是利用2个计时器产生一个一秒脉冲的小程序，SM0.0为特殊位，其功能为一直得电。网络4就是利用M0.1将网络1/2/3锁死，也就是说M0.1得电网络1.2.3是不起作用的。其原理与上一小结的M0.0一样。

以上就是这个实例的全部编程。

正所谓万丈高楼平地起，如果你叫小编一口气编出来，小编也是很为难的。但是，将题意一点点拆分，一点点地把所需的功能写入，最后一定可以合你心意。最后你看看编完的程序与最初的程序差了多少？

接下来，小编给大家介绍5种PLC编程方法：经验法、解析法、图解法、技巧法及计算机辅助设计法。

(1)经验法 ：

运用已掌握的成功设计经验，结合实际的情况，选择与实际情况类似的一个或若干个成功的程序，或具有一些典型功能的标准程序作为“样机”，对“样机”逐一修改，直至满足新的任务要求。在工作过程中，应多收集与积累这些“样机”，从而不断丰富自己的经验。

(2)解析法 ：

PLC用于逻辑控制的编程方法可根据组合逻辑或时序逻辑的理论，并运用相应的解析方法，对其进行逻辑关系的求解。然后，再根据求解的结果，或画成梯形图，或直接编写指令表。解析法比较严密，可以运用一定的标准，使程序优化与算法化，并可避免编程的盲目性，是一种比较有效的方法。

(3)图解法：

图解法是靠画图进行PLC程序设计。

常见的主要有3种方法：梯形图法、波形图法以及流程图法。

梯形图法是最基本的方法。无论是经验法，还是解析法，若用梯形图编写PLC程序，就要用到梯形图法。

波形图法很适合于时序控制电路。它先把对应信号的波形画出，再根据时间用逻辑关系去组合，就可以很容易地把电路设计出来。

流程图法是用框图来表示PLC程序的执行过程及输入条件与输出间的关系。在步进控制中，用它进行设计是很方便的。

(4)技巧法

技巧法是在经验法及解析法的基础上，运用技巧进行编程，以提高进行编程的质量。巧妙地使用PLC所提供的多种功能指令进行编程，是对已有经验的“升华”，做到熟能生巧，实现创造性的编程。

(5)计算机辅助设计

PLC可通过上位连接单元与微型计算机连接，并运用微型机进行联机辅助编程。计算机辅助编程，应有相应的软件做支持。现有的编程软件可把梯形图翻译成指令表。编程时，可先在计算机屏幕上设计梯形图，然后再将该梯形图转换成对应的指令表。这种编程软件有现成的，例如，日本三菱公司的MEDOC和GPP等

总结以上5种编程方法是不能截然分开的。如经验法、解析法、技巧法都要用到图解法，而技巧法又是经验法的升华。

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