电气新手不得不知的：西门子S7-12001500PLC的编程思维

西门子S7-1200/1500PLC的编程思维

一、程序规范化建设

规范化是一个循序渐进的知识积累的过程，提取经常使用的程序，去除全局变量（I、Q、M、T、C），去除数据块，设置规范的参数，把它做成带接口的FB，放到规范库中。

规范化是一个“固化→进化→固化→进化”不断优化的过程。

规范化对于程序设计者的优点：

1、模块化和面向对象的编程方式，构建大型项目较容易。

2、便于程序块的持续更新，功能更全面。

3、程序的架构比较容易被后来者学习传承、更新。

4、设计方式统一，一致性好，提高设计效率。

5、提高了软件的质量和产品的竞争力。

规范化对于最终用户（设备维护、使用者）的优点：

1、快速定位设备系统故障，快速修复设备，减少停机时间。

2、维护人员较容易看懂规范化的程序。

3、规范化的程序，让维护人员对设备的技术改造更简单。

二、控制对象的拆分

在工程师面向对象（项目）时，要有“庖丁解牛，目无全牛，只有结构”的思想，对一台完整的机器设备进行拆分，把它分为若干个控制单元，一个控制单元可以再往下细分若干个设备模块，一个设备模块再往下可以分为不同的控制模块，如感应模块、驱动模块等。拆分的模块要大小适中，太大不灵活，太小拼装效率低。

结构清晰明了，整体也就优化了。

这样的方式就是为了程序的模块化，使程序块方便重复使用。

三、用FB还是FC

如果从C语言等高级语言的角度来看，FB相当于“类别”，FC相当于“方法”。所以将工艺对象的具体的物件用FB块编程比较方便，更有利于后期程序的规范化。如果是控制对象的数据转换、计算功能（FB调用FC），以及程序的划分、控制对象预处理等非规范化功能可用FC来编程（FC调用FB）。

具体使用情况根据不同工程师的使用习惯有所不同，简单概括为：1、具体的工艺对象用FB。2、数据转换、计算用FC。3、调用全局变量对程序控制用FC。

PLC学习者必须知道的人机界面知识

PLC学习者必须知道的人机界面知识

人机界面常识是对初学者来说是首要了解的知识，产品由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等。HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件。本文为大家详细介绍人机界面的10大常识。

人机界面（Human Machine Interaction，简称HMI）

常用的名词：触摸屏、HMI、人机界面

（一）人机界面产品的基本功能及选型指标

（1）基本功能：

设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等；

数据、文字输入操作，打印输出；

生产配方存储，设备生产数据记录；

简单的逻辑和数值运算；

可连接多种工业控制设备组网。

（2）选型指标：

显示屏尺寸及色彩，分辨率；

HMI的处理器速度性能；

输入方式－触摸屏或薄膜键盘；

画面存贮容量－容量单位是字节、还是位；

通讯口种类及数量，是否支持打印功能等。

（3）产品分类：

初级产品：薄膜键输入式，显示尺寸通常小于六英寸

中级产品：触摸屏输入式，显示尺寸通常大于六英寸

高级产品：计算机输入式、显示尺寸通常大于十英寸

（二）人机界面的常规使用步骤

（1）明确监控任务要求，选择适合的HMI产品；

（2）在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”；

（3）测试并保存已编辑好的“工程文件” ；

（4）PC机连接HMI硬件，下载“工程文件”到HMI中；

（5）连接HMI和工业控制器（如PLC、仪表等），实现人机交互。

（三）人机界面与人们常说的“触摸屏”有什么区别？

从严格意义上来说，两者是有本质上的区别的。因为“触摸屏”仅是人机界面产品中可能用到的硬件部分，是一种替代鼠标及键盘部分功能，安装在显示屏前端的输入设备。

人机界面产品则是一种包含硬件和软件的人机交互设备。在工业中，人们常把具有触摸输入功能的人机界面产品称为“触摸屏”，但这是不科学的。

（四）人机界面和组态软件有什么区别？

人机界面产品，常被大家称为“触摸屏”，包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件，一般情况下，不同厂家的HMI硬件使用不同的画面组态软件，连接的主要设备种类是PLC。

组态软件是运行于PC硬件平台、windows操作系统下的一个通用工具软件产品，和PC机或工控机一起也可以组成HMI产品；通用的组态软件支持的设备种类非常多，如各种PLC、PC板卡、仪表、变频器、模块等设备，而且由于PC的硬件平台性能强大（主要反应在在速度和存储容量上），通用组态软件的功能也强很多，适用于大型的监控系统中。

（五）人机界面产品中是否有操作系统？

任何人机界面产品都有系统软件部分，系统软件运行在HMI的处理器中，支持多任务处理功能，处理器中需有小型的操作系统管理系统软件的运行。基于平板计算机的高性能人机界面产品中，一般使用WinCE，Linux等通用的嵌入式操作系统。

（六）人机界面只能连接PLC吗？

不是这样的。人机界面产品是为了解决PLC的人机交互问题而产生的，但随着计算机技术和数字电路技术的发展，很多工业控制设备都具备了串口通讯能力，所以只要有串口通讯能力的工业控制设备，如变频器、直流调速器、温控仪表、数采模块等都可以连接人机界面产品，来实现人机交互功能。

（七）人机界面只能通过标准的串行通讯口与其它设备相连接吗？

不是这样的。但随着计算机和数字电路技术的发展，人机界面产品的接口能力越来越强。除了传统的串行（RS232、RS422／RS485）通讯接口外，很多人机界面产品已具有网口、并口、USB口等数据接口，它们就可与具有网口、并口、USB口等接口的工业控制设备相连接，来实现设备的人机的交互。

（八）是否有通讯功能的设备一定能和人机界面产品连接？

应该是这样的。因为通用的人机界面产品都提供了大量的、可供选择的常用设备通讯驱动程序；一般情况下，只要在人机界面的画面组态软件中选择与连接设备相对应的通讯驱动程序，就可以完成HMI和设备的通讯连接。如果所选HMI产品的组态软件中没有要连接设备的通讯驱动程序，用户则可以把要连接设备的通讯口类型和协议内容告知HMI产品的生产商，请HMI厂商代为编制该设备的通讯驱动程序。

（九）PC机加显示屏，能否直接与PLC通讯，完成HMI的功能？

当然可以。不过PC机还要编制相应的组态软件，才能使PC机成为一个真正的HMI产品。

（十）未来人机界面的发展趋势是什么？

随着数字电路和计算机技术的发展，未来的人机界面产品在功能上的高、中、低划分将越来越不明显，HMI的功能将越来越丰富；5．7寸以上的HMI产品将全部是彩色显示屏，屏的寿命也将更长。

由于计算机硬件成本的降低，HMI产品将以平板PC计算机为HMI硬件的高端产品为主，因为这种高端的产品在处理器速度、存储容量、通讯接口种类和数量、组网能力、软件资源共享上都有较大的优势，是未来HMI产品的发展方向。当然，小尺寸的（显示尺寸小于5．7寸）HMI产品，由于其在体积和价格上的优势，随着其功能的进一步增强（如增加IO功能），将在小型机械设备的人机交互应用中得到广泛应用。

有些机械行业，比如说机床、纺织机械、电子设备等行业，在国内已经发展有几十年的历史了，相对来说属于比较成熟的行业，从长远看，这些行业还存在着设备升级换代的需求。在这个升级换代的过程中，确实会有一些小的、一直使用比较低端产品的厂家被淘汰掉，但也有很多企业在设备更新过程中，将需求重新定位，去寻找那些能够符合他们发展计划，帮助他们提高自身生产力的设备供应商。

鉴于这种需求，以后人机界面的改变，将在形状上、观念上、应用场合等方面都有所改变，从而带来工控机核心技术的一次次变革。总体来讲，人机界面的未来发展趋势是六个现代化：平台嵌入化、品牌民族化、设备智能化、界面时尚化、通讯网络化和节能环保化。

plc学习入门梯形图程序

本文介绍一下入门梯形图，可以作为学习者的参考。入门程序有很多这里挑各别典型梯形图介绍。

第一 起保停梯形图

这个可能就是plc梯形图中，最简单的启动-保持-停止。

动作原理：当I0.0有输入时，此时Q0.0线圈得电，有输出。启动

同时Q0.0常开触点，闭合，形成自锁。 保持

当I0.1有信号输出，Q0.0线圈失电，无输出。 停止

以上程序就是抢答器的程序，主持人控制I0.0，当主持人准备好后，按下I0.0接入的按钮，这时三位选手可以进行抢答，如I0.2的选手提前按下所接按钮这时Q0.1形成自锁，保持通电。此时其他两位选手的常闭Q0.1断开，确保Q0.0和Q0.2不会通电。以完成抢答的作用。

可将上述两个程序加到一起，形成主持人按一下之后就可以就行抢答，而不是主持人需要一直按，可自己进行设计。

当i0.0常开触点接通时，T37以100ms为基准开始计时2秒，到达2秒后T37常开触点闭合此时T38开始计时,Q0.0有输出，当T38到达2秒计时值时，T38常闭触点断开，T37失电T37常开触点全部断开，Q0.0 没有输出。周而复始的动作，形成闪烁电路。

断开，Q0.0 没有输出。周而复始的动作

电工起点的学员已经具备了学PLC的基础，因为PLC是由继电器电路发展而来的。因为相似性，所以学员很快容易上手。但是PLC的功能非常强大，远不是继电器电路可比的，比如增加了数据运算功能，脉冲输出功能，通信功能等。往往一些学员开始学起来比较顺手，但后面就发现有些困难了，因为plc编程需要有一些严密的逻辑思维。年青人思维相对来说更敏捷些，学习起来比较快；反面那些年纪大的有丰富电气方面知识的人学起来费力些，因为他们已经形成了某种思维定势。

从这些方面上考虑，我们会让每个学员大量的去做实验，也就是耳朵听着，眼睛看着，手做着。每一条指令，每一个程序都不断的去做实验。有丰富的案例让学员自己独立的将整个过程（硬件选型、绘图、安装、编写程序，调试）做完。这样会让学员有成就感，而且映像深刻！另我尽可能的多看看别人的程序，这样对快速提高自己的编程水平非常有帮助！

PLC编程思维严密，逻辑性很强。有时会一个小问题很长时间都不能明白，所以不提倡自学，那样会时间很长，很累，很枯躁，而且效果不好。

PLC它不是一个软件类的而是一门技术，一门专门的学科。现在很多的大学里都会开设此类的科目！如果你只凭看看视频之类就想学好三菱plc那是完全不可能的。

打一个最简单的比方：就像农民锄地，你看到农民一步一步的锄地，学了几下，就认为会了，其实锄地还需要认识杂草和庄稼的区别。

现在来分享一下我对此话题的一些见意：

1.如果你想学好三菱PLC， 首先你必须懂电气，应该先学电气设计。然后可以看一些针对PLC的书籍(比如想学三菱PLC 就看有关三菱PLC书籍类的）了解下指令，如<<三菱fx2n plc功能指令应用详解>>。最后买一个PLC 自己亲自动手编写几个程序(这个很重要，也是最佳的途径），多练习三菱PLC编程，这样一些简单的就学会了。

2.如果想进一步，那必须要学计算机，电子基础知识，比如2进制，八进制，10进制，16进制的转化。通信，模拟量，数字量等等，但还得提醒：先一步一步来，不用过急！

转化。通信，模拟量，数字量等等，但还得提醒：先一步一步来，不用过急！

西门子200PLC学习计划，零基础必须收藏！

一、入门篇

掌握S7-200的PLC的产品结构。可以完成对S7-200PLC控制系统的选型，熟悉软件的应用及软元件的构成，为后面学习编程打基础。

1、对S7-200PLC进行了解

2、掌握S7-200PLC的硬件结构

3、掌握S7-200PLC所支持的扩展模块

4、CPU和模块参数及选型说明

5、PLC的接线规范及接线说明

6、S7-200编程软件的安装及软件使用

7、S7-200PLC工作原理及程序结构说明

8、S7-200PLC的数据类型及软元件存储区构成

二、逻辑指令应用篇

指令从基本指令到功能指令的介绍，学习后需要能够自己独立编写逻辑控制程序。

1、基本位逻辑指令

2、定时器计数器指令

3、常用功能指令

4、S7-200中断指令

5、程序控制指令

6、S7-200库的新建与添加删除

7、间接寻址的应用

8、配方及数据记录使用说明

三、模拟量应用篇

学习完后需要掌握模拟量的接线及模块的选择，对于不同的传感器，所选择不同的模块，需要掌握根据采样到的模拟量值如何计算转换成实际的工程量，包括掌握PID控制程序的编写。

1、模拟量模块的说明

2、模拟量模块的接线

3、模拟量转换库的说明

4、模拟量PID的应用

四、高速脉冲输入及定位篇

学完这个内容后，可以通过高速计数器来采集编码器的脉冲信号，可以通过PLC发脉冲来控制步进或是伺服电机。

1、高速计数器应用介绍

2、高速脉冲输出指令及定位相关的概念

3、运动控制库使用介绍

4、高速脉冲输出向导使用及位控模块使用

五、通信篇

学习完这些内容后，需要能够独立编写通信的程序，比如说PLC与变频器的通信，与仪表的通信，与PLC的。

1、S7-200PLC通信基础

2、自由口通信

3、Modbus通信

4、PPI通信

5、Profibus及USS协议通信

PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写。由于众所周知的优点，最近十年来PLC的发展既应用领域是十分可观。为此学习和掌握一定的PLC技术知识，成为当前我们电工从业者技术架构中必要的一环。对于这一点相信参加过电工技能等级考试的同行都有切身体会。

笔者系某技术培训机构教师，自2015年以来一直负责电工PLC技术（初、中级）的培训教学工作。在同广大电工同行一起学习的过程中，本人发觉有部分电工同行在初学PLC程序编程时，或多或少地都会出现一些不足和错误。今日笔者受人之邀，特将这些不足和错误归纳总结展示给大家，希望大家在PLC技术学习的道路上引以为鉴。

一、无论日系、欧系亦或国内PLC产品，其直接面对用户的输入、输出端口均为8进制（0——7）形式。为此在编写程序时，若出现X8、I9；Y19、Q28等“非法”元件编号，那就贻笑大方啦。 二、作为刚接触PLC编程技术的初学者，在根据要求编辑程序前，一定要按照步骤先将PLC端口分布表和PLC端口电气接线图绘制出来。如此一来利于后续编程中的软元件分派；二则为PLC实操接线工作打下基础。

三、在程序编辑过程中，我们要养成对梯形图当中的软元件进行必要文字注释的好习惯。（https://www.diangon.com/独家原创 版权所有）这样的话即便于程序日后修改，又方便他人的审阅，更能加强自身对编程软件使用掌握的熟练度，一

四、做为同传统电气控制原理图较为相近的PLC梯形图，在编辑过程中初学者最好能借鉴参考电气控制原理图绘制中的一些注意事项。例如通常情况下我们绘制电气控制原理图时，停止/急停按钮习惯放在线路的左侧，这一约定俗成的做法在编辑PLC程序时也是适用的。

五、为了减少实际电气线路中的接线，在PLC程序编辑过程中，我们大可以将一些外部电器自锁、互锁、联锁类的触点，放到软件编辑中来实现。

六、PLC程序编辑中，对于位元件线圈而言只能出现一次，这一特征跟其触点可以无限次调用恰好相反！因此当程序中出现两个Y2/Q2线圈时

七、作为一种功能强大的工控设备，PLC内部提供了大量不同于传统电气控制系统的功能，诸如：上升/下降沿触发；取反功能；置位/复位功能等，甚至后面功能更为强大的功能指令。所以我们在编辑程序时，可以尝试使用这些功能来完成任务（这对后面PLC中高级编程技术十分重要），没有必要墨守陈规照搬电气控制原理图的模式。

八、如果在PLC程序编辑过程中使用了，断电记忆型的中间继电器、时间继电器、计数器等元件时，我们一定要注意在程序中还要加入针对这部分元件的复位程序，不然的话极易导致程序运行过程中发生紊乱！于此类似的还有“置位”、“复位”指令操作。

九、当在电脑上使用PLC编程软件进行编程时，做为初学者还要习惯利用编程软件自身提供的编程中错误信息提示功能，来查找错误源并更正。

“置位”、“复位”指令操作。

九、当在电脑上使用PLC编程软件进行编程时，做为初学者还要习惯利用编程软件自身提供的编程中错误信息提示功能，来查找错误源并更正。

【经验分享】大牛给的PLC学习建议，借鉴一下吧！

今天给大家分享一位大牛对于学习PLC时的一些经验和建议！

1、学习PLC编程需要坚强的毅力和足够的耐心

人各有所长。有些人把编程看作一项冗长而枯燥的工作；有些人把编程看作一项趣味的智力游戏。当看到一个个符号按自己的思路整齐的排列，PLC按我的要求有条不紊的运行时，个人的兴趣就会得到极大的满足。

2、学习PLC编程需要敢于实践的信心

只有不断地在PLC上运行这些指令，观察运行的结果，才能弄清PLC指令的作用。

很多初学者对PLC一脸的迷茫，往往是出于一种畏惧，担心损坏设备。而这些畏惧是没有任何道理的。仔细的阅读手册是非常重要的，但是仅靠读书是成不了一个工程师的。更何况手册上的内容并非面面俱到。我在接触到那些不熟悉的指令时，喜欢单独编一个小程序，让PLC运行。然后逐个修改条件，观察运行的结果（MicroWin为用户提供了非常好的监控手段），反过来再重新理解手册的描述，这样就可以非常直观的理解这些指令的作用和使用方法。不必担心自己写的程序会有什么问题，会影响PLC的正常工作。程序有没有问题，只有让PLC运行了才能发现。

而发现问题并解决问题就是对自己能力的提高。撇开硬件操作不谈，单就软件来说，我还真没有遇到过由于软件问题而损坏PLC的事。在这里不必担心继电器电路接错线可能造成的后果。所以，大胆的实践是PLC编程的必由之路。 当然，大胆实践并不是野蛮操作，而是必须遵循必要的规范。还有一个要注意的，在程序未经可靠性证实之前，千万不要挂接负载，以免造成不必要的损失。数字量的输出有LED显示；而模拟量处理可以采用一些硬件或软件模拟手段来解决。

3、学习PLC编程需要有缜密的逻辑思维

编程本身就是一种逻辑思维过程。在高级语言中，使用最多的是if then else、select这些条件判别语句，这就是逻辑中的因果关系。PLC程序就是由这些因果关系组成的：判别条件是否成立，进而决定执行相应的指令。最初的PLC是用来替代继电器逻辑电路的，所以继承了继电器电路以触点作为触发条件的描述方式。

在PLC中，以虚拟触点代替了继电器的金属触点，而继电器电路所表达的逻辑关系还是被完整的保留下来。即使引入了继电器电路难以胜任的数值处理过程，PLC从根本上还是在执行一个个因果关系。所以，理顺对象的各个事件之间的逻辑关系，是编程之前必须精心做好的准备工作。我在接到一项任务后，第一件事就是整理出一份逻辑关系图，与用户反复商讨，取得用户的认可，然后才真正进入程序的编写过程。

4、学习PLC不可或缺的相关知识

PLC的程序是直接作用于对象的具体工艺过程，那么对对象具体工艺过程的理解是非常重要的的。我在与用户的交流过程中，会用我所掌握的Unit Operation的知识分析用户的工艺过程，协助用户整理过程控制中的各个逻辑关系，甚至包括各种仪表、硬件的配置。

5、学习PLC需养成良好的编程习惯

每个人编程都会有不同的习惯和特点，不能强求一致。但是一些好的习惯还是应该为大多数人所遵循。一是理顺逻辑关系、时序关系，编制程序框图；二是合理分配主程序、子程序和中断程序；三是合理分配寄存器，编制寄存器符号表。

最后，PLC提供了丰富的指令、模块，比单片机方便了很多。但是初学者编程时应尽量先使用简单的指令达到目的。尽管看上去有点土，却不失为一个入门的好途径，且对你理解那些较为复杂的指令会有帮助。具备了一定经验后，应该考虑掌握复杂指令的应用，以及程序的优化。

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