PLC學(xué)習(xí)中硬件和軟件誰更重要？

李莉　陳煥春

【摘要】PLC技術(shù)的發(fā)展，為工業(yè)自動化的實(shí)現(xiàn)立下了汗馬功勞。但目前在PLC學(xué)習(xí)過程中，大都過分強(qiáng)調(diào)了編程語言（軟件）的重要性，而忽視了PLC硬件的學(xué)習(xí)，殊不知，硬件在整個(gè)工控系統(tǒng)中也是非常重要的。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù) 硬件 軟件 工控系統(tǒng)

【中圖分類號】G718.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）02-0237-02

可編程序控制器（簡稱PLC），自20世紀(jì)60年代末誕生之日起，就和工業(yè)控制聯(lián)系在一起，隨著微處理器的出現(xiàn)，集成電路和通訊技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，包括交通、電力、鋼鐵、汽車、機(jī)械制造、機(jī)器人控制等等?？梢哉f，工業(yè)自動化的實(shí)現(xiàn)，PLC立下了汗馬功勞。

PLC做為整個(gè)工控系統(tǒng)的核心部分，掌握PLC控制技術(shù)就顯得非常重要。

一、PLC硬件的學(xué)習(xí)

關(guān)于PLC的硬件，很多書上是這樣說的：主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口電源等部分組成。然后分別介紹一下各個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)及功能，而將整本書的重點(diǎn)都放在了PLC的編程上。

由此，很多PLC培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，很多學(xué)校里開設(shè)的PLC課程里，講師也就這樣講了，但是這樣講就夠了嗎？人們對硬件的忽視，直接導(dǎo)致了進(jìn)入企業(yè)做工程時(shí)，面對整個(gè)工控系統(tǒng)各種器件的無所適從。

那么，應(yīng)該如何學(xué)習(xí)PLC的硬件知識呢？

我個(gè)人覺得，應(yīng)從下面幾方面進(jìn)行學(xué)習(xí)：

1、與PLC相連器件的學(xué)習(xí)

與PLC相連的器件包括交流接觸器、電機(jī)、開關(guān)、各種傳感器等，我們不但應(yīng)該掌握這些器件的特性、工作原理，還應(yīng)該掌握其種類及型號。因?yàn)檫x型對整個(gè)工程來說，也是重要的一環(huán)，比如說測量溫度的器件，可以用接觸性溫度傳感器，也可以用非接觸性溫度傳感器，一般情況下非接觸性溫度傳感器比如紅外測溫儀其價(jià)格較高，所以能用接觸性溫度傳感器想辦法解決的就盡量用接觸性溫度傳感器，而接觸性溫度傳感器又由于其材料的不同可以劃分為好多類，比如熱電偶、熱電阻等，每一類又有很多種不同的型號，具體選擇哪一種型號的溫度傳感器，還得根據(jù)具體的工業(yè)環(huán)境要求及成本來進(jìn)行選擇。

2、PLC輸入/輸出模塊及擴(kuò)展模塊的學(xué)習(xí)

當(dāng)我們確定了一個(gè)工程的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)的時(shí)候，就應(yīng)該選擇PLC的數(shù)量及其擴(kuò)展模塊了，這時(shí)候應(yīng)該綜合考慮其成本及可擴(kuò)展性來定模塊的種類。所以我們應(yīng)該熟知各擴(kuò)展模塊的特點(diǎn)和使用場合以及價(jià)格。

3、安裝與布線

工業(yè)控制中，工控系統(tǒng)的布線有其嚴(yán)格的要求。從PLC位置的擺放，線號的選擇，布線的路徑等等都有具體而嚴(yán)格的要求。

4、硬件調(diào)試過程中的常見干擾

同一個(gè)工控系統(tǒng)在A地能調(diào)試成功，而在B地則調(diào)試很久都不成功，原因何在？

PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈，或安裝使用不當(dāng)，就可能造成程序錯誤或運(yùn)算錯誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設(shè)備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運(yùn)行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題：

（1）工作環(huán)境包括溫度、濕度、振動、空氣、電源等因素。

（2）控制系統(tǒng)中干擾及其來源?，F(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，包括強(qiáng)電干擾、接地系統(tǒng)混亂引起的干擾等等。 對于強(qiáng)電干擾，應(yīng)合理處理電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾；而對于接地系統(tǒng)混亂引起的干擾則要正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)。

二、PLC軟件的學(xué)習(xí)

目前，工業(yè)控制中用的比較多的是西門子系列的PLC，對于大規(guī)模的工控系統(tǒng)，可以采用S7-300或400系列，而對于中小規(guī)模的系統(tǒng)，則多采用S7-200系列。PLC軟件的學(xué)習(xí)，主要指PLC程序的編寫。IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)中有5種編程語言，包括順序功能圖，梯形圖，功能塊圖，語句表和結(jié)構(gòu)文本。其中，梯形圖是使用得最多的PLC圖形編程語言，它與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，多用于設(shè)計(jì)復(fù)雜的數(shù)字量控制程序；語句表輸入方便快捷，還可以為每一條語句加上注釋，便于復(fù)雜程序的閱讀，多用于設(shè)計(jì)通信、數(shù)學(xué)運(yùn)算等高級應(yīng)用程序；功能塊圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言，有數(shù)字電路基礎(chǔ)的人很容易掌握；結(jié)構(gòu)文本是為IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的高級編程語言；順序功能圖用來編制順序控制程序，位于其他編程語言之上。

三、PLC學(xué)習(xí)中軟件和硬件誰更重要？

絕大多數(shù)的PLC書上，都用80%的篇幅來講解PLC編程語言的各種指令，告訴大家如何編寫程序來實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能，這當(dāng)然是無可厚非的，因?yàn)榫幊檀_實(shí)對整個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)非常重要，他能實(shí)現(xiàn)對外部硬件的自動控制，但是在整個(gè)工控系統(tǒng)中，軟件控制只是其中的一部分，而不是全部，硬件同樣也很重要。

PLC編程語言的學(xué)習(xí)，如果認(rèn)真，兩個(gè)月的時(shí)間就可以學(xué)的很好，但是PLC相關(guān)硬件的學(xué)習(xí)，卻需要更長的時(shí)間，因?yàn)樗瑢?shí)踐聯(lián)系在一起，環(huán)境不一樣，地點(diǎn)不一樣，要求不一樣，硬件的選型也不一樣，而硬件的類型多種多樣，短時(shí)間內(nèi)無法全部掌握，必須用時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)去積累。

所以說，要想真正學(xué)通PLC技術(shù)，硬件是基礎(chǔ)，軟件是上層建筑，而實(shí)踐則是催化劑，三者缺一不可，不能一味的側(cè)重于軟件的學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖常初.S7-200PLC基礎(chǔ)教程.機(jī)械工業(yè)出版社[M]，2013，1.

[2]劉衛(wèi)平，王明泉.PLC的發(fā)展及應(yīng)用前景[J].機(jī)械管理開發(fā)，2009，10.

[3]劉美俊. PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝[J].技術(shù)進(jìn)步，2007，11.