PLC學習中硬件和軟件誰更重要？

李莉　陳煥春

【摘要】PLC技術的發展，為工業自動化的實現立下了汗馬功勞。但目前在PLC學習過程中，大都過分強調了編程語言（軟件）的重要性，而忽視了PLC硬件的學習，殊不知，硬件在整個工控系統中也是非常重要的。

【關鍵詞】PLC技術 硬件 軟件 工控系統

【中圖分類號】G718.2 【文獻標識碼】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60年代末誕生之日起，就和工業控制聯系在一起，隨著微處理器的出現，集成電路和通訊技術的發展，其應用領域越來越廣泛，包括交通、電力、鋼鐵、汽車、機械制造、機器人控制等等。可以說，工業自動化的實現，PLC立下了汗馬功勞。

PLC做為整個工控系統的核心部分，掌握PLC控制技術就顯得非常重要。

一、PLC硬件的學習

關于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、擴展接口電源等部分組成。然后分別介紹一下各個模塊的結構及功能，而將整本書的重點都放在了PLC的編程上。

由此，很多PLC培訓機構，很多學校里開設的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，直接導致了進入企業做工程時，面對整個工控系統各種器件的無所適從。

那么，應該如何學習PLC的硬件知識呢？

我個人覺得，應從下面幾方面進行學習：

1、與PLC相連器件的學習

與PLC相連的器件包括交流接觸器、電機、開關、各種傳感器等，我們不但應該掌握這些器件的特性、工作原理，還應該掌握其種類及型號。因為選型對整個工程來說，也是重要的一環，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，還得根據具體的工業環境要求及成本來進行選擇。

2、PLC輸入/輸出模塊及擴展模塊的學習

當我們確定了一個工程的輸入和輸出點數的時候，就應該選擇PLC的數量及其擴展模塊了，這時候應該綜合考慮其成本及可擴展性來定模塊的種類。所以我們應該熟知各擴展模塊的特點和使用場合以及價格。

3、安裝與布線

工業控制中，工控系統的布線有其嚴格的要求。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格的要求。

4、硬件調試過程中的常見干擾

同一個工控系統在A地能調試成功，而在B地則調試很久都不成功，原因何在？

PLC是一種用于工業生產自動化控制的設備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業環境中使用。然而，當生產環境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運行，要提高PLC控制系統可靠性，一方面要求PLC生產廠家提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求設計、安裝和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統的抗干擾性能。因此在使用中應注意以下問題：

（1）工作環境包括溫度、濕度、振動、空氣、電源等因素。

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

二、PLC軟件的學習

目前，工業控制中用的比較多的是西門子系列的PLC，對于大規模的工控系統，可以采用S7-300或400系列，而對于中小規模的系統，則多采用S7-200系列。PLC軟件的學習，主要指PLC程序的編寫。IEC61131-3標準中有5種編程語言，包括順序功能圖，梯形圖，功能塊圖，語句表和結構文本。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的電路圖很相似，具有直觀易懂的優點，多用于設計復雜的數字量控制程序；語句表輸入方便快捷，還可以為每一條語句加上注釋，便于復雜程序的閱讀，多用于設計通信、數學運算等高級應用程序；功能塊圖是一種類似于數字邏輯電路的編程語言，有數字電路基礎的人很容易掌握；結構文本是為IEC61131-3標準創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學習中軟件和硬件誰更重要？

絕大多數的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現某項功能，這當然是無可厚非的，因為編程確實對整個系統功能的實現非常重要，他能實現對外部硬件的自動控制，但是在整個工控系統中，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編程語言的學習，如果認真，兩個月的時間就可以學的很好，但是PLC相關硬件的學習，卻需要更長的時間，因為他同實踐聯系在一起，環境不一樣，地點不一樣，要求不一樣，硬件的選型也不一樣，而硬件的類型多種多樣，短時間內無法全部掌握，必須用時間和經驗去積累。

所以說，要想真正學通PLC技術，硬件是基礎，軟件是上層建筑，而實踐則是催化劑，三者缺一不可，不能一味的側重于軟件的學習。

參考文獻：

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