PLC学习中硬件和软件谁更重要？

李莉　陈焕春

【摘要】PLC技术的发展，为工业自动化的实现立下了汗马功劳。但目前在PLC学习过程中，大都过分强调了编程语言（软件）的重要性，而忽视了PLC硬件的学习，殊不知，硬件在整个工控系统中也是非常重要的。

【关键词】PLC技术 硬件 软件 工控系统

【中图分类号】G718.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）02-0237-02

可编程序控制器（简称PLC），自20世纪60年代末诞生之日起，就和工业控制联系在一起，随着微处理器的出现，集成电路和通讯技术的发展，其应用领域越来越广泛，包括交通、电力、钢铁、汽车、机械制造、机器人控制等等。可以说，工业自动化的实现，PLC立下了汗马功劳。

PLC做为整个工控系统的核心部分，掌握PLC控制技术就显得非常重要。

一、PLC硬件的学习

关于PLC的硬件，很多书上是这样说的：主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。然后分别介绍一下各个模块的结构及功能，而将整本书的重点都放在了PLC的编程上。

由此，很多PLC培训机构，很多学校里开设的PLC课程里，讲师也就这样讲了，但是这样讲就够了吗？人们对硬件的忽视，直接导致了进入企业做工程时，面对整个工控系统各种器件的无所适从。

那么，应该如何学习PLC的硬件知识呢？

我个人觉得，应从下面几方面进行学习：

1、与PLC相连器件的学习

与PLC相连的器件包括交流接触器、电机、开关、各种传感器等，我们不但应该掌握这些器件的特性、工作原理，还应该掌握其种类及型号。因为选型对整个工程来说，也是重要的一环，比如说测量温度的器件，可以用接触性温度传感器，也可以用非接触性温度传感器，一般情况下非接触性温度传感器比如红外测温仪其价格较高，所以能用接触性温度传感器想办法解决的就尽量用接触性温度传感器，而接触性温度传感器又由于其材料的不同可以划分为好多类，比如热电偶、热电阻等，每一类又有很多种不同的型号，具体选择哪一种型号的温度传感器，还得根据具体的工业环境要求及成本来进行选择。

2、PLC输入/输出模块及扩展模块的学习

当我们确定了一个工程的输入和输出点数的时候，就应该选择PLC的数量及其扩展模块了，这时候应该综合考虑其成本及可扩展性来定模块的种类。所以我们应该熟知各扩展模块的特点和使用场合以及价格。

3、安装与布线

工业控制中，工控系统的布线有其严格的要求。从PLC位置的摆放，线号的选择，布线的路径等等都有具体而严格的要求。

4、硬件调试过程中的常见干扰

同一个工控系统在A地能调试成功，而在B地则调试很久都不成功，原因何在？

PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行，要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题：

（1）工作环境包括温度、湿度、振动、空气、电源等因素。

（2）控制系统中干扰及其来源。现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一，包括强电干扰、接地系统混乱引起的干扰等等。 对于强电干扰，应合理处理电源，抑制电网引入的干擾；而对于接地系统混乱引起的干扰则要正确选择接地点，完善接地系统。

二、PLC软件的学习

目前，工业控制中用的比较多的是西门子系列的PLC，对于大规模的工控系统，可以采用S7-300或400系列，而对于中小规模的系统，则多采用S7-200系列。PLC软件的学习，主要指PLC程序的编写。IEC61131-3标准中有5种编程语言，包括顺序功能图，梯形图，功能块图，语句表和结构文本。其中，梯形图是使用得最多的PLC图形编程语言，它与继电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，多用于设计复杂的数字量控制程序；语句表输入方便快捷，还可以为每一条语句加上注释，便于复杂程序的阅读，多用于设计通信、数学运算等高级应用程序；功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握；结构文本是为IEC61131-3标准创建的一种专用的高级编程语言；顺序功能图用来编制顺序控制程序，位于其他编程语言之上。

三、PLC学习中软件和硬件谁更重要？

绝大多数的PLC书上，都用80%的篇幅来讲解PLC编程语言的各种指令，告诉大家如何编写程序来实现某项功能，这当然是无可厚非的，因为编程确实对整个系统功能的实现非常重要，他能实现对外部硬件的自动控制，但是在整个工控系统中，软件控制只是其中的一部分，而不是全部，硬件同样也很重要。

PLC编程语言的学习，如果认真，两个月的时间就可以学的很好，但是PLC相关硬件的学习，却需要更长的时间，因为他同实践联系在一起，环境不一样，地点不一样，要求不一样，硬件的选型也不一样，而硬件的类型多种多样，短时间内无法全部掌握，必须用时间和经验去积累。

所以说，要想真正学通PLC技术，硬件是基础，软件是上层建筑，而实践则是催化剂，三者缺一不可，不能一味的侧重于软件的学习。

参考文献：

[1]廖常初.S7-200PLC基础教程.机械工业出版社[M]，2013，1.

[2]刘卫平，王明泉.PLC的发展及应用前景[J].机械管理开发，2009，10.

[3]刘美俊. PLC控制系统的设计与安装[J].技术进步，2007，11.