西門子安慶(中國(guó))總代理
1、編程需要堅(jiān)強(qiáng)的毅力和足夠的耐心
人各有所長(zhǎng)。有些人把編程看作一項(xiàng)冗長(zhǎng)而枯燥的工作;有些人把編程看作一項(xiàng)趣味的智力游戲。如果你是前者,強(qiáng)烈建議你遠(yuǎn)離這份工作。畢竟編程工作是對(duì)人的毅力和耐心的挑戰(zhàn)。我所在實(shí)驗(yàn)室中,很多學(xué)生看到我編程序就會(huì)驚訝于我面對(duì)這一堆堆符號(hào)所表現(xiàn)出的專注。其實(shí),這是興趣使然。興趣使我具備了足夠的毅力和耐心。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次失敗后,當(dāng)看到一個(gè)個(gè)符號(hào)按我的思路整齊的排列,PLC按我的要求有條不紊的運(yùn)行時(shí),興趣得到了極大的滿足,如同打通了一個(gè)游戲的關(guān)口。所以,我告訴這些學(xué)生:你們看到的是一堆枯燥怪異的符號(hào),我看到的卻是一群熱情奔放的舞者,而我則是她們的導(dǎo)演。
2、編程需要敢于實(shí)踐的信心
我曾經(jīng)教過(guò)一個(gè)學(xué)生學(xué)AutoCAD,我對(duì)她的要求就是實(shí)踐。我告訴她:你隨便怎么操作,大不了一張圖重畫;最壞的結(jié)果是系統(tǒng)崩潰,沒關(guān)系,系統(tǒng)重做,再來(lái);只要電腦沒被砸了,怎么都行。兩年后,我再看到她做的CAD圖紙,也自嘆不如。
同樣道理,只有不斷地在PLC上運(yùn)行這些指令,觀察運(yùn)行的結(jié)果,才能弄清PLC指令的作用。很多初學(xué)者對(duì)PLC一臉的迷茫,往往是出于一種畏懼,擔(dān)心損壞設(shè)備。而這些畏懼是沒有任何道理的。仔細(xì)的閱讀手冊(cè)是非常重要的,但是僅靠讀書是成不了一個(gè)工程師的。更何況手冊(cè)上的內(nèi)容并非面面俱到。我在接觸到那些不熟悉的指令時(shí),喜歡單獨(dú)編一個(gè)小程序,讓PLC運(yùn)行。然后逐個(gè)修改條件,觀察運(yùn)行的結(jié)果(MicroWin為用戶提供了非常好的監(jiān)控手段),反過(guò)來(lái)再重新理解手冊(cè)的描述,這樣就可以非常直觀的理解這些指令的作用和使用方法。不必?fù)?dān)心自己寫的程序會(huì)有什么問(wèn)題,會(huì)影響PLC的正常工作。程序有沒有問(wèn)題,只有讓PLC運(yùn)行了才能發(fā)現(xiàn)。而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題就是對(duì)自己能力的提高。撇開硬件操作不談,單就軟件來(lái)說(shuō),我還真沒有遇到過(guò)由于軟件問(wèn)題而損壞PLC的事。在這里不必?fù)?dān)心繼電器電路接錯(cuò)線可能造成的后果。所以,大膽的實(shí)踐是PLC編程的必由之路。
當(dāng)然,大膽實(shí)踐并不是野蠻操作,而是必須遵循必要的規(guī)范。還有一個(gè)要注意的,在程序未經(jīng)可靠性證實(shí)之前,千萬(wàn)不要掛接負(fù)載,以免造成不必要的損失。數(shù)字量的輸出有LED顯示;而模擬量處理可以采用一些硬件或軟件模擬手段來(lái)解決。
3、編程需要有縝密的邏輯思維
編程本身就是一種邏輯思維過(guò)程。在高級(jí)語(yǔ)言中,使用最多的是ifthenelse、select這些條件判別語(yǔ)句,這就是邏輯中的因果關(guān)系。PLC程序就是由這些因果關(guān)系組成的:判別條件是否成立,進(jìn)而決定執(zhí)行相應(yīng)的指令。最初的PLC是用來(lái)替代繼電器邏輯電路的,所以繼承了繼電器電路以觸點(diǎn)作為觸發(fā)條件的描述方式。在PLC中,以虛擬觸點(diǎn)代替了繼電器的金屬觸點(diǎn),而繼電器電路所表達(dá)的邏輯關(guān)系還是被完整的保留下來(lái)。即使引入了繼電器電路難以勝任的數(shù)值處理過(guò)程,PLC從根本上還是在執(zhí)行一個(gè)個(gè)因果關(guān)系。所以,理順對(duì)象的各個(gè)事件之間的邏輯關(guān)系,是編程之前必須精心做好的準(zhǔn)備工作。我在接到一項(xiàng)任務(wù)后,第一件事就是整理出一份邏輯關(guān)系圖,與用戶反復(fù)商討,取得用戶的認(rèn)可,然后才真正進(jìn)入程序的編寫過(guò)程。
4、的相關(guān)知識(shí)
PLC的程序是直接作用于對(duì)象的具體工藝過(guò)程,那么對(duì)對(duì)象具體工藝過(guò)程的理解是非常重要的的。我在與用戶的交流過(guò)程中,會(huì)用我所掌握的UnitOperation的知識(shí)分析用戶的工藝過(guò)程,協(xié)助用戶整理過(guò)程控制中的各個(gè)邏輯關(guān)系,甚至包括各種儀表、硬件的配置。這得益于我原本所學(xué)的專業(yè)。當(dāng)然,不能要求所有搞PLC程序的工程師都有我這樣的經(jīng)歷。但是有兩門知識(shí)卻是的:一是過(guò)程儀表的硬件知識(shí),包括傳感器、變送器(二次儀表)和PLC本身,這是構(gòu)建控制系統(tǒng)的基礎(chǔ);二是過(guò)程控制理論,包括各種控制模型的原理和應(yīng)用,其中最重要的是二位調(diào)節(jié)和PID調(diào)節(jié)模型。PID調(diào)節(jié)是目前用得泛的過(guò)程控制手段,且變化多端。學(xué)習(xí)PID方法就是讀書。幾乎所有講解過(guò)程控制的書籍都有關(guān)于PID的內(nèi)容,多讀基本相關(guān)的書籍對(duì)理解PID是很有益處的。我發(fā)現(xiàn)不少網(wǎng)友在進(jìn)入PLC領(lǐng)域時(shí),缺乏這些相關(guān)知識(shí)。這并不可怕;可怕的是當(dāng)事者不能靜下心來(lái)彌補(bǔ)知識(shí)的缺陷。我們不要怪罪學(xué)校沒有教授這些內(nèi)容,而是要注重自己如何去學(xué)習(xí)這些知識(shí)。工作中遇到的許多問(wèn)題是學(xué)校里沒講過(guò)的,這不能成為我們拒絕工作的理由,而應(yīng)該以積極的態(tài)度去應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題。我的體會(huì)是,為了解決工作中的問(wèn)題而學(xué)習(xí)的知識(shí),比課堂上學(xué)的東西更容易記住。
5、養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣
每個(gè)人編程都會(huì)有不同的習(xí)慣和特點(diǎn),不能強(qiáng)求一致。但是一些好的習(xí)慣還是應(yīng)該為大多數(shù)人所遵循。一是理順邏輯關(guān)系、時(shí)序關(guān)系,編制程序框圖;二是合理分配主程序、子程序和中斷程序;三是合理分配寄存器,編制寄存器符號(hào)表。
PLC編程更接近于單片機(jī),或者說(shuō)PLC就是模塊化的單片機(jī)。因此PLC的很多操作都是直接針對(duì)寄存器的,如果在程序中出現(xiàn)不合理的寄存器地址重疊,一定會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)想的后果。編制寄存器符號(hào)表不僅可以避免上述問(wèn)題(MicroWin會(huì)有問(wèn)題提示),而且可以使程序具備更好的可讀性。這和VB中定義變量有異曲同工之處。
VB編程中關(guān)注的是事件,不強(qiáng)調(diào)主程序和子程序的觀念,因?yàn)閂B主程序的工作是由PC的操作系統(tǒng)完成的。PLC則不然。PLC程序是以主程序?yàn)橹鞲傻?,CPU不斷的循環(huán)執(zhí)行主程序,只有觸發(fā)條件成立時(shí)才會(huì)調(diào)用子程序或中斷程序。即子程序和中斷程序所執(zhí)行的任務(wù)不是全時(shí)需要的。如果把這些任務(wù)都放在主程序中會(huì)無(wú)端增加主程序的工作量,降低程序的效率。這點(diǎn)和單片機(jī)的編程思路是一致的。子程序的使用可以使整個(gè)程序的邏輯更清晰。而且子程序可以分開編寫、調(diào)試,最后“安裝"到主程序上。這樣你可以一個(gè)一個(gè)解決問(wèn)題。
PLC編程,無(wú)論是LAD,抑或STL,都不如VB那么直觀、有趣,更不如CAD那么形象。但比單片機(jī)的匯編語(yǔ)言的可視性強(qiáng)多了。對(duì)于初學(xué)者,LAD(梯形圖)的編程相對(duì)直觀,更容易上手
一步:閱讀產(chǎn)品說(shuō)明書。
第一步看起來(lái)再簡(jiǎn)單不過(guò)了,很多設(shè)備工程師會(huì)說(shuō),這臺(tái)設(shè)備我負(fù)責(zé)了很多年,維護(hù)保養(yǎng)每天都做,沒有不熟悉的,看說(shuō)明書就是浪費(fèi)時(shí)間。哈哈,這就是國(guó)內(nèi)很多工程師的通病,許多人從設(shè)備買回來(lái)直到報(bào)廢,沒有人真正認(rèn)真地去閱讀過(guò)產(chǎn)品說(shuō)明書,即使閱讀也是草草地一看。更多的還是通過(guò)供貨方的產(chǎn)品培訓(xùn)來(lái)了解設(shè)備,孰不知,如果簡(jiǎn)單的培訓(xùn)就可以讓你充分了解設(shè)備特點(diǎn)的話,那么為什么國(guó)際上都要求設(shè)備要配備說(shuō)明書呢?如果閱讀過(guò)說(shuō)明書,請(qǐng)問(wèn)說(shuō)明書最開始的安全守則是否一字一句的看過(guò)?每個(gè)元件的說(shuō)明是否看過(guò)?沒種元件的調(diào)試方法是否看過(guò)?…
我們會(huì)發(fā)現(xiàn),其實(shí)我們?nèi)粘:雎粤水a(chǎn)品說(shuō)明書,很多人甚至將說(shuō)明書扔掉或者放在自己一時(shí)都想不起來(lái)的地方。仔細(xì)閱讀說(shuō)明書是編程的第一步,首先要閱讀安全守則,知道哪些執(zhí)行機(jī)構(gòu)可能會(huì)對(duì)人身造成傷害,哪些機(jī)構(gòu)間最容易發(fā)生撞擊,當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)如何解決,這些最致命的問(wèn)題都在安全守則中,為什么不去看呢?
此外,關(guān)于設(shè)備每個(gè)元件的特性,使用方法,調(diào)試方法也在說(shuō)明書中,不去閱讀,即使程序正確,如果元件沒有調(diào)試好,設(shè)備一樣不能工作。再有,所有的電路圖、氣動(dòng)液壓回路圖、裝配圖也在說(shuō)明書中,不去閱讀它怎么知道沒種元件可以做何種改造呢。
第二步:根據(jù)說(shuō)明書,檢查I/O。
確認(rèn)仔細(xì)通讀說(shuō)明書了?如果真的仔細(xì)閱讀過(guò),那么進(jìn)行第二步,檢查I/O,俗稱“打點(diǎn)"。
檢查I/O的方法很多,但是一定要根據(jù)說(shuō)明書提供的地址依次進(jìn)行檢查。前提是按照說(shuō)明書的安全守則和元件的說(shuō)明,在絕對(duì)安全的情況下來(lái)檢查。
在檢查輸入點(diǎn)時(shí),一般輸入信號(hào)無(wú)非是各種傳感器,如電容、電感、光電、壓阻、超聲波、磁感式和行程開關(guān)等傳感器。檢查這些元件比較簡(jiǎn)單,根據(jù)元件說(shuō)明將工件放在工位上,或是移動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢查傳感器是否有信號(hào)即可。當(dāng)然,不同的設(shè)備檢測(cè)的方式可能不同,這要看具體情況而定了。
但是在檢查輸出信號(hào)時(shí)就要格外小心了。如果是電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,必須在安全情況下,尤其是保證設(shè)備不會(huì)發(fā)生撞擊前提下,讓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器得電,檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否能夠運(yùn)動(dòng)。如果是液壓或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),同樣在安全情況下手動(dòng)使換向閥得電,從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在檢查輸出信號(hào)時(shí),不論執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式是什么,一定要根據(jù)元件說(shuō)明書,首先要保證設(shè)備和人身安全,要注意并不是所有設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可以通電測(cè)試的,所以有時(shí)個(gè)別的輸出信號(hào)可能無(wú)法手動(dòng)測(cè)試。
無(wú)論是輸入還是輸出裝置,當(dāng)傳感器有信號(hào)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置得電后,必須同時(shí)檢查PLC上的I/O模塊指示燈是否也點(diǎn)亮。很多設(shè)備中,輸入輸出信號(hào)是通過(guò)接線端子與PLC連接,有時(shí)接線端子的指示燈有信號(hào) ,但不能保證由于連接導(dǎo)線內(nèi)部斷路,而PLC上相應(yīng)的地址沒有信號(hào)接通。這一點(diǎn)要特別注意。
在測(cè)量輸入輸出信號(hào)后,要同時(shí)將測(cè)量的地址記錄下來(lái),保證信號(hào)地址和說(shuō)明書中一致。如有不同,再次測(cè)量設(shè)備地址,多次測(cè)量仍然不一致,先聯(lián)系設(shè)備廠家,因?yàn)榇藭r(shí)不能保證廠家提供的地址沒有錯(cuò)誤。