鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

二七區(qū)自動化控制柜-繼飛機(jī)電-高低壓開關(guān)自動化控制柜 ：

有條件當(dāng)然可以買了，學(xué)任何東西，都是要靠摸索，邊學(xué)邊做，オ能有一定成效。

如果說通過看書學(xué)習(xí)是搞懂理論知識的話，有個PLC可以通過實踐操作提高動手能力，理論結(jié)合實際才是獲得知識的jia途徑。

購買實體PLC學(xué)習(xí)有以下幾個優(yōu)點：

一、增強(qiáng)動手能力，更加符合實際應(yīng)用環(huán)境，避免紙上談兵。

尤其是外部硬件接線，需要自己操作一下才能加深理解，對看電路圖、畫電路圖都有好處。

比如按鈕常開常閉端子號是多少？

中間繼電器24V和0V應(yīng)該接在哪個端子上？

PLC的輸入和輸出如何判斷公共端接0V還是24V？

這些是基礎(chǔ)知識但是未經(jīng)歷過也很容易搞錯。

二、方便進(jìn)行指令驗證

雖然PLC軟件具備仿zhen功能，可以驗證大部分的指令，但畢竟還是有一些不支持的，通過仿zhen驗證甚至與實體機(jī)差異甚大。例如高速處理指令，穩(wěn)定自動化控制柜，通訊控制指令，都需要通過實體機(jī)進(jìn)行。

三、日后學(xué)習(xí)人機(jī)界面時，可以用于人機(jī)在線仿zhen

雖然有些品牌的人機(jī)程序可以跟PLC在電腦上同步仿zhen，但大部分的不同品牌之間的通訊還是無法讓兩個軟件在電腦上實現(xiàn)。這時就可以用人機(jī)的在線仿zhen功能，把電腦當(dāng)做人機(jī)與PLC通訊驗證程序正確性。

四、實操過程中同時練習(xí)了軟件編程和程序上xia載、在線修改編輯、在線監(jiān)控等各項功能。

五、就像“書非借不能讀”，花了錢買了硬件，也會促進(jìn)你的學(xué)習(xí)欲望，緩解懶惰并fa癥導(dǎo)致的學(xué)業(yè)荒廢。

初學(xué)者學(xué)習(xí)PLC說明

1，推薦學(xué)習(xí)三菱的PLC，三菱的程序是一步一步的，歐美的是一塊一塊的。

2，學(xué)習(xí)三菱的PLC，買個PLC，編寫小程序，感覺一下是否對這個比較熱愛。也可以跟別的人，接觸過的了解一下，也可以要一些程序，hao比較全的項目資料，圖紙，工藝，程序。

學(xué)習(xí)PLC正確方法：

第yi看書，編程手冊，硬件手冊，通訊手冊都要看，先弄懂PLC指令和工作方式，對硬件有個大致了解；

第二自己編個小程序試試，這樣對PLC的工作方式有了進(jìn)一步的理解；

第三學(xué)習(xí)別人的PLC程序，然后自己編寫程序試試運(yùn)行效果，二七區(qū)自動化控制柜，比較下就知道哪里錯誤或者不懂的地方；

第四PLC基本會用后，學(xué)習(xí)大型PLC的編程思想，如順序編程，模塊化編程，結(jié)構(gòu)化編程；

第五學(xué)習(xí)PLC的特殊模塊，AI，AO，步進(jìn)，伺服定位，通訊，計數(shù)。

第六，很重要的一種能力就是，拿到一個工程要學(xué)會分析問題，把一個工程分解成若干小問題小功能，一一實現(xiàn)，可以降低編程工作量。

總之，學(xué)習(xí)PLC沒有實踐機(jī)會，學(xué)會的可能性為零。

第yi：PLC是可以工作在極其惡劣的電磁環(huán)境中的

我們都在宣傳片中見過三江源地區(qū)的藏羚羊，它們生活在極其惡劣的環(huán)境中。如果把我們內(nèi)地的普通山羊放到這里，不出三天，普通山羊恐怕就見?？怂沽恕?/p>

如果我們把計算機(jī)直接放到PLC工作的環(huán)境中，無需太久，這些計算機(jī)將死機(jī)甚至燒毀。

在ABB的早期工程中，我們就是把工業(yè)控制計算機(jī)直接放在變電站開關(guān)柜中，用來實施測控和數(shù)據(jù)處理。然而，用不了多久，電源故障和硬盤故障，還有輸入輸出接口的故障就接踵而來，讓人煩不勝煩。直到我們用PLC替換下這些工控機(jī)，事情才算完。

這叫做抵御電磁騷擾EMC的能力，PLC可達(dá)三級甚至四級，而計算機(jī)能達(dá)到二級就算很不錯了。

抵御EMC電磁騷擾，會有許多措施。例如隔離技術(shù)、接地技術(shù)等等都是。

第二：PLC的程序是一行行順序執(zhí)行的，它不會陷入死循環(huán)

我們在編寫計算機(jī)程序時，經(jīng)常會遇見循環(huán)。如果一個循環(huán)子程序設(shè)計不恰當(dāng)，或者條件引起了程序返回，有可能進(jìn)入到死循環(huán)中，系統(tǒng)當(dāng)然就死機(jī)了。

然而，PLC的程序是一條接一條順序執(zhí)行的，只有到了程序末尾才會回頭。在程序中任何部位，若條件滿足，可以實現(xiàn)跳轉(zhuǎn)，但程序還是一條接一條順序執(zhí)行。

如此一來，PLC幾乎不會死機(jī)。這也是PLC區(qū)別于普通計算機(jī)的根本特性。

基于此，我們會發(fā)現(xiàn)PLC的可靠性極高，這是普通計算機(jī)完全不能比擬的。

第三：冗余配置

所謂冗余配置，就是在控制過程中存在主機(jī)和從機(jī)，它們依靠握手線關(guān)聯(lián)，并共享資源和信息。

如果是計算機(jī)，當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)問題時，切換到從機(jī)的時間較長。但對于PLC，我們可以在機(jī)架上安排2套CPU作為主從控制，它們之間的轉(zhuǎn)換僅幾個時鐘周期即可完成。

例如我們的控制對象是汽輪機(jī)，它的轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)。我們不妨假定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速就是工頻周期，也即每分鐘3000轉(zhuǎn)。如果我們對汽輪機(jī)實施DCS監(jiān)控，在現(xiàn)場層面我們只能選用帶冗余配套的PLC，絕bu可能使用計算機(jī)。一旦PLC的主機(jī)發(fā)生故障，它立刻就轉(zhuǎn)入從機(jī)控制，對于受控對象來說幾乎感覺不到，但計算機(jī)就未必可以實現(xiàn)類似功能了。

事實上，帶冗余配套的PLC系統(tǒng)就屬于規(guī)模較大的PLC。從題主的描述看，似乎連邊都沒沾上。

第四：PLC的程序特點

PLC的程序規(guī)模都不大，一般才幾千字節(jié)，能上萬字節(jié)就算很大的程序了。

PLC有許多輸入輸出接口，以及各種類型的變量，這些都需要專門設(shè)置地址，以便在程序中使用。

我們看下圖，此圖是用PLC國際通用標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3模塊化編程語言寫成的：

圖1：某地鐵配電控制系統(tǒng)PLC的輸入接口參數(shù)定義程序和延遲判誤程序

在圖1中，我們在左側(cè)看到了許多輸入?yún)⒘?，它們的末尾都有_s的標(biāo)識，這些就是開關(guān)量輸入?yún)?shù)，它們不但有地址，還有名稱。這是必須的，否則程序無法辨識和使用它們。

我們由圖1的程序看到，這種編程方法比所謂的C語言方便得多。事實上，每一個功能塊就相當(dāng)于一段C語言。例如TON模塊，它是延遲模塊，如果用C語言，怎么也要若干語句行，但這里僅僅只是一個程序模塊而已。何者更方便一看便知。

我們再看下圖：

圖2：PLC的16位字解析為單個開關(guān)量的程序段

圖2中，程序開頭的AND（與邏輯模塊）實施程序轉(zhuǎn)移。當(dāng)條件滿足時，AND啟動子程序入口。

在圖2中，我們看到了UNPACK16模塊，它的任務(wù)是把一個16位的字解析為16個開關(guān)量，供下一步程序使用。

我們很容易想到，這個UNPACK16模塊若用C語言來寫，又會有何種形式？何者更方便？

我們看下圖：

圖3：數(shù)據(jù)交換的RS485接口定義和MODBUS通信管理

圖3是PLC對系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)交換的定義、數(shù)據(jù)采集和管理。圖中的一個個模塊就是處理MODBUS通信協(xié)議數(shù)據(jù)的，同時還實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集輪巡操作。

這些模塊用C語言該如何寫？是不是會麻煩很多？

我們看到，PLC程序的便捷性是C語言無法比擬的。

第五：PLC的工作范圍

PLC的內(nèi)存不大，盡管它的可靠性很高，高低壓開關(guān)自動化控制柜，但PLC不能用于較大的計算。我曾經(jīng)設(shè)計過一個PLC程序，用于浮點數(shù)的乘法，麻煩得很，后不得不使用模塊配合查表來解決問題。

PLC的內(nèi)部其實就是單片機(jī)，只不過整個PLC的單片機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過了嚴(yán)格的EMC測試，而操作系統(tǒng)和編程系統(tǒng)也進(jìn)行了優(yōu)化，方便我們這些編程者使用。

既然PLC只是一臺單片機(jī)系統(tǒng)，可想而知它與計算機(jī)不在同一個技術(shù)水平上。計算機(jī)能夠完成的工作，哪怕只是一篇WORD文檔的寫作，用PLC絕bu可能完成。但PLC能夠輕松實現(xiàn)的控制功能，用計算機(jī)雖然也能勉強(qiáng)實現(xiàn)，但效果極差，且可靠性極低，尺寸也巨大。

如此看來，PLC與計算機(jī)的工作特性不一樣，適用的工作對象當(dāng)然也不一樣。

所以，題主拿計算機(jī)的C語言來比擬PLC的編程語言，并不合適。

另外，題主所謂的規(guī)模較大的PLC，這個定義不明確，也是沒有意義的。

總的來說，USS協(xié)議主要有以下幾個特點：

1. 支持多點通信，物理層可使用RS485網(wǎng)絡(luò)；

2. 采用主-從的通信方式，網(wǎng)絡(luò)中duo可以有1個主站（Master）和31個從站；

3. 單雙工通信方式，中壓自動化控制柜，可發(fā)送和接收，但不能同時進(jìn)行；

4. 報文簡單可靠，數(shù)據(jù)長度可變；

USS協(xié)議的波特率gao可達(dá)115.2kbps，通信字符格式為1位起始位、1位停止位、1位偶校驗位和8位數(shù)據(jù)位。USS通信的刷新周期與PLC的掃描周期是不同步的，一般完成一次USS通信需要幾個PLC掃描周期，通信時間和總線上的變頻臺數(shù)、波特率以及掃描周期有關(guān)。不同波特率下的USS主站輪詢時間也有所不同。

主站與從站之間的報文傳輸有三種方式：

1. 周期性報文傳輸（Cyclic Telegram Transfer）：

在周期性報文傳輸過程中，主站每隔一段時間就發(fā)送報文給從站，每一個從站都可以接收到主站發(fā)送的報文；對于從站而言，當(dāng)接收到的報文沒有錯誤，并且報文中的地址是本站的地址時，從站必須應(yīng)答；當(dāng)主站接收到從站的應(yīng)答后，便與從站建立了邏輯上的連接；在周期性報文傳輸中，主站與從站之間都會設(shè)置一個監(jiān)控時間，當(dāng)超時沒有接收到報文時，會提示通信錯誤；

2. 非周期性報文傳輸（Acyclic Telegram Transfer）：

一般來講，報文的傳輸都是周期性的，但一些用于診斷和服務(wù)的報文可以非周期性的方式進(jìn)行。在非周期性報文傳輸中，無法設(shè)置監(jiān)控時間。

3. 廣播（Broadcast）：

主站通過將通信報文中的廣播位置1來實現(xiàn)廣播通信（詳見后續(xù)報文結(jié)構(gòu)）。在廣播通信中，所有的從站都能收到廣播報文，并且不需要應(yīng)答。

STX：起始字節(jié)（Start of Text），值為02 Hex，表示報文的開始；

LGE：第二個字節(jié)，表示報文的長度；

ADR：第三個字節(jié)，表示從站的地址及其它信息；

1~n：n個字節(jié)，表示數(shù)據(jù)的內(nèi)容（n≤252）；

BCC：后一個字節(jié)，BCC校驗碼；

報文的長度LGE是指數(shù)據(jù)長度n加上ADR和BCC，也就是n+2個字節(jié)；

地址字節(jié)ADR的第0~4位用來表示從站地址，第5位是廣播標(biāo)志位，第6位是鏡像標(biāo)志位，第7位是特殊用途標(biāo)志位。

由于從站地址的范圍是5個二進(jìn)制位(bit)，因此能夠表示的da值為十進(jìn)制數(shù)31，這也是為什么USS協(xié)議duo能支持31個從站的原因；

廣播報文是把ADR的第5位置1，如果為0，非廣播報文；

鏡像報文是把ADR的第6位置1，當(dāng)從站接收到主站的鏡像報文后，會原封不動的將其發(fā)回給主站；鏡像報文功能可在調(diào)試時用于測試網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量。如果為0，非鏡像報文；

USS協(xié)議允許主站與從站之間傳遞不同于標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動裝置的報文。這些非標(biāo)準(zhǔn)報文，被稱為特殊報文。這樣一來，在同一條總線上，就可能同時存在標(biāo)準(zhǔn)報文和特殊報文兩種情況。為了進(jìn)行區(qū)分，特殊報文就是將ADR地址的第7位被置1。具有特殊報文處理能力的從站可以接收特殊報文并進(jìn)行處理，而普通從站會忽略特殊報文。如果該位為0，那么就是標(biāo)準(zhǔn)報文，0~6位有效。