亿博如何学习可编程逻辑控制器（PLC）？非常感谢各位知友对西门子PLC产品的推荐，今天我们有幸邀请到西门子的PLC产品的专家，为大家详细讲解西门子PLC的学习。以下是分享原文：

　　学习西门子PLC没有想象中那么难，一句话可以总结为：对初学者来说，600多块的SR20就足够用了，组态软件免费，西门子官方网站还有免费的视频教程。

　　如若详细展开，就涉及到PLC的硬件组成、编程软件、系统指令和程序结构等复杂的内容。接下来，我将从PLC的选型、PLC入门及PLC拓展模块和进阶等方面介绍PLC的学习要点。

　　西门子做PLC已经有40多年了，目前最新的产品家族为SIMATIC S7。西门子针对不同的市场需求推出了不同的产品系列，如高端的S7-1500系列，中端的S7-1200系列，低端的S7-200 SMART（以下简称SMART）系列。

　　SMART是西门子针对中国市场研发的新一代PLC，被广泛应用在包装、纺织、机床、食品、地铁等众多领域。它能够有效地提升设备性能和降低成本，性价比非常高，也非常可靠。

　　SMART主要分为ST和SR两大系列，这两个系列都能在电商平台上购买到。SR系列ST系列最主要的不同是，ST系列可以接收/输出高速脉冲信号。所以ST系列可以应用在运动控制，常见的包装产线，目前热门的机械手臂等领域。大家在学习阶段一般是应用不到这些功能的。而且ST和SR在编程和使用上是没有区别的，它们之间相互通信也非常容易实现。

　　SMART系列的组态软件（即通俗意义上的上位机）是STEP 7-Micro/WIN SMART（简称Micro/WIN），在官网上可以免费下载免费使用的，下载地址为:

　　Micro/WIN的设计理念和前面提到的另外两个高阶PSC系列，S7-1200和S7-1500的组态软件TIA Portal是一脉相承的，也支持和S7-1200 ，S7-1500之间相互通信。如若以后需要学习西门子的中高端PLC产品系列，学习和迁移的成本是非常低的。

　　我曾经用一个SR20加一些外部设备，打造了一个全自动化的小型灌溉系统，总成本不超过1000元。感兴趣的知友可以在后文看到简单的设计方案和接线方式。

　　PLC是一个集成度非常高的系统，在实际工作中，可能只有部分功能被用到，但在学习时，需要全面了解下PLC的功能。SMART PLC就是一个非常好的入门系列，刚才我们提到了，SMART PLC的操作工具是Micro/WIN。所以学习SMART PLC就是学习Micro/WIN。

　　我们内部也会交流SMART PLC的学习体会，大家普遍的感受是，SMART系列的学习成本非常低。我们在设计SMART PLC的功能时，会把易用性作为首要考虑的因素，即使没有编程经验，也能在短时间熟悉使用PLC产品的绝大部分功能。

　　关于PLC究竟要学些什么内容，市面上有很多关于SMART PLC的书籍，在此不作赘述。而关于Micro/WIN 的操作方法教程，以下网址中也有入门操作的视频课程，全部都是免费的。

　　作为西门子PLC产品的研发人员，长期接触PLC，有几个高效学习的小技巧分享给大家。这些小技巧很容易被忽视，大多数工作几年的PLC研发人员可能也不知道，但这些技巧对于初学者又非常重要。

　　在初次安装Micro/WIN时，需要设置PG/PC接口。SR/20集成了标准以太网口，可以使用PC物理网卡和PLC直接通信，所以无需购买昂贵且传输速率不高的PPI线。

　　PG/PC接口是什么呢？很多刚接触西门子PLC的同学会有这样的疑惑，PG/PC其实指的是电脑，说到这里，还有个PLC“被迫改名”的小故事。

　　在连接CPU的时候，先选择通信接口，这里选择物理网卡，跟上面设置PG/PC作用是一样的。点击”查找CPU”，SR20就会响应指令然后将识别信息发送给Micro/WIN。

　　选中SR20点击确定后，Micro/WIN和PLC建联成功。然后通过”编辑”可以给PLC设置身份信息，通过”闪烁”指示灯可以让PLC的LED灯交替闪烁。

　　设置时钟的操作一般只需要在初次连接PLC的时候进行，PLC内部有独立的时钟，可以断电保持7天。PLC在运行中也会实时纠正时钟误差，即使连续运行几年，误差都不会超过2秒钟。在小型PLC中这是一个非常高的精度。

　　在自动化系统中，我们需要经常操作的一个步骤是，检查系统当前是否正常运行，性能状况如何，是否有警报信息。这些都在“PLC”菜单下的“PLC”功能块里面。

　　调试和模拟功能是Micro/WIN非常重要的功能，这个功能非常实用并且操作简单，它可以方便地模拟实际运行过程中无法生成的参数，让操作者能够提前发现程序和配置中的问题，和生成最优的参数，能够有效地降低系统的风险。

　　通过下载对话框可以访问在线帮助手册，它包含了所有PLC编程相关的信息，比市场上所有的相关书籍都更重要，即使是已经操作熟练的PLC专家也需要经常查阅在线也可以打开这个文档，还可以把这个文档从Micro/WIN的安装目录（默认在C:\Program Files (x86)\Siemens\STEP 7-MicroWIN SMART\Help\S7MicroWinSmart_804.chm））中拷贝出来，方便随时翻阅学习。

　　下载完成后，可以将CPU设置为RUN模式，Micro/WIN还提供了很强大的调试和观察程序运行的功能，请点击“程序运行”按钮。

　　没有给I0.0对应的输入端子接电信号，又想调试怎么办呢？Micro/WIN有一个利器，”状态图表”。

　　我们写入I0.0然后点击监控按钮，可以看到I0.0的值为0，给它输入一个值1，然后点监控旁边”强制”按钮，再试试看。

　　当再次将I0.0强制的时候Q0.0立即变为1，同时能听到继电器Q0.0闭合的声音。如果将负载，比如电机、灯泡等设备连接到PLC，那么设备立即会运转起来。

　　如果有多个负载，那么就从Q0.1-Q0.7端子接线。每一个输出端子可以承载最大2A电流，因此切记不要超负荷运行。

　　另一方面，Q点总共有8个，分成两组，Q0.0-Q0.3，都需要通过1L这个输入端子接到24V开关电源上。如果还需要接更多的负载，那么就需要给2L这个输入端子供电，通过Q0.4-Q0.7和负载连接了。

　　SMART之所以性价比高，是因为它仅仅集成了核心的功能，对于个性化的自动化项目/产品功能，是用扩展模块的方式来实现的，这样客户就不用为不需要的功能买单了。SMART的扩展模块目录在在线帮助文档里可以查看到。

　　扩展模块的安装也非常简单，PLC右侧的长方形塑料片是可以抠下来的，后面就是插模块的位置。插好模块后，在“系统块”的EM行中选择刚才插入的扩展模块就完成组态了。

　　我个人用的最多的模块是AR02，我上面提到的全自动化农业灌溉系统就是用AR02扩展模块实现的。

　　AR02拓展模块是专门为检测温度打造的，价格大约在200元多一点（价格有可能上下浮动）。也无需再购买额外的供电电源，PLC右下方24VDC字样下方的两个端子L+和M可以给它供电。我又增加了一个大约30元的温度传感器Pt100，接到AR02上面的输入端子中。接线读取实时温度，在程序中根据温度做不同的处理。这样，一个全自动化农业灌溉系统就做好了。

　　拓展3：PLC可以通过OUC跟任何支持网络(标准TCP/IP)的设备进行通信，如跟PC通信，可以在PC端执行机器学习或神经网络程序（例如人脸识别），将需要执行的动作发送至PLC。

　　再回到题主的问题，如果想更好的学习PLC，那么一个办法就是，致用所学，大家在学习过程中也不妨试一试。此全自动化农业灌溉系统仅供抛砖引玉。PLC能够支持非常复杂的功能，如运动控制，高速计数器，Profinet等，这些功能都在Micro/WIN左侧项目树下的“向导”目录中。

　　1．推荐选择SR20作为入门PLC的产品，成本低，易用性强亿博体育app，软件免费，拓展性强2．学习PLC，用免费的Micro/WIN软件就可以，线上有帮助手册，官网（

　　ce/elearning/series/145.html）有免费教程，上文也介绍了常规教程中不常见的操作3．有问题可以在西门子官网（从视频教程网页导航至官方论坛）上提问，西门子专家团队会定期回答

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　　1.门外汉阶段：此阶段建议看一些基础的东西，如什么是PLC( Programmable Logic Controller可编程控制器)，基本原理是什么，可以应用在哪些地方之类的，反正就是对PLC有个整体的了解就好了。我的总结PLC就相当于人的大脑，各种检测原件(输入信号)就好比人的眼睛、耳朵、鼻子，执行原件(输出信号)就是手脚，PLC通过收集信号，然后通过逻辑运算(大脑思考判断)亿博体育app，指挥执行原件动作。2.初级入门：PLC种类很多，就对楼主的西门子来说吧。首先你需要一台电脑，配置一般就行，市面上主流配置就可以了，CPU(指PLC)就不用了；其次，安装编程软件Step7(简称S7)，版本建议5.4以上，现在我们做项目都是用5.5版本的。安装方法可以看这里

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　　①开始入门当然就是梯形图了(在此插一句，之前看到某位答主说梯形图落后，企业已经不用了，表示反对！就像评论所说，语言无优劣，编程有技巧！本人在冶金行业央企工作，上亿的项目都会用到梯形图，大家不要认为简单就无用)先编写简单的小程序，比如红绿灯 ，运输带，小车之类的，都是只有几行的程序，这时候用到的都是开关量，也就是0和1的逻辑，学会用PLCSIM做模拟，会了模拟，什么是输入(I )，什么是输出(Q)，什么是中间变量(M)，就都理解了，前面说的小程序秒懂，此阶段一天时间就差不多了。

　　下面就是一个控制电机正反转的小程序，两行就可以实现，用模拟器把转起来就是这个样子了，点击模拟器中的小方块就可以模拟输入信号，对应的输出信号也会自动出现小对号。

　　②学习数据的处理，包括数据的传输，转换，其中涉及到数据类型等基础知识，如果是工科学生，学过C语言应该很容易，数据处理中需要用到很多基础功能块，像加减乘除这些块一看就知道啥功能，比如move那些看不懂的块，按F1看帮助，帮助写的可能很复杂，多看几遍就明白了，看完最好自己做笔记，记成自己容易理解的(各种复杂的块，长篇的英文帮助，这个阶段是最容易让人失去学习兴趣和动力的，一定要坚持住)。数据处理也可以用模拟器模拟，很直观。

　　你有一千个灯泡要控制开关，他们的控制逻辑相同，虽说每个控制程序只需要短短几行，但每个都写这么几行那就是几千行，非累吐血不可。。。这时候块的用武之地就来了，根据控制逻辑编写一个灯泡的控制程序，只把I/O作为接口做成功能块，然后对于每个灯泡调用这个功能块就好了。也就是说把零件拼成了部件，有需要就直接用部件。如果单体控制程序特别复杂，有多大好处你懂得。。

　　软件中有自带的系统功能和功能块，学习这些块还是要找F1帮忙，自己做好笔记。其实到了这个阶段，那些系统功能块还没都看明白，我就手痒开始自己堆积木了。在堆积木的过程中，边用边学，进步会很快。

　　3.入门阶段：此阶段就需要学会编辑人机界面了，人机界面可以显示设备运行状态，也可以对设备进行控制。画面种类也很多，就说西门子自家的wincc吧。我们做工程都是用wincc7.0以上的版本了，但自学的线及以上版本，原因是对电脑硬件要求高，一般机器跑起来很吃力。推荐安装wincc6.2版本，此版本功能完全能满足你学习需要，五年前的电脑就能跑的起来。软件很好找，英语不好的建议下载亚洲版，学霸就随意了，具体安装方法可以参照这里WinCC6.2完全安装方法。

　　安装完编辑界面就是这个样子。怎么用就自己网上找资料吧，不是一句两句能说明白的，我的意思不是说软件复杂，是杂！

　　这个是做过的一个小项目，只有一些泵和阀，控制逻辑都很简单。在画面中可以显示压力，流量之类的信息，也可以对设备操作控制。学会做这样的一个画面需要多长时间？一周就够了！没错，就是一周！这画面看起来貌似挺复杂的，其实就是简单的连了程序中的变量，没有控件，没有脚本！画面一样可以利用模拟器和虚拟的cpu建立连接，在你能够在模拟环境中将画面和程序模拟运行起来，你就算入门成功了！

　　===============简单说下做项目的基本步骤，做项目一般要有机械设备厂家出控制说明书，就是设备的动作原理，有的设备会自带执行元件(电动机，阀门等)及检测元件(接近开关，仪器仪表等)，纯机械设备就需要电气专业的来选型。基本有以下几步：

　　第二，选电缆，继电器，开关等。第三，选控制机柜，一般都是选标准柜子。第四，绘制接线图，供电图及原理图等。第五，装配控制机柜和编写程序同时进行。第六，控制柜校线，上电，测试程序。第七，机柜进现场接外线亿博体育app，供电。第八，现场调试程序。第九，运行测试。===============很多人私信要我微信或者QQ，很抱歉，私人微信和QQ不想加人，如果有什么问题，大家发到评论里一起探讨就好，大家收藏的时候也请给个赞哦！

　　学校PLC课本上讲解时一般都用T形图。这是很落后的一种编程方式。走上工作岗位后，务必改用模块化编程方式。

　　之所以要摒弃T形图的编程方法，是因为T形图有很多局限。举一个最简单的例子：当三个开关量在T形图上构成三角形时，这个T形图是无法执行的，必须用三角-星转换为星形结构才行。这种问题在模块化编程语言中根本就不会出现。由于T形图的局限性，纯T形图程序中也开始配套模块图了。

　　怎么学习PLC呢？除了要有编程环境外，就需要有工程范例。其实工程范例很容易获得，我们可以找任意一本描述电动机控制的书籍，把其中所有的各种控制电动机的方式，当然是用继电器和接触器构成的，我们把这些机电控制方式全部编写成PLC控制方式。几个范例编完，基本上就明白了。

　　范例编完后，给自己增加难度。例如我们设想有四台电机，分别作为中央空调的冷水机组、热水机组、冷却塔电机，再配上末端空调装置的风机，就构成了完整的中央空调系统。中央空调采用热焓控制方式，并采用PID调节。试着用PLC作为中央控制系统，来编写一个程序。

　　这个范例完成后，最后再学习PLC的通信技术。特别关注PLC模块化编程语言中的MODBUS-RTU模块，理解它的内容和要领。然后编写一个数据采集和转发系统。数据来源为上一个例子中所有电动机的外围开关量、温度量、焓值、电流电压参量、电机运行状态等等。把这些参量编写成通信协议，也即数据点表，然后发送给计算机上的ACCESS数据库。

　　我们原先采用工控机来作为测控和配电系统的通信管理机。结果发现，工控机的硬盘在高温下会出现故障、工控机的电源一旦风机停转，电源很快就因为过热而停机（死机），造成通信阻断。工控机通过各种卡件来实现数据采集和控制功能，这些卡件故障率很高。工控机实现硬件冗余很困难，而PLC的CPU硬件冗余十分便利。我们在测控工程中将通信管理机换成PLC后，上述这些问题彻底地一劳永逸地完美解决。

　　第二是PLC具有很高的EMC（电磁骚扰）水平，也即抗干扰能力。所谓EMC指的是电器元件在运行时抵御环境电磁干扰的能力，以及自身对环境产生电磁干扰的程度。IEC和国家标准对电器元件和控制柜都提出了强制性EMC试验要求。高档PLC一般需要通过2级到3级EMC群脉冲试验，以及接地电流冲击试验。

　　我测试过，一块多功能电力仪表的电路板，只因为电源滤波电容焊的略微高一些，整块电路板就在接地电流冲击试验中被击毁。可见EMC测试对于电子仪表来说十分残酷，通过试验十分不易。

　　一句话：凡单片机能做的事，PLC一定能做；反过来，PLC能做的事，单片机不一定能做，甚至连边都沾不上。

　　由于PLC应用是如此之广，因此一位PLC的资深优秀编程者，也一定是一位工业系统的多面手。他熟悉各种工业条件下的元器件和传感器性能参数，熟悉各种工业条件下的测控原理和自动控制原理，明确机械原理和各种工业工艺过程，明确强电磁环境下的如何选配元器件及开关电器。当然，此人对于PLC的模块也应当十分熟悉。

　　PLC推销商挣的钱，远远少于PLC的编程者挣的钱；施工结束后，用户惦记的是编程者，不是PLC的供应商；在后续工程中，还会请编程者继续参与，而PLC推销商呢？最多也只是供几个PLC而已。

　　入门篇:去淘宝买个二手西门子PLC，200或者300系列的都可以，资金允许的线系列的，记得买数据线，然后，使劲折腾它就完了，把每一个内置模块玩一遍，找几个经典例子练习一下，目标:会随心所欲的编写想编的程序，这个过程，不要超过一周，如果一周你还没搞定，只能说明，你放松打游戏的时间、陪妹子的时间比折腾它的时间多，切记，要快。

　　进阶篇:这时候单机版的你应该已经学会了，接下来就是学习怎么让主机跟别的通信了，例如触摸板，传感器，模拟和数字模块，扩展等等，包括与wincc上位机软件的编程。这个过程，一个月时间，不能再多了，还是考虑边工作边学习的过程。

　　飞天篇:此时你应该已经对于信号怎么变成数据，以及指令怎么自动执行的脑子里有了概念及流程图。接下来，就是自动化工程师的终极目标，就是处理及分析数据，此时的wincc已经满足不了你的需求，你需要学会利用高级编程语言，考虑到实用性及工程性，可以考虑用python,当然其他的java,C#也阔以，这个时候千万不要觉得那些是做软件的人搞的自己做不了，软件可是咱们电气自动化的一个分之啊，开始学了就简单了，把数据库作为高级语言和plc数据的共享数据词，慢慢的，你会发现你自己会通过网站、手机APP等工具实时监测你的plc数据了。这个阶段，不要超过三个月。。。

　　如果你达到飞天的阶段了，那么恭喜你，你已经成功进入了IT、互联网、智能制造等领域，而且是高级技术人员，因为目前通晓从传感器到数据移动展示全流程的软件工程师少之又少，这等于跨专业跨领域。相信我，这是一条打通脉络之路～

　　设备功能比较简单，从画图到组装再到编程都是我一个人完成的，整整花费了我三个月时间，不得不说这年头想赚点钱是真难。闲话不多说，先看看整体结构。

　　2、MODBUS、RS485通讯，光强实时监测功能是通过读取能量计探照头数据得来的，采用的是标准的MODBUS通讯协议。分不清MODBUS协议和RS485协议的同学，可以查查资料了解一下。简单来说，RS485属于硬件层协议，MODBUS属于软件层协议。

　　以上就是这个小机器所涉及到的PLC和触摸屏的主要知识点，麻雀虽小，五脏俱全。说实话即使你去参加PLC培训班，内容比这也多不了多少。

　　在这里我选的市面上小设备比较主流的PLC品牌：三菱PLC。你别问我为啥不选西门子，问就是穷，买不起。

　　模拟量：FX2N-2DA （本来我想用FX3G-1DA-BD，可是这个只有一个接口，被通讯模块占了，只能含泪买FX2N-2DA了）

　　简单描述一下工作过程：在自动模式下，可以选择计时和能量两种工作模式。计时模式：按启动之后，抽屉自动缩回，缩回的过程中开始充氮气，三色灯闪烁黄灯。抽屉缩回到位之后，UVLED灯启动，三色灯变绿灯，并且开始倒计时。倒计时结束，抽屉自动伸出，三色灯闪烁黄灯。抽屉伸出到位，三色灯常亮黄灯。

　　能量模式：按启动之后，抽屉自动缩回，缩回的过程中开始充氮气，三色灯闪烁黄灯。抽屉缩回到位之后，UVLED灯启动，三色灯变绿灯，累计能量与能量设置对比。当累计能量大于设置能量时，抽屉自动伸出，三色灯闪烁黄灯。抽屉伸出到位，三色灯常亮黄灯。

　　关于PLC编程，其实并不难，我基本都是一边查手册一边编程的。关键是要知道去哪里找资料，以及怎么查资料。不要把PLC编程搞得像互联网编程一样，有各种奇技淫巧的东西。PLC属于应用科学，只要能实现功能，不管你采用什么方法都可以。哪怕别人写100行代码可以搞定的东西，你写了500行也没关系，老板不会去看你写了多少东西，老板只会看功能有没有实现。这里我先着重讲一下通讯部分吧。

　　关于三菱PLC做MODBUS通讯我也是第一次做，但是我对MODBUS协议比较了解，哪怕没做过我也知道如何想办法解决问题。

　　这个很关键，因为MODBUS协议又分为RTU和ASCll码两种，PLC在设置参数时需要用到。

　　码了一下午字，腰酸背痛。感兴趣的朋友们帮忙点点赞，后面有时间我会将其他功能以及如何接线等一一记录下来，供大家参考。

　　一般大型项目，电机数量比较多的情况下是采用总线控制。我们这个因为只有一个轴，就采用脉冲+方向的形式控制。

　　这里采用的电机是雷赛的57CM23步进电机，驱动器是雷赛的DM542J步进驱动器，雷赛这个品牌还是有一定知名度的，他们家的运动控制卡有很多人用。

　　但是在很多场景中，可能需要控制精度不同，而我们最小的脉冲单位就是一个脉冲，这时候就要用到细分。

　　细分我们一般是1、2、4、6、8、16、32、64这样的。假设我们的细分数是8，那么就是说我们电机转一圈的脉冲数是200X8=1600个。这个是可以通过计算得来的，但是现在很多的驱动器上都是帮我们算好的，我们只需要设置对应的拨码开关就可以了。

　　我这边用的丝杆是1605的丝杆，16指的是丝杆的直径是16mm，05就是丝杆的导程，也就是说每旋转一圈丝杆带动负载移动的距离是5mm。

　　那么假设我们现在设置的细分为8，则走一圈需要的脉冲数是1600，那一个脉冲所走的距离就是5/1600，这个距离就是所谓的

　　PLC一般都是24V的电压输出的，所以在选择驱动器时候尽量选择支持24V脉冲的。当然现在很多驱动器都比较人性化，上面会有5V和24V的拨码开关，可以供客户自行选择。

　　，PUL+、PUL-是脉冲，DIR+、DIR-是方向。至于ENA和ALM，这个一个是使能信号，一个是报警信号，这两个端子我一般都不接，所以也不细说。关于使能信号，是在低电平的时候为上使能，高电平的时候掉使能。也就是说你给ENA+、ENA-一个24V的信号，这个时候就是掉使能，你可以手转动电机。否则，电机有电的情况下是无法用手掰动的。

　　讲了那么多，最后看下如何通过PLC编程给电机发送脉冲吧！注意不是所有的输出口都能发送脉冲，只有支持高速输出的IO口才能发送脉冲。FX3GA-24MT这款PLC应该是支持两个轴的，能发送脉冲的输出口是Y0和Y1，这个可以通过查询PLC硬件手册知道。

　　抽屉伸出距离是固定的，所以选择相对位置定位指令DRVI。但是DRVI所能接受的脉冲数是一个16位的，也就是-32768-+32767,0除外。这个不足以满足要求，所以采用DDRVI指令，可以接受一个32位的数据，范围是-999999-+999999，0除外。

　　M8029是三菱PLC中指令完成标志位，也就是说当定位指令完成之后，M8029置1，这时候可以通过这个标志位去实现后续的功能。

　　这里顺便提一下，M8029不仅仅局限于运动指令，其他的指令完成也是用的M8029，例如MODBUS通讯指令ADPRW。

　　K0这个参数其实是一个脉冲数量的参数，如果填一个确定的脉冲数，例如6400，这表示发送6400个脉冲。但是这里需要通过X2作为到位信号，所以将参数设置为0，表示一直发送脉冲，直到X2得电。

　　以上，关于单轴控制的内容已经写完。如果对大家有帮助，还请帮忙点点赞，给我点持续更新的动力，谢谢大家！