PLC程序设计，一般均采用直觉法，也就是说它植根于电路设计者本身的学习经验，较为主观直接。必须经历一段瞎子摸象的尝试错误(tryanderror)时期，对程序进行除错之后才能符合所需功能或动作要求；因此设计出来的程序因人而异，除了原程序设计者之外，使用者或维修人员较不易理解其动作流程，亦即程序的可读性较低。但程序设计确实有脉络可循，只是现有的书籍很少提及这一部份。

以下以『三相感应电动机故障警报控制』电路为例，由传统电工图转换为阶梯图的过程，浅谈程序设计，希望你们看了后对于相关的回路转换或程序设计或许可以触类旁通。

1、传统电工图

   已知的三相感应电动机故障警报控制电路，其传统电工图，如图1所示。

图1 三相感应电动机故障警报控制电路图

2、动作说明

1.电源正常时，仅绿灯gl亮，电动机不动作。

2.按下启动按钮pb1，电磁接触器mc动作，电动机立即运转，指示灯rl亮，绿灯gl熄。

3.按下停止按钮pb2，电磁接触器mc断电，电动机停止运转，中央空调自控系统报价，指示灯rl熄，绿灯gl亮。

4.电动机在运转中，因过载或其它故障原因，致使积热电驿th-ry动作，电动机停止运转，蜂鸣器bz发出警报，指示灯rl熄，绿灯gl亮。

5.按下按钮开关pb3，蜂鸣器bz停止警报，白灯wl亮，绿灯gl亮，红灯rl熄。

6.故障排除后，按下积热电驿th-ry复归杆，则白灯wl熄，绿灯gl亮，红灯rl熄，可以重新起动电动机。

3、i/o编码

使用plc，就是以软件程序来取代硬件配线。传统电工图当中，主电路是plc无法取代的；plc可以取代的部份，是控制电路。由传统电工图转换为阶梯图首先，就是i/o编码，亦即将传统电工图中的输入/输出组件，先确定其在plc中所拟对应之外部输入/输出端子编号，以及外部输入组件接线方式是采用a/b接点。 (a)：外部採a接点方式接线

(b)：外部採b接点方式接线

4、plc外部接线图

输入/输出组件经i/o编码，并决定外部输入组件是采用a/b接点接线方式后，plc外部接线图如图2所示。图中所示为丰炜vigor-vb系列plc机种，采用npn接线，亦即24v端子与s/s端子并接。

图2 plc外部接线图

5、plc阶梯图

由传统电工图转换为阶梯图之程序设计步骤如下：

(1)将电工图中控制电路直接转成对应阶梯图。因为plc阶梯图中规定，接点在前，输出线圈则必须位于回路的后。故首先须重新绘制电工图，将图中接点与输出线圈位置适度变更，以符合plc阶梯图的要求，重新绘制后的电工图，如图3所示。

图3 重新绘制后的电工图

(2)以i/o编码后的组件编号，取代电工图中的输入/输出组件，此处要留意的是，th-ry的c-a接点及c-b接点要空出来，各自成为一个控制回路，如图4所示。

图4 i/o编码后的的电工图

(3)将图4所示的电工图，向左旋转90°，之后再垂直翻转(upsidedown)，即可成为plc阶梯图，但因：

 1)y1、x0接点，

 2)输出线圈y1和y2，不符合一般编程软件格式，故须适度更正，如图5右方所示。

图5 适度翻转并修正后的阶梯图

※若您使用visio来绘制电工图，则向左旋转90°，之后再垂直翻转，就变的很easy。

(4)使用编程软件绘制之阶梯图，如图6所示，与适度翻转并修正后的阶梯图，完全相同。

图6 编程软件绘制之阶梯图

6、指令

       将阶梯图转换为指令，则如下所示：

7、plc转换接线与阶梯图

传统电工图完整转换后之plc外部输入/输出接线与阶梯图。使用软件程序取代硬件配线后之plc外部输入/输出接线与阶梯图。

以软件程序取代硬件配线后之plc。

8、结束语

plc其研发目的在于取代以继电器为主之顺序控制，亦即使用软件程序以取代硬件配线，因此祇要改变其软件程序即可改变其控制的顺序，而轻易的达成控制上之不同需求。一般的plc系以传统继电器控制回路为基础发展而来，并将继电器的接点和线圈予以符号化，当转换成一般的阶梯图或指令之后，即可实现其控制。

学PLC，hao是要有一定的二次电路基础，否则就无从谈起，然后需要从实践中来，边做边学，第三就是要有程序设计的理念和思路，这是大的学习思路，从实际操作上讲，可以分下面这么几步。

1.作为预备性的课程，需要具备二次（控制）电路原理知识，包括继电器控制电路的基本原理，常见的控制回路识图、画图的能力，hao有实际接线和调试的经验。这方面不是单纯可以靠看书掌握的，但是hao能找一本比如低压电器控制回路之类的书籍边看边实践。打好基础，掌握继电器、计数器、定时器这些基本概念。因为PLC从chu的设计理念上就是要替代和简化继电器线路的。

2.作为实物投资，个人建议买一个入门的PLC用来练手，这个成本我个人认为是值得付出的，有了实物在理解和练习上都要直观很多。从性价比和上手的难易程度看，西门子的小型PLC在工业市场始终占据着不可替代的地位。在当前的实际下，S7-200 smart或者S7-1200上手hao，这两者之中更推荐S7-1200，一方面因为和更高ji的S7-1500都采用同样的TIA平台，另一方面TIA平台也是西门子软件大平台的发展方向（不过安装TIA要有心理准备，它可以让任意配置的电脑慢的惨不忍睹）。S7-200虽然应用广泛，但毕竟是落在时代背后一大截了。

3.基础篇，流行的教材中以廖常初的为流行和通顺，正好他也是主要教西门子系列的（不确定是不是有1200系列的教材，我猜应该是有的。至少他的200和300系列的书都不错）。要了解PLC的基本结构，但是不要在这方面太过执着，适可而止的了解，或者说是基本了解、一知半解即可。在以后的应用中有足够时间可以深入了解；深入了解LAD梯形图的画法，对基本概念比如线圈、节点、计数器、定时器、移位、比较、计算、上升沿下降沿等等，务必要熟练掌握；对于其他类型的编程语言，中央空调节能自控改造，如果有可能，hao能学习了解一下，比如STL或者FBD，这些并不是华而不实的炫技，而是一方面能加深对PLC的理解，第二能方便快速实现某些功能，第三能够很好的与高ji文本语言相辅相成互相促进。

4.学习方法上，如果能找到一个肯用实际项目带你的师傅是hao的，因为市面上关于PLC的教材基本上都是只教基本使用，完全没有涉及实际项目案例的。如果有机会（这个可能性很小）阅读一些优xiu的程序，对自己编程习惯的提高和编程理念的提升都是很有帮助的。如果没有，中央空调自控作用，那么就需要尽可能从教材中有限的案例比如跑ma灯、红绿灯、流水线这些实验性质的案例中得到实践，自己动手接接线、写程序和调试，能自力更生把这些功能调试出来，再结合一些传感器，实现模拟量输入输出的功能，基本上基础就算打好了。

5.更高一些的使用技巧包括程序的组织和功能的实现两部分，程序组织方面，要试着理解FB、FC、DB这些块的功能，了解系统OB的含义和用法，尝试着把程序按照块来组织，通过调用减少重复工作，提高复用性，使程序更清晰可读，这是提高编程水平，组织大型程序的基础。功能实现方面，学习和了解一些常用的编程模式很有必要，比如顺序转换的编程结构，PID调节、步进电机控制等一些功能的原理、实现方法以及系统内置的工艺模块的用法，二七区中央空调自控，有可能的话尝试自己不用系统块写一个PID调节或者运动控制的功能，这些都是从熟手到高手的分水岭。我认识的很多工程师，都卡在这个关节到了技术瓶颈。这个瓶颈的形成有很多原因，平时项目用不到太多高ji功能是一部分原因，但我个人认为主要还在于单纯从PLC角度学习的话，到一定程度上技术天花板的形成主要是看法和理念的限制，既然说到了PLC的学习，那么对这一个分水岭的突破也谈一下理解和看法。

6.越过分水岭。如果说PLC入门一端的基础是继电器组成的硬件回路，那么其通往高手之路的另外一端则与软件工程息息相关。虽然PLC是从继电器回路抽象出来的，但随着抽象完成，他也就成了一个软件的工程，而工程师们所做的PLC编程，本质上也就是软件设计的一种，从根本上，依然离不开软件工程的指导。只是从事PLC程序设计的大部分是工程师，并不具备专业的软件工程训练，因此无法从认知上的到提高。FC、FB、DB这些块要实现的，也是软件工程中非常重要的逻辑和数据分离，模型与实例独li的思想，而被封装起来的工艺块，很多也已经是基于面向对象的思考方式编写出来的。因此，掌握软件工程的基本思路和方法，如果有可能，去学习一门高ji语言，而不是纠缠在各种组态软件、触摸屏的软件使用和所谓的脚本编写上。这些软件是面向工程师设计的，但其对于个人认识和水平的提高意义及其有限。因此，掌握一门高ji语言才是根本。我个人倾向于Python，因为人生苦短，需要Python这样高效率的语言，但是从上手难易程度和见xiao快的方面，还是推荐学习C#入手。

7.其他补充的技术和知识。除了软件工程，如果真的要想成为PLC高手，我想再没有比自己设计一款PLC更有挑战性的了。这包括：集成电路的设计和嵌入式系统软件设计，需要电子电路的基础和电路板设计的能力，需要编写一套可运行的嵌入式系统，同时需要一个PC端的编译器，把梯形图转换成PLC端嵌入式处理器可以理解的语言。这里面涉及到的学科和内容，我想都是一个自动化工程师在技术方面全mian的体现，能够做到这一步，我想就可以称得上是PLC专家了。

开关量I／O模块的选择

1. 开关量输入模块的选择

开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输入信号的类型及电压等级

开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

开关量输入模块的输入信号的电压等级有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。话?Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于传输距离较近场合，如5Ｖ输入模块远不得超过１０米。距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。

2）输入接线方式

开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式，

汇点式的开关量输入模块所有输入点共用一个公共端（COM）；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一组（几个输入点）有一个公共端，各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高，如果输入信号之间不需要分隔，一般选用汇点式的。

3）注意同时接通的输入点数量

对于选用高密度的输入模块(如32点、48点等)，应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的60％。

4）输入门槛电平

为了提高系统的可靠性，必须考虑输入门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远，具体可参阅PLC说明书。