工控技術(shù)講析系列之PLC現(xiàn)場工程師經(jīng)驗(yàn)談

　　現(xiàn)在的PANELPC也有采用這種方式來進(jìn)行通訊的，在PANELPC上運(yùn)行一些組態(tài)軟件，通過串口來存取OpenPLC的數(shù)據(jù)，由于PANELPC的逐漸輕型化和價(jià)格的下降，這種方式也越來越多地被使用。

　　在需要對多臺(tái)PLC進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候，如果PLC的數(shù)量不是很多（15個(gè)節(jié)點(diǎn)以內(nèi)）、數(shù)據(jù)傳輸量不大的系統(tǒng)，常采用的方式是通過RS485所組成的一個(gè)簡單串行通訊口連接的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于這種通訊方式編程簡單，程序運(yùn)行可靠，結(jié)構(gòu)也比較合理，因此很受離散制造行業(yè)的工廠工程師的歡迎。在總的I/O點(diǎn)數(shù)不超過上10000個(gè)，開關(guān)量I/O點(diǎn)占80%以上的系統(tǒng)，都可以采用這種通訊方式能夠穩(wěn)定而可靠地運(yùn)行。

　　如果對通訊速度要求較高的場合，可以采用點(diǎn)到點(diǎn)的以太網(wǎng)通訊方式。使用控制器的點(diǎn)到點(diǎn)通訊指令，通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)口，用戶可以在控制器之間或者擴(kuò)展控制器的存儲(chǔ)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這PLC較為廣泛使用的一種多CPU模塊的通訊方式，與串口的RS485所構(gòu)成的點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)相比，由于以太網(wǎng)的速度大大加快，加上同樣具有連接簡單，編程方便的優(yōu)勢，更方便的是，與上位機(jī)可以直接通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊，因此很受用戶的歡迎。甚至，在一些單臺(tái)PLC和一臺(tái)PANELPC構(gòu)成的人機(jī)界面的系統(tǒng)中，由于PANELPC中通常有內(nèi)置的以太網(wǎng)口，也有用戶采用這種通訊方式。目前，OpenPLC對一些SCADA系統(tǒng)和連續(xù)流程行業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，基本上采用這樣的方式。

　　還有一種分布式網(wǎng)絡(luò)在大型PLC系統(tǒng)中是最為廣泛考慮的結(jié)構(gòu)。通過使用人機(jī)界面（HMI）和DDE器均可獲得對象控制器的數(shù)據(jù)，同時(shí)可以通過Internet遠(yuǎn)程獲得該控制器的數(shù)據(jù)。各個(gè)CPU獨(dú)立運(yùn)行，通過以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用C/S方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取。數(shù)據(jù)的采集和控制功能的實(shí)現(xiàn)都在OpenPLC的CPU模塊中實(shí)現(xiàn)，而數(shù)據(jù)的保存則在上位機(jī)的*****器中完成。數(shù)據(jù)的顯示和打印等則通過HMI界面和組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)。

　六、軟件調(diào)試

　　PLC的內(nèi)部固化了一套系統(tǒng)軟件，使得你開始能夠進(jìn)行初始化工作和對硬件的組態(tài)。PLC的啟動(dòng)設(shè)置、看門狗、中斷設(shè)置、通訊設(shè)置、I/O模塊地址識(shí)別都是在PLC的系統(tǒng)軟件中進(jìn)行的。

　　每種PLC都有各自的編程軟件作為應(yīng)用程序的編程工具，常用的編程語言是梯形圖語言，也有ST、IL和其它的語言。如何使用編程語言進(jìn)行編程，這里就不細(xì)述了。

　　但是，用一種編程語言編出十分優(yōu)化的程序，則是工程師編程水平的體現(xiàn)。每一種PLC的編程語言都有自己的特色，指令的設(shè)計(jì)與編排思路都不一樣。如果對一種PLC的指令十分熟悉，就可以編出十分簡潔、優(yōu)美、流暢的程序。例如，對于同樣的一款PLC的同樣一個(gè)程序的設(shè)計(jì)，如果編程工程師對指令不熟悉，編程技巧也差的話，需要1000條語句；但一個(gè)編程技巧高超的工程師，可能只需要200條語句就可以實(shí)現(xiàn)同樣的功能。程序的簡潔不僅可以節(jié)約內(nèi)存，出錯(cuò)的概率也會(huì)小很多，程序的執(zhí)行速度也快很多，而且，今后對程序進(jìn)行修改和升級也容易很多。

　　所以，雖然說所有的PLC的梯形圖邏輯都大同小異，一個(gè)工程師只要熟悉了一種PLC的編程，再學(xué)習(xí)第二個(gè)品牌的PLC就可以很快上手。但是，工程師在使用一個(gè)新的PLC的時(shí)候，還是應(yīng)該仔細(xì)將新的PLC的編程手冊認(rèn)真看一遍，看看指令的特別之處，尤其是自己可能要用到的指令，并考慮如何利用這些特別的方式來優(yōu)化自己的程序。

　　各個(gè)PLC的編程語言的指令設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)都不一樣，不存在孰優(yōu)孰劣的問題，主要是風(fēng)格不同。我們不能武斷地說三菱PLC的編程語言不如西門子的STEP7，也不能說STEP7比ROCKWELL的RSLOGIX要好，所謂的好與不好，大部分是工程師形成的編程習(xí)慣與編程語言的設(shè)計(jì)風(fēng)格是否適用的問題。

　　現(xiàn)場常常需要對已經(jīng)編好的程序進(jìn)行修改。修改的原因可能是用戶的需求變更了，可能是發(fā)現(xiàn)了原來編程時(shí)的錯(cuò)誤，或者是PLC運(yùn)行時(shí)發(fā)生了電源中斷，有些狀態(tài)數(shù)據(jù)會(huì)丟失，如非保持的定時(shí)器會(huì)復(fù)位，輸入映射區(qū)會(huì)刷新，輸出映射區(qū)可能會(huì)清零，但狀態(tài)文件的所有組態(tài)數(shù)據(jù)和偶然的事件如計(jì)數(shù)器的累計(jì)值會(huì)被保存。

　　工程師在這個(gè)時(shí)候可能會(huì)需要對PLC進(jìn)行編程，使某些內(nèi)存可以恢復(fù)到缺省的狀態(tài)。在程序不需要修改的時(shí)候，可以設(shè)計(jì)應(yīng)用默認(rèn)途徑來重新啟動(dòng)，或者利用首次掃描位的功能。

　　所有的智能I/O模塊，包括模擬量I/O模塊，在進(jìn)入編程模式后或者電源中斷后，都會(huì)丟失其組態(tài)數(shù)據(jù)，用戶程序必須確認(rèn)每次重新進(jìn)入運(yùn)行模式時(shí)，組態(tài)數(shù)據(jù)能夠被重新寫入智能I/O模塊。

　　在現(xiàn)場修改已經(jīng)運(yùn)行時(shí)常被忽略的一個(gè)問題是，工程師忘記將PLC切換到編程模式，雖然這個(gè)錯(cuò)誤不難發(fā)現(xiàn)，但工程師在疏忽時(shí)，往往會(huì)誤以為PLC發(fā)生了故障，因此耽誤了許多時(shí)間。

　　另外，在PLC進(jìn)行程序下載時(shí)，許多PLC是不允許進(jìn)行電源中斷的，因?yàn)檫@時(shí)，舊的程序已經(jīng)部分被改寫，但新的程序又沒有完全寫完，因此，如果電源中斷，會(huì)造成PLC無法運(yùn)行，這時(shí)，可能需要對PLC的底層軟件進(jìn)行重新裝入，而許多廠家是不允許在現(xiàn)場進(jìn)行這個(gè)操作的。大部分新的PLC已經(jīng)將用戶程序與PLC的系統(tǒng)程序分開了，可以避免這個(gè)問題。

七、結(jié)語

　　現(xiàn)場工程師的工作是十分重要的。要想成為一個(gè)優(yōu)秀的現(xiàn)場工程師，首先要對現(xiàn)場的工作有熱情甚至激情，然后要有嚴(yán)謹(jǐn)和耐心的態(tài)度?，F(xiàn)場的工作環(huán)境不像在自己的公司里那么舒適，常常是又臟又亂的，而且由于有工期和時(shí)間的限制，壓力也很大。而且，要面對用戶和其它專業(yè)（如電氣、儀表、工藝、管線施工等）的現(xiàn)場人員的要求和指責(zé)，需要有協(xié)調(diào)和靈活變通的能力。另外，現(xiàn)場工程師與研發(fā)工程師在工作中有一個(gè)很大的不同點(diǎn)在于，在現(xiàn)場，你的最重要的任務(wù)是保證系統(tǒng)能夠按時(shí)正常運(yùn)行。如果一個(gè)方案暫時(shí)走不通，要立即考慮第二甚至第三方案，哪怕是先將就一下，也要使系統(tǒng)能夠先正常工作起來。而研發(fā)工作是不能變通的，你要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，必須用這個(gè)辦法，其它方法雖然可以實(shí)現(xiàn)，但你是不能使用的。許多現(xiàn)場工程師由于不了解這個(gè)差別，常常在現(xiàn)場鉆入牛角尖，一條路走到死，結(jié)果導(dǎo)致了現(xiàn)場調(diào)試工作的延誤。這也是為什么一個(gè)優(yōu)秀的研發(fā)工程師往往并不是一個(gè)好的現(xiàn)場工程師的原因?，F(xiàn)場的工程師必須有開放的頭腦和靈活的心態(tài)，當(dāng)然這是建立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度的基礎(chǔ)之上的。

　　此外，盡管現(xiàn)場工作壓力十分巨大，但要注意勞逸結(jié)合。有時(shí)候，三天三夜不離開現(xiàn)場似乎是必要的。但對于一個(gè)編程和調(diào)試工程師來說，可能回去睡它一個(gè)好覺，工作一定會(huì)完成得更快。如果在現(xiàn)場的調(diào)試時(shí)間很長，則抽出一兩天放松一下，也是十分必要的。有時(shí)候，游山玩水也是工作。

　　另外，一個(gè)優(yōu)秀的現(xiàn)場工程師，主要依靠的是工作經(jīng)驗(yàn)的積累，與個(gè)人的天分關(guān)系不大，只要勤懇，并做過足夠多的項(xiàng)目，那么絕大多數(shù)人都是可以成為一個(gè)優(yōu)秀的現(xiàn)場工程師的。所需要的時(shí)間？可能是三年五年，也可能是半年一年。