工控技術講析系列之PLC現場工程師經驗談

　　現在的PANELPC也有采用這種方式來進行通訊的，在PANELPC上運行一些組態軟件，通過串口來存取OpenPLC的數據，由于PANELPC的逐漸輕型化和價格的下降，這種方式也越來越多地被使用。

　　在需要對多臺PLC進行聯網的時候，如果PLC的數量不是很多（15個節點以內）、數據傳輸量不大的系統，常采用的方式是通過RS485所組成的一個簡單串行通訊口連接的通訊網絡。由于這種通訊方式編程簡單，程序運行可靠，結構也比較合理，因此很受離散制造行業的工廠工程師的歡迎。在總的I/O點數不超過上10000個，開關量I/O點占80%以上的系統，都可以采用這種通訊方式能夠穩定而可靠地運行。

　　如果對通訊速度要求較高的場合，可以采用點到點的以太網通訊方式。使用控制器的點到點通訊指令，通過標準的以太網口，用戶可以在控制器之間或者擴展控制器的存儲器之間進行數據交換。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所構成的點對點網絡相比，由于以太網的速度大大加快，加上同樣具有連接簡單，編程方便的優勢，更方便的是，與上位機可以直接通過以太網進行通訊，因此很受用戶的歡迎。甚至，在一些單臺PLC和一臺PANELPC構成的人機界面的系統中，由于PANELPC中通常有內置的以太網口，也有用戶采用這種通訊方式。目前，OpenPLC對一些SCADA系統和連續流程行業的遠程監控系統和控制系統，基本上采用這樣的方式。

　　還有一種分布式網絡在大型PLC系統中是最為廣泛考慮的結構。通過使用人機界面（HMI）和DDE器均可獲得對象控制器的數據，同時可以通過Internet遠程獲得該控制器的數據。各個CPU獨立運行，通過以太網結構采用C/S方式進行數據的存取。數據的采集和控制功能的實現都在OpenPLC的CPU模塊中實現，而數據的保存則在上位機的*****器中完成。數據的顯示和打印等則通過HMI界面和組態軟件來實現。

　六、軟件調試

　　PLC的內部固化了一套系統軟件，使得你開始能夠進行初始化工作和對硬件的組態。PLC的啟動設置、看門狗、中斷設置、通訊設置、I/O模塊地址識別都是在PLC的系統軟件中進行的。

　　每種PLC都有各自的編程軟件作為應用程序的編程工具，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行編程，這里就不細述了。

　　但是，用一種編程語言編出十分優化的程序，則是工程師編程水平的體現。每一種PLC的編程語言都有自己的特色，指令的設計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、優美、流暢的程序。例如，對于同樣的一款PLC的同樣一個程序的設計，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；但一個編程技巧高超的工程師，可能只需要200條語句就可以實現同樣的功能。程序的簡潔不僅可以節約內存，出錯的概率也會小很多，程序的執行速度也快很多，而且，今后對程序進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，一個工程師只要熟悉了一種PLC的編程，再學習第二個品牌的PLC就可以很快上手。但是，工程師在使用一個新的PLC的時候，還是應該仔細將新的PLC的編程手冊認真看一遍，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化自己的程序。

　　各個PLC的編程語言的指令設計、界面設計都不一樣，不存在孰優孰劣的問題，主要是風格不同。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慣與編程語言的設計風格是否適用的問題。

　　現場常常需要對已經編好的程序進行修改。修改的原因可能是用戶的需求變更了，可能是發現了原來編程時的錯誤，或者是PLC運行時發生了電源中斷，有些狀態數據會丟失，如非保持的定時器會復位，輸入映射區會刷新，輸出映射區可能會清零，但狀態文件的所有組態數據和偶然的事件如計數器的累計值會被保存。

　　工程師在這個時候可能會需要對PLC進行編程，使某些內存可以恢復到缺省的狀態。在程序不需要修改的時候，可以設計應用默認途徑來重新啟動，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，在進入編程模式后或者電源中斷后，都會丟失其組態數據，用戶程序必須確認每次重新進入運行模式時，組態數據能夠被重新寫入智能I/O模塊。

　　在現場修改已經運行時常被忽略的一個問題是，工程師忘記將PLC切換到編程模式，雖然這個錯誤不難發現，但工程師在疏忽時，往往會誤以為PLC發生了故障，因此耽誤了許多時間。

　　另外，在PLC進行程序下載時，許多PLC是不允許進行電源中斷的，因為這時，舊的程序已經部分被改寫，但新的程序又沒有完全寫完，因此，如果電源中斷，會造成PLC無法運行，這時，可能需要對PLC的底層軟件進行重新裝入，而許多廠家是不允許在現場進行這個操作的。大部分新的PLC已經將用戶程序與PLC的系統程序分開了，可以避免這個問題。

七、結語

　　現場工程師的工作是十分重要的。要想成為一個優秀的現場工程師，首先要對現場的工作有熱情甚至激情，然后要有嚴謹和耐心的態度。現場的工作環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間的限制，壓力也很大。而且，要面對用戶和其它專業（如電氣、儀表、工藝、管線施工等）的現場人員的要求和指責，需要有協調和靈活變通的能力。另外，現場工程師與研發工程師在工作中有一個很大的不同點在于，在現場，你的最重要的任務是保證系統能夠按時正常運行。如果一個方案暫時走不通，要立即考慮第二甚至第三方案，哪怕是先將就一下，也要使系統能夠先正常工作起來。而研發工作是不能變通的，你要實現這個功能，必須用這個辦法，其它方法雖然可以實現，但你是不能使用的。許多現場工程師由于不了解這個差別，常常在現場鉆入牛角尖，一條路走到死，結果導致了現場調試工作的延誤。這也是為什么一個優秀的研發工程師往往并不是一個好的現場工程師的原因。現場的工程師必須有開放的頭腦和靈活的心態，當然這是建立在嚴謹的工作態度的基礎之上的。

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

　　另外，一個優秀的現場工程師，主要依靠的是工作經驗的積累，與個人的天分關系不大，只要勤懇，并做過足夠多的項目，那么絕大多數人都是可以成為一個優秀的現場工程師的。所需要的時間？可能是三年五年，也可能是半年一年。