一步步 PLC 初學者程式設計

歡迎！如果您對學習 PLC 程式設計感到擔憂，您並不孤單。即使沒有任何經驗，您也可以順利入門。 PLC它們有助於控制玻璃製造過程中材料的用量。它們確保食品加工的安全。它們還能使紙張生產更有效率。你會看到 PLC在許多類型的工作中，例如能源和汽車，都存在這種情況。請查看下表中的一些頂級品牌：

行業	顯著 PLC 品牌
製造業	西門子、艾倫-布拉德利
能源	西門子、施耐德電機
汽車業	西門子、艾倫-布拉德利

这 PLC 市場越來越大。這顯示這些技能有多重要。

PLC 編程基礎

什麼是 PLC?

你可能會問可編程邏輯控制器是。這些設備看起來像微型計算機。它們的作用遠不止數學運算。可程式邏輯控制器有助於控制工廠中的機器。你可以在許多行業中看到它們。以下是頂級自動化團隊對可程式邏輯控制器的評價：

可程式邏輯控制器是一種用於特殊工作的小型固態計算機。
可程式邏輯控制器已經取代了舊的機械繼電器。
他們透過簡化自動化、節省成本和幫助工廠更好地運作來改變工廠。

可程式邏輯控制器就像是自動化系統的大腦，利用來自感測器和開關的資訊做出選擇。

為什麼要學習 PLC 程式設計?

學習PLC程式設計能幫你在很多領域找到工作。你可以操作機器，解決問題，幫助公司提高效率。可程式邏輯控制器可以做很多重要的事情：

控制機器的啟動和停止時間
監視生產線
幫助設備相互通信
協助組裝工作
使用邏輯使工作更快、更安全

當你學習PLC程式設計時，雇主會注意到你。 PLC 技術員證書助您脫穎而出。您可以更安全、更快速地工作。您可以處理更大的項目，並承擔更多責任。可程式邏輯控制器的就業市場正在成長。工廠正在回歸美國。新技術正在改變製造方式。 PLC 程式設計師的年薪最高可達70,452美元。一些報告稱，從2018年到2028年，就業機會可能會下降7%。但新的自動化項目仍在不斷湧現。

條件：

在開始PLC程式設計之前，你需要掌握一些基本技能。這裡有一個簡單的清單，可以幫助你做好準備：

學習電路和控制系統等基本電氣概念。
了解不同的可程式邏輯控制器及其功能。
開始學習梯形邏輯，這是程式設計可程式邏輯控制器最簡單的方法。
選擇一個 PLC 平台，例如 Allen Bradley 或 Siemens。
將程式設計軟體安裝到您的電腦上。
閱讀手冊和指南 PLC 製作者。

如果你想了解更多，請查看這些初學者資源:

資源	簡介
PLC 技術人員、電工、操作員和工程師的訓練資源	有關可程式邏輯控制器、硬體、程式設計、故障排除和設計的免費教學和影片。
PLC 輕鬆編程（第 1 級）	本課程涵蓋硬體、系統設定以及梯形邏輯入門。

提示：選擇一個 PLC 平台，並練習基本的梯形邏輯指令，例如 XIC、XIO 和 OTE。這將幫助您為可程式邏輯控制器打下堅實的基礎。

梯形邏輯概述

什麼是梯形邏輯？

你可能想知道梯形邏輯程式設計意思是。這是一種告訴 PLC 如何使用類似老式繼電器電路的圖片來做這件事。梯形邏輯程式設計使用符號和線條，這樣你就能清楚地看到事物是如何連接的。當你查看梯形圖時，你會看到兩條稱為軌道的垂直線。這些軌道的作用類似電源和接地。在它們之間，你會發現稱為梯級的水平線。每個梯級代表控制過程中的一個步驟。梯形邏輯圖讓你可以輕鬆地理解電流和邏輯的流動。如果你有電氣背景，梯形邏輯程式設計會感覺很熟悉。你不需要是電腦專家就可以開始梯形邏輯程式設計。你只需要學習如何閱讀梯形圖並理解每個符號的意思。

提示：梯形邏輯程式設計也稱為梯形圖或 LD。其結構看起來像梯子，由邏輯橫檔連接各個軌道。

梯形圖元素

當你開始進行梯形邏輯程式設計時，你會用到梯形圖中的不同元素。主要部分包括電源軌、水平連結和垂直連結。以下表格可以幫助你理解梯形邏輯圖：

元素類型	簡介
電源軌	梯形圖兩側的垂直線。它們表示電源的輸入和輸出位置。
水平連結元素	梯形邏輯圖中從左到右傳遞狀態的水平線。
垂直連結元素	與水平連結交叉的垂直線。它們在梯形圖中顯示“或”狀態。

在梯形邏輯程式設計中，你還會用到觸點、線圈和計時器。觸點充當開關，控制電流的通斷。線圈充當輸出，控制開關。定時器可以增加延時，使操作在設定的時間後發生。練習梯形邏輯編程，可以更好地理解梯形邏輯圖以及各個部分如何協同工作。

邏輯門

邏輯閘電路可以幫助您控制訊號在梯形邏輯程式設計中的傳輸方式。在梯形圖中，您可以使用「與」、「或」和「非」等閘電路。每個閘電路都有其特殊的用途。以下是它們在梯形邏輯圖中的工作原理：

與門：僅當所有輸入都開啟時才開啟輸出。
或門：如果任何輸入打開，則打開輸出。
非門：翻轉輸入。如果輸入為開啟狀態，則輸出為關閉狀態。
與非門：僅當所有輸入都開啟時才關閉輸出。
或非門：僅當所有輸入都關閉時才開啟輸出。
異或門：如果輸入不同，則開啟輸出。
同或門：如果輸入相同則開啟輸出。

下表可以幫助您理解梯形邏輯圖以及梯形邏輯程式設計中閘的形式：

邏輯閘	梯形邏輯表示
與門	Y = A * B
或門	Y = A + B
非門	Y = (!A)
與非門	Y = (!(A*B))
或非門	Y = (!(A + B))
異或門	Y = (A(!B)) + ((!A)B)
異或非門	Y = (AB）+（（！A）（！B））

使用梯形邏輯程式設計時，您可以使用這些閘電路建立梯形圖來控制機器。您可以建立簡單或複雜的梯形邏輯圖。練習梯形邏輯程式設計越多，設計和排除梯形圖故障就越容易。

PLC 程式設計步驟

學習 plc編程當你把它分解成清晰的步驟時，感覺容易多了。讓我們一起來逐一講解。你將看到如何將一個想法變成一個可行的程序。我們將舉一個簡單的例子：用開關來開燈。

找出問題所在

每個專案都始於一個需要解決的問題。您需要了解自動化系統需要實現的功能。以下是如何辨識適合使用 PLC 程式設計的問題：

定義您希望系統執行的操作。例如，「按下開關時打開燈」。
列出所有輸入設備（如開關或感測器）和輸出設備（如燈或馬達）。
確定你需要的邏輯。燈應該要一直亮著直到你再次按下開關？還是在你放開開關時熄滅？
考慮一下安全問題。如果出了問題，會有人受傷嗎？

許多初學者專案使用 PLC 程式設計來解決以下問題：

交通號誌控制
水位控制
傳送帶自動化
車庫門控制
家庭自動化（如燈光或風扇）

提示：先從小專案開始，例如用開關開燈。這有助於你在轉向更大的系統之前學習基礎知識。

接線和圖表

一旦你知道了你的問題，你需要將你的裝置連接到 PLC接線是PLC程式設計的重要組成部分。必須遵循標準接線圖，以確保安全有序。

電源接線：連接 PLC 正確的交流或直流電源。
接地：始終接地 PLC.這可以保護您和您的設備。
接線輸入和輸出：將輸入線（例如開關）和輸出線（例如燈）分開。這有助於防止電氣噪音和乾擾。

在開始接線之前，請記住以下安全步驟：

檢查工作區域是否有危險。
使用鎖定標記 (LOTO) 確保機器在您工作時保持關閉。
配戴安全裝備，如手套和眼鏡。
打開電源之前，請先測試接線。
仔細檢查所有安全裝置是否正常運作。

注意：接線時切勿操之過急。謹慎操作可確保您和設備的安全。

安裝軟件

你需要特殊軟體寫和測試你的PLC程式。許多品牌都提供適合初學者的平台：

西門子 TIA Portal
科德西斯
倍福 TwinCAT
B&R自動化工作室

選擇適合您的軟體 PLC 品牌。將其安裝到您的電腦上。大多數程式都附帶教程，幫助您入門。

網路相關

PLC經常需要與其他設備通訊。連網可以讓您的 PLC 共享資料或從電腦取得命令。以下是一些常見的網路選項：

網路選項	簡介
遠程 I/O	使用電纜或光纖遠端控制輸入和輸出。
點對點網絡	連結幾個 PLC在一起，以便他們可以共享數據。
主機連結	連接 PLC到計算機進行更多的數據處理和編程。

設定網路時，您可能會面臨一些挑戰：

硬體必須匹配並協同工作。
如果您不測試程序，則可能會發生邏輯錯誤。
安全至關重要。保護您的 PLC 來自黑客。
維護可使您的系統平穩運作。
學習需要時間，所以要對自己有耐心。

提示：先從簡單的連線開始。隨著您逐漸熟悉，可以添加更多設備。

編寫程式

現在到了最有趣的部分——編寫你的PLC程式！以下是逐步指南：

規劃你的計劃。畫個圖表或寫下你希望發生的事情。
打開你的 PLC 軟件。
建立新項目並選擇您的 PLC 模型。
為每個操作新增一個梯級。例如，我們將新增一個梯級，按下開關時燈就會亮。
如果需要，可以新增條件。例如，你想讓燈在你鬆開開關時熄滅。
在軟體中測試您的程式。
標記所有東西。好的標籤可以幫助你和其他人理解你的工作。

以下是我們電燈開關範例的簡單表格：

輸入輸出	簡介
IN1	開關1（常開）
OUT1	光控繼電器線圈CR1

其基本梯形邏輯梯級可能如下所示：

|----[ ]----( )----|
     IN1    OUT1

當您按下開關（IN1）時，燈（OUT1）亮起。

模擬和測試

在真實設備上使用程式之前，您應該先進行測試。模擬可以幫助您發現錯誤，而不會造成損壞。

最佳實踐	簡介
模擬器的使用	嘗試 PLC 軟體模擬器可以安全地測試您的程式碼。
獨立環境	將測試系統和真實系統分開。
正確的文件	寫下您所做的更改以及原因。

一些適合初學者的熱門模擬工具包括：

Codesys（免費）
Do-More 模擬器（免費）
未結案工單PLC 編輯器（免費）
容易PLC （有薪酬的）
機器模擬器（付費）

選擇模擬器時，請問自己這些問題：

它是否支援您想要使用的語言？
你能即時測試你的程式碼嗎？
它是免費的還是可以負擔得起的？

注意：在真機上使用程式之前，請務必先在模擬器中測試。這可以確保您和您的設備的安全。

完成測試後，將程式上傳到 PLC觀察它在真實設備上的運作。如果出現問題，請返回並修復邏輯。測試和故障排除是PLC程式設計的關鍵部分。

故障排除提示

常見錯誤

當你開始使用時，你可能會遇到一些困難 PLC別擔心－每個人一開始都會犯錯！以下是一些初學者最常遇到的錯誤：

編程前計劃不周。如果沒有明確的計劃就貿然開始，事情很快就會變得一團糟。
忽略掃描週期時間。 PLCs 循環工作，並且不知道這會如何影響您的程式碼可能會引起意外。
過度使用延遲和計時器。過多的計時器可能會導致系統行為異常或變得不可靠。
忽略註釋和文件。如果你忽略了在程式碼中寫註釋，那麼以後修復問題就會變得更加困難。
未能正確模擬或測試。上傳未經測試的程式碼可能會有風險，尤其是對於重要的系統。

提示：務必花點時間規劃你的項目，並寫下程式碼每個部分的功能。這樣可以省去你以後的麻煩！

調試步驟

當某些功能出現問題時，您需要一個好的策略來尋找並解決問題。請嘗試以下步驟，以便更輕鬆地進行偵錯：

檢查 IF-THEN-ELSE、計時器和計數器等指令是否設定正確。
仔細檢查你的數學，特別是如果你使用感測器數據。
使用調試工具在您的軟體中：
- 觀察窗 讓您即時看到數值的變化。
- 斷點幫助您停下來看看發生了什麼。
- 單步執行 讓您一次瀏覽一行程式碼。
確保所有電線和連接都緊固且位於正確的位置。
在 PLC 手冊。這些程式碼通常會指出問題所在。
在網路論壇上提問。其他用戶可能已經解決了同樣的問題。
循序漸進。避免一次性改變太多事情。
在實際設備上使用之前，請測試並記錄每個變更。
嘗試使用模擬軟體來發現錯誤，以免造成麻煩。
使用版本控制來追蹤程式碼變更。

進一步學習

你可以利用一些優秀的資源來持續提升你的技能。想想你的預算、你想學什麼、你喜歡的學習方式。免費課程是一個不錯的起點。如果你想加深理解，書籍也能有所幫助。

在線 PLC 程式設計技術員培訓採用按需付費模式。您將獲得所有教材和額外資源，助您進一步學習。

以下是一些熱門課程的簡短介紹：

課程名稱	經驗教訓	水平	證書	評分（評論）
PLC 從頭開始編程 1	20	初學者	可以	4.9（18評論）
PLC 輕鬆編程（第 1 級）	47	初學者	可以	4.7（12評論）
CODESYS 1：簡介 PLC 程序設計	58	初學者	可以	0.0（0評論）
工業物聯網基礎知識：自動化中的智慧感測器和執行器	15	初學者	可以	4.8（56評論）

您也可以查看這些書籍：

Frank Petruzella 編寫的《可程式邏輯控制器》 涵蓋了作為初學者需要了解的所有內容。
威廉·博爾頓的《可程式邏輯控制器》 是一種經濟實惠的選擇，並包含方便學習的圖表。

堅持練習，提出問題，探索新項目。你會一天比一天進步！

現在你已經掌握了基礎知識，例如編寫程式碼和編寫你的第一個程式。嘗試新的項目來了解更多。在模擬器中測試你的程式碼，以便儘早發現錯誤。如果遇到問題，修復它們有助於你學習。

當你完成一個專案時，你會感到自豪。你會看到梯形邏輯在現實生活中是如何運作的。
參與不同的專案可以讓你學習新技能，也會變得更有自信。
持續學習，嘗試更難的課題。每次練習，你都會進步！

常見問題

是什麼 PLC 代表？

PLC 可程式邏輯控制器 (Programmable Logic Controller) 的縮寫。它用於控制工廠裡的機器和流程。它就像自動化的大腦。

我可以學習嗎 PLC 沒有工程學位，無法進行程式設計？

是的，你可以！你只需要好奇心和耐心。很多初學者都是從在線教程以及簡單的項目。你不需要高級數學或工程技能。

哪 PLC 作為初學者我應該選擇什麼品牌？

你可以從 Allen-Bradley 或西門子開始。這些品牌提供很多初學者指南以及免費軟體試用版。您可以在網路上找到大量關於這兩方面的幫助。

我如何測試我的 PLC 安全地編程嗎？

先嘗試使用模擬器。這樣可以檢查代碼，而不必擔心使用真實設備。許多 PLC 軟體工具有內建的模擬器，適合初學者。

什麼是梯形邏輯？

梯形邏輯是一種寫指令的方法 PLCs. 你使用的符號看起來像梯子。每個梯級代表控制流程中的一個步驟。

一步步 PLC 初學者程式設計