hive编程指南电子版_善用EXCEL，高效PLC编程，你怎么看？

上次看了邓李老师的文章《邓李：如何编写高质量的邓李：PLC/PAC程序？》有点感觉。工作快20年了，写了一些程序，大部分都和机器有关。记得本科毕业设计是用来设计的。VB 数据采集卡上写着拖拉机发动机喷油器的弹簧试验，硕士课题使用C在Linux我做了一些代码，毕业后在海天继续和师傅在一起Linux下用C和QT堆放注塑机的控制器。

01 第一次接触PLC，它在海天公司为双色注塑机增加了一个转轴功能。注塑机的计算机上没有这个功能，所以增加了一个PLC，记得当时用的是三菱FX，这是我第一次接触PLC，当时，供应商提供了供应商PLC、伺服电机、减速器和其他产品，所以程序是由供应商编写的。到达倍福后，因为整个办公室只有我一个人，处于一切的状态，所以除了销售工作，也做技术支持。我记得第一个项目是上海同事写的代码。我的同事来现场一次，我接管了后面的维护。幸运的是，幸运的是，第一个项目是上海同事写的代码。TwinCAT这个软件比较简单，一来二去就开始了。后来慢慢给客户写了一点DEMO，向客户解释为什么IEC61131-3是一件简单的事情，没有想象的那么难，不要想到ST语言想到高级语言，等等。写作，也有一些经验。在谈论这些经历之前，先说一些题外话。 我做了两个与我的工作无关的学习。一个是研究生，一个培训班来学校推广ISO内审员的培训，当时因为好奇报名，花了几百块钱听了一堆ISO我记得一位老干部在讲课。另一次，当我第一次上班时，我报名参加了一名高级计算机程序员的考试。读了几个月的书后，我离通过线有点远（不是一个小点）。但 这两件事对我影响很大 ，ISO学习，让我明白一切都要有流程，流程要有标准，标准要有数据，数据要追溯，这就是后来对工业4的理解.0奠定了基础，高级程序员的考试让我学到了很多IT的知识，尤其是软件工程方面的知识，对于构建一个大的程序，还是有帮助的。下面的心得，和这两件事情，有比较大的关系，说穿了，就是 多做纸面工作 。 02 在写代码之前，我会先建一个EXCEL大约有几个表格。(这里我虚拟了一个立体车库项目，因为每天去办公室都要处理立体车库): 1、IO表，输入输出出的模块模型、模块的位置、每个模块上每个点的定义以及外部连接的组件。对于一些电气CAD本表将自动生成软件，但我们仍然建议使用它EXCEL为了存档，做一份。 2、变量表，有些变量有地址，比如上面提到的IO对应表，例如Modbus通讯。Modbus通信需要定义变量地址，IO只要在系统配置中与硬件连接，相应的不需要在程序中指定。另一部分变量没有地址，但不能随意定义。为了阅读，应该有一定的规则。 3、结构体(Structure)，结构体的设计，可以放在变量表之前，为了提高效率，我们会设计一些结构体来做数据类型，比如一个气缸，就可以设计一个结构体来表述，这个结构体会包含气缸的方向，磁性开关状态，以及两个方向的超时报警时间。在使用到气缸时，就可以用这个结构体类型来直接定义气缸，而无需去定义每个气缸设计的变量。

如有必要，可设计枚举变量来表达机器的状态。4. POU名称(Program Organization Unit程序组织单元)。POU程序有三种类型(Program)、功能块(Function Block)、函数(Function)。在规划阶段，程序和功能块的构建非常重要。功能块将减少大量的重复工作，以避免一些常见的错误（当然，错误是错误的）。程序调用和状态切换是否清晰可控，决定了整个项目是否足够强大，可以持续改进和维护。 5、 工艺说明，包括每个工作步骤、步骤连接、条件转换等。这一步可以在EXCEL中做，也可以用word、PPT，但相比之下，EXCEL可能是更好的选择，因为EXCEL纸的大小没有限制，word和PPT很容易遇到编辑范围太小的问题。 当然也可以在纸上画。个人建议每个项目都准备一个。A4的本子，和EXCEL配合使用。完成此表格后，我习惯于将变量表直接复制到TwinCAT中，因为 在EXCEL在许多重复工作中，可以直接选择表单元进行拖拉复制 ，(* ”和“*)，和末尾；，直接复制单元格，对于一些带序号的变量，如X0-X7.可以按顺序复制，降低工作量，降低变量编写错误的概率。在编程过程中，除了用于编程外for除了用于调试的累加数和一些标志外，如果要添加具有实际意义的变量名，必须先添加EXCEL添加，然后复制到程序中。这有点强迫症，但事实证明下一步是建立每一个POU，对于功能块，要写输入变量和输出变量，函数只需要参数。写完每一个POU，记得在每个POU的主体敲个"；"，这样，即使我们不写代码，我们也可以通过编译。如果此时编译失败，您可以查看是否有错误的手，因为此时错误的地方是系统保留的单词，或忘记敲击"；"，注释的括号少了之类。 接下来是写代码吗？不，是 先写注释，而且是全面注释，即在每个功能块中，先写注释。TwinCAT在中间，一个程序块只需要一个；"；"，所以不要担心没有代码会导致程序无法编译。 我们回到前面的第四点。如果绘制了流程图，我们将将流程图转移到编程环境中，或者按照从大到小的原则。我们首先编制步骤。每一步的具体做法可能远不如步骤之间的切换和连接重要。因此，在这个过程中，我们也可以用注释代替代码，但不要忘记在各种方面for、case添加；。最后一步，让我们在所有注释的地方写代码。然后，编译。如果有人能把它放进去PackML再看一遍文档，你会发现里面有关于状态切换的图表。如果你感兴趣，你可以找到它PackML文档 如果你用的是TwinCAT或者Codesys我建议写环境EXCEL在绘制表格和流程图时，还绘制了人机界面的草图。我认为集成人机界面的开发环境是自动化工程师的救世主 。人机界面和PLC在同一环境中，这意味着工程师可以随时看到他们想看到的东西。例如，在调试过程中，他们需要看到多个变量，这将更方便地构建在人机界面上，而无需在程序中在线观察。 人机界面和PLC除了大大提高自动化工程师的程师的幸福感，也极大地激发了自动化工程师的创作欲望。比如有些DEMO，我会把逻辑动作的条件和输出状态放在图片中，这样我就可以清楚地看到逻辑动作没有执行的原因，比如一些动作，然后做一个定时器或多个定时器，把这些定时器的输出放在同一张图片中，你就可以清楚地看到秋天。在完成程序后，机器也移动了，我们将制作另一个表，即 修改记录，在这张表中，我们写道，为什么，我们改变了哪个程序，如何改变，修改后如何测试，测试效果如何。修改后的程序，不建议直接更改原程序，可以建立一个新的程序POU，也可以在POU写一个新的action，在相应的调用处更改调用名称。这样，即使新程序有问题，也很容易修改(RollBack)到原始程序。在新代码中，记得在头部写注释。 03 到目前为止，让我们回顾一下我们得到了什么好处：

我们有一个清晰的名称列表，包括变量，IO的、程序的 2、我们有了一个清晰的结构 3、所有的问题会有据可查。

上面这几点是针对程序本身的益处，而对于项目和企业而言，则有更大的意义：

1、通过分解，将代码部分的工作量比例降低了，这种逐步聚焦的方式，可以让工程师把精力放在最关键的地方。

2、便于沟通，在代码之前的这些工作，都可以和其他人共享，比如IO表部分可以和电气工程师以及电工沟通，程序流程部分可以用来和工艺工程师沟通。

3、便于维护，在移交给其他工程师，或者多人开发同一项目时会方便很多。如果没有注释，基本上工程师自己都会忘记原来写的什么。

4、便于更换平台，当需要更换一个控制器平台时，会发现，大部分工作是相通共用的，这会在切换平台时节约大量的时间。

本文用了一些IEC61131-3的概念，关于IEC61131-3的书很少，推荐彭瑜老师和何衍庆老师的那本 《IEC61131-3编程语言及应用基础》，机械工业出版社出版，这本书我买了应该不下三十本，用来送人。记得在倍福10周年庆典那天，公司邀请了彭瑜老师，恰好庆典在人民广场附近举办，席间跑步前进到福州路的上海书城，居然买到了那本《IEC61131-3编程语言及应用基础》，请彭瑜老师签了个名，留作纪念。 另外推荐林锐博士写的 《高质量程序设计指南 C++/C语言》，这本书有人不喜欢，觉得这本书水份太多，干货太少，但读起来还是比较轻松的，这本书出到了第三版，目前在网上有很多二手的在销售，也有一些电子版的，建议找来读一读。 后记 写这篇文章的原因，一方面是看了邓李老师的文章，也想谈谈自己的心得，另一方面，也是看到随着工业4.0的普及，以及我国OEM制造业正在向高端发展，PLC程序方面，也慢慢向IT方向发展。 相比于PC或者网络软件，自动化程序有几个特点：

1、使用对象比较窄，这造成了对程序的质量要求、功能要求都不是太高，机器能开就行。 2、代码量小，因为1的原因，以及机器本身的特性，PLC的代码量是很小的。 3、协作性很低，很多公司只有一个自动化工程师负责PLC程序，而且对程序质量要求很低，只要求机器能跑。

这些特点，造成了自动化行业，尤其是离散自动化行业，对于代码的质量基本是没有要求的。我记得大学时候买过一本《软件工程》的书，开头有个例子，是一个科幻电影里的飞船计算机艾尔出了软件故障的故事，随着现在机械设备制造业的发展，机器的销售越来越多，客户的需求也变得越来越定制化，这种软件的故障，在将来会慢慢出现，如何应对这个事情，唯一的道路，只能是从计算机行业去借一些经验来。 我作为一个销售来写这个文章，会有很多漏洞，但还是期望我的文字可以引起自动化工程师的共鸣，起到抛砖引玉的作用，大家一起为未来做些事情。

作者简介

周舟，硕士，2003年毕业于河南科技大学，师从张洛平教授，2001年开始接触PC控制和运动控制，先后就职于海天集团、施耐德电气、倍福自动化，宁波致迪自动化，以技术人员和市场人员的身份经历了浙江机械制造的重要发展阶段。

来源/工控百家谈

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