新手需要多长时间可以独立完成PLC编程？

我真正学习PLC编程并运用到工程中，用了一个星期。

我们看下图：

▲图1：低压配电系统进线断路器和母联（母联联络）断路器之间的闭合互锁关系

图1中，如果电力变压器T1和T2不能并列运行，则平时它们各自带各自的母线独立运行，为全系统供电。当某变压器发生故障时，该段进线的断路器开断，母联闭合，由另段变压器提供电能。由于单台变压器无法提供双倍的电能，所以需要有抛负荷的操作。当故障修复后，首先把母联打开，再把故障段进线闭合，系统又恢复到正常运行状态。

这就是低压配电系统的备自投（备用电源自动投退）操作。

对于中压和高压配电网来说，备自投是一项很成熟的技术，有专门的控制电路，甚至有专用的设备。但对于低压配电网，系统各异，往往需要个性化设计。

某年公司接到一批地铁的订单，标书中规定必须采用PLC实施逻辑测控，并牵涉到几十座车站近百套低压备自投系统的设计和测控。紧接着又接到两批机场工程的订单，又有几十套低压配电系统备自投的PLC测控要求。

PLC这东西学起来并不难。作为电气工程师，在学校里大家都学过。但真正遇见实际工程，却往往束手无策。可见，实际工程与校园学习是两回事。

对于低压备自投系统，它有四种控制模式，即手投手复、手投自复、自投手复和自投自复，四种控制模式可通过选择开关和断路器状态来判断。断路器的状态包括运行状态和保护工作状态，还有抽出位置和工作位置的监视，这通过断路器的四种开关量来监视。

公司接到订单后，大家都忙于各自的工作，于是就把PLC编程的工作推给我了。

我首先阅读PLC的编程资料。这些资料不是书店里的书籍，而是PLC厂家专门配套的有关PLC产品的编程手册，以及硬件结构说明。通过阅读，再加上手边有全套实物可供研究，我用了大约2个小时，把PLC的编程基本上给摸透了。

我发现，最难的并不是PLC编程，而是要构造出测控对象的具体控制模式。

我开始按常态设计，非常类似校园里的编程，但很快就发现系统不稳定。中午吃饭时，和几位同事聊天，突然想到能不能用状态来切换？我起身离去，同事们还给惊了一下，不知发生了什么事。

我考虑的状态是这样的：

第一个状态，所有断路器均打开，我用STATE1表示；第二个状态是1段进线断路器闭合，我用STATE2表示。正常运行状态是STATE4，即两进线闭合，母联打开。再加上两个中间自复状态，以及变压器并列状态（所有断路器均闭合）。

有了状态，各个程序段的内部切换就解决了。但状态的判断来自各种开关量的输入，而输入必须配套防止触点抖动的消抖程序。所以，程序中就会出现开关量输入程序段，以及状态判断程序段。这两段程序如下：

开关量输入程序段：

▲图2：PLC的开关量输入程序段

图2中每一个TON都是20毫秒延时模块，TON左边的上端就是开关量，它的后缀有S标记，左边下端是延迟时间的设定值。TON右边上端是输出开关量，有F后缀标记，右下方是延迟时间结束标记。

TON模块符合IEC61131-3标准，是PLC的通用模块化编程语言图符。

再看状态程序段：

▲图3：PLC的状态分析程序段

图3中用AND（与逻辑）来判断状态。其中AND的输入端有小圆圈的表示信号取反，并且AND还可以添加注释。

下图是自投自复操作模式的程序段：

▲图4：自投自复操作模式程序段1

▲图5：自投自复操作模式程序之2

图4和图5是相连的，其中有两处值得注意：

第一处在开头，当系统设定为自投自复模式时，通过转移指令进入到本程序段。程序执行完毕退出后因为依然是自投自复模式，程序会再次进来，由此形成了自动操作。

第二处是在最后，LV_FAULT是判断系统处于自复阶段还是自投阶段的判据。它用一段RS锁存器来固定。这个判据方法我想了很久，大概用了2天的时间才最后确定下来。

类似地，还有手投手复、手投自复和自投手复等三段程序。这四段程序都采用转移指令来完成。

程序的最后，还有一段SOE时间标签程序段，以及RS485/MODBUS-RTU通信程序段。此处忽略。

整个程序有点长，但却十分规范，且按照流程来写。容易阅读，也容易调试。

由于程序与被控对象密切相关，细节我就不讲了吧。

这些程序我在一个星期之内全部写完。半个月后售后服务安装到现场，工作良好，最后固定成为标准程序。

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体会是什么？学习PLC并不难，难在具体的工程实践，难在调动PLC的资源实现完美的控制，这才是最难的。

另外，最好直接采用模块化编程语言，少用或者不用T形图为好。

大家用了多长时间呢，欢迎留言评论!

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