plc工程師需要掌握哪些知識和技術?在現代化工業中，可編程邏輯控制器(PLC)作為自動化控制系統的核心，扮演著至關重要的角色。而PLC工程師，作為這一領域的專業人才，更是企業實現、穩定生產的關鍵所在。他們不僅需要掌握深厚的理論知識，還需具備豐富的實踐經驗以及不斷創新的思維能力。

PLC自動化工程師需要掌握的技能有哪些?

1.基礎技能

電路分析：能夠理解和計算基本電路中的電流、電壓和電阻等參數。

電工基礎：熟悉剝線、接線等基本操作，并能夠使用萬用表、試電筆等工具。

電腦知識：掌握計算機的基礎知識，能夠安裝系統和軟件，排除常見故障。

繪圖軟件：對于電氣工程師來講，圖紙是相當重要的，而且電路設計和電氣識圖這兩個知識點是相互關聯的，電氣圖看多了，也能設計電氣圖。這個地方需要根據項目的實際經驗來學，多看多做自然就會了。

CAD和ELAN繪圖軟件作為一名合格電氣工程師須熟練使用，這個地方需要根據項目的實際經驗來學。Eplan是外企制圖的標準，也就是說幾乎所有的外企都使用這種軟件制圖，當然這種軟件的優點也是CAD無法比擬的，比如說自動生成端子圖，圖紙的交叉參考等功能，但操作復雜于CAD。

2.專業技能

PLC編程：熟悉PLC編程語言，如梯形圖、指令表和函數圖等，能夠根據控制要求進行精準編程。

控制系統設計：理解控制理論，能夠設計和實現各種自動化系統，例如PID控制。

數字信號處理：掌握數字信號的傳輸、處理和分析方法，如圖像處理和語音識別。

機器學習：了解和應用機器學習算法，用于自動化系統中的復雜任務處理。

3.軟技能

邏輯思維：具備良好的邏輯思維能力，能夠準確地解決問題，確保生產過程順利進行。

團隊合作：在團隊中與其他工程師和技術人員緊密合作，發揮協同效應。

持續學習：隨著技術的不斷更新，保持學習的態度，不斷提升自身技術水平。

學PLC必須懂的基礎知識

1. PLC的基本接口組成

PLC不只是一個簡單的控制盒，它可是包含了各種高科技元件。除了核心的CPU、存儲器和通信接口，它還配備了各種與工業現場緊密相關的接口：

輸入接口：接收來自被控設備的信號，通過光電耦合器件將這些信號傳遞給內部電路。

輸出接口：將程序的執行結果通過光電耦合器件傳遞出去，控制外部設備的動作。

2. PLC的基本單元組成

一個PLC系統就像一個微型電腦，它由幾個關鍵部分組成：

CPU：PLC的大腦，指揮所有的操作，處理數據和執行程序。

存儲器：保存系統和用戶的程序與數據。

I/O接口：連接PLC與現場設備的橋梁，接受信號并輸出控制指令。

通信接口：與其他設備(如監視器、打印機)進行信息交換的窗口。

電源：為整個系統提供能源的心臟。

3. PLC的開關量輸出接口類型

根據需要，PLC的輸出接口可以分為幾種類型，每種都有其獨特的特點：

晶閘管輸出型：適用于交流負載，響應速度快，適合高頻操作。

晶體管輸出型：專為直流負載設計，響應速度同樣快，適合高頻操作。

繼電器輸出型：既可以控制交流也可以控制直流負載，但速度較慢，適合低頻應用。

4. PLC的結構類型

PLC的結構設計可以分為幾種類型，各有其優缺點：

整體式：將所有組件集中在一個機箱內，結構緊湊，適合小型應用。

模塊式：各部分分成獨立的模塊，方便擴展和維護，適合中大型系統。

疊裝式：結合整體式和模塊式的優點，靈活配置且體積小巧。

5. PLC的掃描周期

PLC的操作是按一定的時間周期進行的，這個周期稱為掃描周期。掃描周期包括以下幾個階段：

內部處理：系統自檢和內部數據處理。

通信服務：處理與其他設備的通信。

輸入處理：采集輸入信號。

程序執行：根據輸入信號執行用戶程序。

輸出處理：將執行結果輸出到控制設備。

掃描周期的長短取決于CPU的速度、硬件配置和用戶程序的復雜度。

6. PLC的用戶程序執行方式

PLC采用循環掃描的方式執行用戶程序，這包括三個主要階段：

輸入采樣：讀取所有輸入信號。

程序執行：按順序執行用戶程序。

輸出刷新：將程序的執行結果輸出到控制設備。

7. PLC與繼電器控制系統的對比

與傳統的繼電器控制系統相比，PLC具有以下顯著優點：

靈活性：通過編程實現控制，易于更改和擴展控制功能。

抗干擾能力：采用串行工作方式，減少了電磁干擾的影響。

速度快：PLC的觸點相當于微秒級的觸發器，遠快于機械觸點。

計時和計數功能：PLC具有高精度的定時和計數能力，是繼電器系統無法比擬的。

可靠性：PLC采用微電子技術，具有高可靠性和自檢功能，能及時發現故障。

8. PLC的輸出響應滯后現象

由于PLC采用集中采樣和輸出的循環掃描方式，輸入信號只有在輸入采樣階段才能被讀入，程序的執行結果也只有在輸出刷新階段才被輸出。這種設計可能導致輸出響應的滯后。要提高I/O的響應速度，可以采用分時采樣和刷新，或使用智能化I/O接口。

9. 如何選擇合適的PLC

選擇PLC時，需考慮以下幾個方面：

機型選擇：根據結構形式、功能要求、響應速度和可靠性等因素選擇。

容量選擇：基于I/O點數和用戶存儲容量進行選擇。

I/O模塊選擇：包括開關量和模擬量模塊的選擇，以及特殊功能模塊的需求。

電源模塊和編程器：這些輔助設備也是選擇PLC時的重要考慮因素。

10. 集中采樣和集中輸出的特點

PLC的工作方式包括集中采樣和集中輸出：

集中采樣：在一個掃描周期內，只在輸入采樣階段采集輸入信號，其他時間輸入端處于封鎖狀態。

集中輸出：在一個掃描周期內，只有在輸出刷新階段才更新輸出狀態，其他時間輸出狀態保持不變。

這種方式提高了系統的抗干擾能力，但也可能導致輸入/輸出的響應滯后。

11. PLC的工作方式

PLC采用集中采樣、集中輸出和循環掃描的工作方式。其特點包括：

集中采樣：在一個掃描周期內，只在輸入采樣階段采集輸入信號。

集中輸出：在一個掃描周期內，只在輸出刷新階段更新輸出狀態。

循環掃描：PLC按照一定的順序反復執行多個操作，周而復始地運行。

12. 電磁接觸器的組成和工作原理

電磁接觸器由電磁機構、觸點、滅弧裝置、釋放彈簧機構、支架與底座等部分組成。其工作原理如下：

當電磁線圈通電時，產生磁場，使靜鐵心吸引銜鐵，驅動觸點動作。常閉觸點斷開，常開觸點閉合。

當線圈斷電時，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下回到原位，觸點恢復到原始狀態。

13. 什么是可編程控制器(PLC)

PLC是一種專門為工業環境設計的電子裝置，具有可編程存儲器，用于存儲和執行邏輯運算、順序控制、計時和計數等操作。它通過數字或模擬輸入輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其外圍設備的設計旨在易于與工業控制系統集成，并且能夠靈活擴展其功能。

14. PLC系統與繼電接觸器系統的工作原理差異

PLC系統和傳統的繼電接觸器系統在幾個方面存在差異：

組成器件不同：PLC使用微電子器件，而繼電器系統使用機械觸點。

觸點數量：PLC的觸點是程序化的，可以無限擴展，而繼電器的觸點數量有限。

控制方法：PLC通過軟件程序實現控制，繼電器系統則依賴硬件連接。