欧姆龙PLC自学手册，新手如何快速入门？

欧姆龙PLC自学手册

前言：为什么选择欧姆龙PLC？

欧姆龙是全球自动化领域的领导者之一，其PLC产品线（如 CP1H, NX1P, CJ系列 等）以其高可靠性、丰富的指令集、强大的网络功能和友好的编程软件而闻名，无论是在中国还是在全球市场，欧姆龙PLC都占有极高的市场份额,掌握它将为您的职业生涯带来巨大的优势。

第一部分：基础知识准备

在开始学习编程之前，你需要具备一些基础知识,这会让你事半功倍。

1. 电工基础

   • 必须掌握： 了解常见的低压电器（如接触器、继电器、断路器、按钮、指示灯）的工作原理。
   • 核心概念： 熟悉常开、常闭触点，以及线圈的控制逻辑,这是理解梯形图的基础。

2. 计算机基础

   • 能够熟练操作Windows系统。
   • 了解基本的文件操作（新建、保存、复制、粘贴）。

3. 逻辑思维

   PLC编程的核心是逻辑控制,培养将复杂的控制过程分解为简单逻辑步骤的能力。

   

第二部分：核心硬件认知

你需要认识欧姆龙PLC的“家庭成员”。

1. CPU单元（主机）

   • 作用： PLC的大脑，负责执行程序、处理数据和与I/O模块通信。
   • 常见型号：
     • CP系列（经济型/紧凑型）： CP1H 是最经典、应用最广泛的入门型号，功能强大，性价比高，CP1E 是更经济的选择。
     • CJ/NJ系列（中型/高性能）： 适用于复杂、高速的控制任务，支持更多的模块和更强大的网络，NX1P 是新一代的旗舰产品,性能卓越。
   • 关键参数： I/O点数（输入/输出点的数量）、程序容量、处理速度。

2. I/O单元（输入/输出模块）

   • 作用： 连接PLC与外部设备（如传感器、电机、阀门）的桥梁。
   • 输入模块： 接收外部信号，接收按钮、限位开关、传感器的24V DC信号。
   • 输出模块： 向外部设备发出信号，驱动继电器、指示灯、电磁阀、变频器等，分为继电器输出（可交直流，但寿命有限）和晶体管输出（响应快，寿命长，通常用于直流）。

3. 电源单元

   
   • 作用： 为PLC整个系统提供工作电源。

4. 通信单元

   • 作用： 用于PLC与PLC之间、PLC与上位机（如HMI、SCADA）、PLC与变频器等设备之间的数据交换。

第三部分：软件安装与初识

工欲善其事,必先利其器。

1. 编程软件：Sysmac Studio
   • 这是目前欧姆龙官方唯一推荐的编程软件，它集成了PLC编程、HMI（人机界面）设计、运动控制和网络配置于一体，功能极其强大。
   • 安装步骤：
     1. 访问欧姆龙工业自动化官网（全球或中国区）。
     2. 在“下载”或“支持”栏目中找到“Sysmac Suite”。
     3. 根据你的操作系统（32/64位）选择合适的版本下载。
     4. 安装过程与普通软件类似，注意在安装过程中选择你要支持的PLC型号（如CP1H, NX1P等）。
   • 学习软件界面： 打开软件后，熟悉其界面布局，包括：
     • 项目树： 管理整个项目的所有元素（程序、配置、符号等）。
     • 程序编辑器： 编写梯形图的主要区域。
     • 菜单栏和工具栏： 包含所有常用操作命令。
     • 输出窗口： 显示编译信息、错误提示等。

第四部分：编程语言学习

欧姆龙PLC主要支持两种编程语言,你需要重点掌握。

1. 梯形图 - 必学！

   • 特点： 形象直观，与继电器电路图非常相似,是电气工程师最容易上手的语言。
   • 核心元素：
     • 触点： 代表输入条件,分为常开和常闭。
     • 线圈： 代表输出结果。
     • 功能块： 代表更复杂的指令，如定时器、计数器、数学运算等。
   • 学习路径：
     1. 从最简单的“启保停”电路开始： 这是所有PLC控制的基础，理解自锁、互锁的概念。
     2. 学习基本指令： LD, OUT, AND, OR, NOT, END 等。
     3. 掌握核心功能指令：
        • 定时器： TIM（普通定时器）、TIMH（高速定时器）、TMHH（超高速定时器）,理解设定值和当前值的概念。
        • 计数器： CNT（递减计数器）、CNTR（可逆计数器）,理解复位和计数脉冲的概念。
     4. 学习数据传送和比较指令： MOV（传送）、CMP（比较）,这是实现复杂逻辑的基础。

2. 结构化文本 - 进阶

   • 特点： 类似高级语言（如Pascal或C），适用于处理复杂的数学运算、算法和数据处理。
   • 何时学习： 当你熟练掌握梯形图后，如果想进一步提升编程效率和解决复杂问题,再学习ST。

第五部分：实战项目演练

理论学习必须结合实践,这是掌握PLC最关键的一步。

1. 仿真软件：CX-Simulator

   • 作用： 无需购买真实PLC硬件，就可以在电脑上模拟运行你编写的程序，并监控I/O状态和内部数据的变化，这是自学阶段的“神器”。
   • 使用方法： 在Sysmac Studio中编写好程序后，可以内置启动仿真器，在仿真模式下，你可以用鼠标强制改变输入点的状态（模拟按下按钮）,观察输出点的变化和程序的执行流程。

2. 项目案例（由简到难）：

   • 电机启停控制

     • 要求： 按下启动按钮，电机运行；按下停止按钮,电机停止。
     • 学习点： 启保停电路、I/O地址分配。

   • 电机正反转控制

     • 要求： 实现电机的正转、反转和停止，并设置互锁保护（防止正转和反转同时接通）。
     • 学习点： 互锁逻辑、复合按钮。

   • 交通信号灯控制

     • 要求： 模拟十字路口的红、绿、黄灯按顺序循环点亮。
     • 学习点： 定时器的组合使用、时序控制。

   • 传送带计数与分拣

     • 要求： 传送带上有产品通过，传感器检测到产品后，计数器计数，当计满10个后,启动另一个电机将产品分拣到指定位置。
     • 学习点： 计数器、传感器输入、电机输出、程序流程控制。

   • 与HMI（触摸屏）通信

     • 要求： 在触摸屏上设置一个数值输入框，用来改变PLC中定时器的设定值；再显示一个计数器的当前值。
     • 学习点： PLC与HMI的通信协议（如FINS）、数据链接、Sysmac Studio中的HMI界面设计。

第六部分：学习资源推荐

1. 官方资源（最权威）

   • 欧姆龙中国官网： 提供产品手册、软件下载、技术文档和培训资料。
   • Sysmac Studio 帮助文件： 软件自带的“帮助”是最好的指令词典和功能说明。
   • 欧姆龙官方微信公众号/视频号： 经常发布技术文章和操作视频。

2. 在线课程平台

   • Bilibili (B站)： 搜索“欧姆龙PLC入门”、“Sysmac Studio教程”，有大量免费的优质教学视频,非常适合新手入门。
   • 慕课网、CSDN学院等： 有一些系统化的付费课程，内容更深入,适合有明确学习目标的用户。

3. 书籍

   可以购买一些经典的PLC入门书籍，虽然可能不特指欧姆龙,但逻辑和编程思想是相通的。

4. 社区和论坛

   • 中国工控网论坛、PLC中文网等： 遇到问题时，可以在论坛发帖求助,有很多经验丰富的工程师会解答。

第七部分：学习路线图与建议

• 第一阶段（1-2个月）：打基础

  • 目标：掌握电工基础，熟悉CP1H硬件，熟练安装Sysmac Studio，理解梯形图原理，能独立完成“启保停”和“正反转”控制。
  • 方法：看视频教程,结合仿真软件反复练习。

• 第二阶段（2-3个月）：进阶提升

  • 目标：熟练掌握所有基本指令和功能指令（定时器、计数器、传送比较等），能独立完成“交通灯”、“计数分拣”等中等复杂度的项目。
  • 方法：尝试自己设计小项目，将多个指令组合使用,阅读官方手册中的指令说明。

• 第三阶段（3个月以上）：综合应用

  • 目标：学习模拟量处理、PID控制、运动控制基础、网络通信（如EtherNet/IP）,并能使用HMI。
  • 方法：尝试更复杂的系统设计，研究官方提供的示例程序，参与论坛讨论,解决实际问题。

最重要的建议：

• 动手！动手！再动手！ PLC是实践性极强的技能,看十遍不如自己动手写一遍。
• 不要怕出错。 仿真器就是你的“试验田”,大胆地去尝试各种逻辑。
• 多看手册。 官方手册是第一手资料，最准确、最详细。
• 保持耐心和好奇心。 学习是一个循序渐进的过程,遇到困难不要气馁。

祝您学习顺利,早日成为PLC编程高手！

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