学习西门子没有没有想象中那么难，一句话可以总结

在知乎上，这是一个拥有 443,600 次浏览量和 2,652 人关注的问题。在众多解答中可编程逻辑器有哪些，西门子PLC产品专家分享的学习心得，不仅得到了众多朋友的好评，还得到了知乎、中国科普博览、中科院物理所等机构的联合推出。季”活动合集。

接下来就和大家分享这篇干货满满的科普文章。

学习西门子PLC并没有想象中那么难。一句话总结：对于初学者来说，600多台SR20就够了，配置软件免费，西门子官网有免费视频教程。

如果详细展开，将涉及PLC硬件组成、编程软件、系统指令和程序结构等复杂内容。下面从PLC选型、PLC入门、PLC扩展模块、进阶等方面介绍PLC的学习要点。

一、 选择和成本

推荐：SR20

推荐理由：

这要从西门子 PLC 的产品系列开始。

西门子做PLC已经40多年了，最新的产品系列是SIMATIC S7。西门子针对不同的市场需求推出了不同的产品系列，如高端S7-1500系列、中端S7-1200系列、低端S7-200 SMART（以下简称SMART）系列。

对于初学者来说，最适合入手SMART系列。

SMART是西门子针对中国市场开发的新一代PLC。广泛应用于包装、纺织、机床、食品、地铁等诸多领域。能有效提高设备性能，降低成本，性价比非常高，值得信赖。

SMART主要分为ST和SR两个系列，都可以在电商平台购买。SR系列和ST系列的主要区别在于ST系列可以接收/输出高速脉冲信号。因此，ST系列可用于运动控制、普通包装生产线，以及目前流行的机械臂。这些功能在学习阶段一般不会用到。并且ST和SR在编程和使用上没有区别，相互之间也非常容易沟通。

在SR系列中，对于初学者，我强烈推荐SR20。

理由一：性价比高，在各大电商平台西门子经销商处都可以买到，价格才600多元

理由二：配置软件免费，学习迁移成本低

SMART系列（即通俗意义上的上位机）的组态软件为STEP 7-Micro/WIN SMART（简称Micro/WIN），可在官网免费下载使用，点击进入下载。

Micro/WIN与上面提到的另外两个高端PSC系列的设计理念，S7-1200和S7-1500的组态软件TIA Portal一脉相承，也支持与S7-1200和S7的相互通讯-1500 。如果以后需要学习西门子的中高端PLC产品系列可编程逻辑器有哪些，学习和迁移的成本非常低。

SR20 PLC的真面目

接下来我们来看看SR20 PLC的外观。

PLC在工作站旁边的机架上（前面板被移除，不影响使用）

PLC在工作站旁边的机架上（前面板被移除，不影响使用）

总结一下，学习PLC的成本：

1. 购买SR20：600元

2. 配置软件免费

3. SR2 可以直接用220V 电​​源或24V 电源供电。从安全角度考虑，建议使用24V电源

我曾经用一台SR20加上一些外接设备搭建了一个全自动化的小灌溉系统，总成本不到1000元。有兴趣的朋友可以看看后面的简单设计方案和接线方法。

二、 PLC 简介

PLC是一个高度集成的系统。在实际工作中，可能只会用到一些功能，但是在学习的时候，需要对PLC的功能有充分的了解。SMART PLC是一款非常不错的入门系列。正如我们刚才提到的，SMART PLC的操作工具是Micro/WIN。所以学习SMART PLC就是学习Micro/WIN。

我们也会在内部交流SMART PLC的学习心得。总体感觉是SMART系列的学习成本很低。在设计SMART PLC的功能时，我们将易用性作为首要考虑因素。即使没有编程经验，我们也能在短时间内熟悉PLC产品的大部分功能。

性价比高、使用方便、可靠，这也是SMART系列在中国如此成功的原因之一。

至于PLC要学什么，市面上SMART PLC的书籍很多，这里就不赘述了。关于Micro/WIN的操作方法教程，下面的网站也有介绍操作的视频课程，都是免费的。

作为西门子PLC产品的研发人员，长期接触PLC，有几个高效学习的小技巧分享给大家。这些小技巧很容易被忽略，大部分工作几年的PLC开发人员可能都不知道，但是对于初学者来说却非常重要。

● 设置PG/PC接口

首次安装Micro/WIN时，需要设置PG/PC接口。SR/20集成了一个标准的以太网口，可以使用PC物理网卡直接与PLC通讯，因此无需购买昂贵的传输速率低的PPI线。

什么是PG/PC接口？很多刚接触西门子PLC的同学都会有这样的疑惑。PG/PC实际上是指计算机。说起来，还有一个关于PLC“被迫改名”的小故事。

1970年代PLC不叫PLC，叫PC，原文是“programmable controller”，意思是“可编程控制器”；但后来出现的个人电脑（Personal Computer）也简称为PC，两者容易混淆，所以可编程控制器只好“被迫”改名。在“可编程控制器”后面加上“逻辑”二字成为“可编程逻辑控制器”，简称PLC。原来的PG是“Programmer”，中文是“程序员”的意思，其实是指计算机。

接下来，在Application的Access Point中选择MWSMART，也就是说我们需要为Micro/WIN设置一个网络接口来连接PLC，在列表中选择有线以太网口。

● 连接设定PLC

连接CPU时，首先选择通讯接口，这里选择物理网卡，和上面的PG/PC设置一样。点击“查找 CPU”，SR20 将响应该命令并将识别信息发送给 Micro/WIN。

选择SR20并点击OK后，Micro/WIN和PLC建立成功。然后，通过“编辑”可以为PLC设置身份信息，通过“闪烁”指示灯，可以让PLC的LED灯交替闪烁。

这里需要说一下，对于SMART来说，“CPU”和“PLC”是一回事，不用怀疑。

● 查看和设置更多信息

连接PLC后，即可开始操作PLC。

很多人不知道时间安排在哪里。您可以通过选择“PLC”菜单栏中的“设置时钟”来设置时间。

设置时钟的操作一般只需要在第一次连接PLC时进行。PLC内部有独立时钟，可断电7天。PLC在运行过程中也会实时修正时钟误差，即使连续运行几年，误差也不会超过2秒。这在小型PLC中是一个非常高的精度。

在自动化系统中，我们需要经常操作的步骤之一就是检查系统当前是否正常运行，性能状态如何，是否有告警信息。这些位于“PLC”菜单下的“PLC”功能块中。

在PLC的调试和运行过程中，我们经常会打开这个界面来查看PLC的运行状态。

● 调试模拟PLC

调试和仿真功能是Micro/WIN非常重要的功能。这个功能非常实用，操作简单。可以很方便的模拟出实际运行过程中无法生成的参数，让操作者提前发现程序和配置中的问题，生成最优参数，可以有效降低系统风险。

但往往一些有经验的工程师不知道或者不会使用这个功能，所以在这里详细介绍一下。

下面是一个简单的启停电路的梯形图。这些指令可以通过左侧项目树中的“指令”目录添加。

然后，我们把这个程序下载到PLC中执行，我们会发现一些有趣的东西。

下载时，如果与PLC没有建立连接，Micro/WIN会弹出通讯对话框提示先连接PLC。

下载完成后，点击“RUN”按钮，通知PLC开始执行程序。

可以通过下载对话框访问在线帮助手册。它包含所有PLC编程相关信息，比市场上所有相关书籍更重要。即使是熟练的 PLC 专家也需要经常查阅在线帮助手册。

这个文档也可以按F1打开，也可以从Micro/WIN安装目录下载（默认在C:\Program Files (x86)\Siemens\STEP 7-MicroWIN SMART\Help\S7MicroWinSmart_80 4.chm)) 并复制出来，方便随时阅读和学习。

下载完成后，您可以将 CPU 设置为 RUN 模式。Micro/WIN还提供了强大的调试和观察程序运行的功能。请单击“程序运行”按钮。

蓝色表示能流正在流动，灰色表示能流未开启。从图中可以看出，由于I0.0对应的输入端没有检测到高电平，所以I0.0的输入印象区域的值为0，接触是开路，能流不能流到后面，M0.0没有接通，处于开路状态。

不连接电源信号到I0.0对应的输入端，想调试怎么办？Micro/WIN 有一个强大的工具，“状态图”。

我们写I0.0，点击监控按钮，可以看到I0.0的值为0，给它输入1，然后点击旁边的“Force”按钮监视器，然后重试。

可以看到，I0.0 被强制为 1。PLC 不再检测来自输入端子的电信号，而是读取写入它的值作为 I0.0 的值。可以对所有可以访问的内存区域进行强制转换，这对于调试非常有用。

以下是强制后的程序状态：

M0.0闭合，取消对I0.0的强制重新观察，你会看到M0.0仍然闭合，这就是停止电路的作用。

需要注意的是，当用户处于监控状态时，不能使用操作系统块、向导等功能。如果点击了按钮，但Micro/WIN没有响应，可能是因为它当前处于监控状态。

如下图，再添加两条指令，然后下载到PLC。

然后监控程序的运行状态。

当再次强制I0.0时，Q0.0立即变为1，同时可以听到继电器Q0.0闭合的声音。如果您将负载（例如电机、灯泡等）连接到 PLC，设备将立即开始运行。

接线方法如下：

第一步是将24V电源的正极接到SR20输出端的1L。

第二步，将负载（如电机）的输入正极接到输出端，如Q0.0。

第三步，将24v电源的负极接到负载输入的负极。

如果有多个负载，请从 Q0.1-Q0.7 端子接线。每个输出端最大可承载2A电流，切记不要过载。

另一方面，总共有8个Q点，分为两组，Q0.0-Q0.3，都需要通过连接到24V开关电源1L输入端。如果需要接更多的负载，则需要给输入端2L供电，通过Q0.4-Q0.7接负载。

好了，关键内容就在这里公开。更多入门课程，请前往网站进行视频学习。解释全面而免费。

三、扩展模块和进阶学习

扩展模块

SMART之所以性价比高，是因为它只集成了核心功能。对于个性化的自动化项目/产品功能，以扩展模块的形式实现，让客户不必为不必要的功能买单。

SMART 的扩展模块列表可以在在线帮助文​​档中找到。

扩展模块的安装也很简单。PLC右侧的长方形塑料片可以拉下，后面是插件模块的位置。插入模块后，在“System Block”的EM行中选择刚刚插入的扩展模块，完成配置。

我个人用得最多的模块是AR02，上面我提到的全自动农业灌溉系统是用AR02扩展模块实现的。

应用你所学的

AR02扩展模块专为温度检测打造，价格约200元多一点（价格可能会有浮动）。也无需购买额外的电源。PLC右下角24VDC字下面的两个端子L+和M可以给它供电。

我加了一个30元左右的温度传感器Pt100，接在AR02上的输入端。接线完成后，通过AIW16读取实时温度，根据程序中的温度做不同的处理。这样，一个全自动的农业灌溉系统就准备好了。

这个简化版的全自动农业灌溉系统设计如下：

1. 简化版中使用的硬件设备：

2. 接线图：详细接线方法已在第二部分介绍。简化版如下：

3. 过程：

另外，我提供一些进一步培训的想法：

扩展一：不同植物的需水量往往不一致，可以通过增加水泵和修改程序来给更多的植物浇水

扩展二：连接加热设备（如取暖器）代替水泵，根据空气温度自动调节室内温度

扩展三：PLC可以通过OUC与任何支持网络（标准TCP/IP）的设备进行通信，如与PC通信，可以在PC端执行机器学习或神经网络程序（如人脸识别），以及在PC端执行机器学习或神经网络程序（如人脸识别）的动作需要执行发送到 PLC。

回到标题的问题，如果你想更好地学习PLC，那么一种方法就是学以致用，你也可以在学习的过程中尝试一下。

这种全自动农业灌溉系统只是为了吸引别人。PLC可以支持非常复杂的功能，比如运动控制、高速计数器、Profinet等。这些功能在Micro/WIN左侧项目树下的“Wizard”目录下。

当您熟悉了 Micro/WIN 向导下的功能后，您甚至可以使用 SR20 构建自动化生产线。

总结

1、推荐选择SR20作为入门级PLC产品，成本低，易用性强，软件免费，扩展性强。

2、学习PLC，可以使用免费的Micro/WIN软件。有在线帮助手册，官网有免费教程。以上也介绍了常规教程中不常见的操作。

3、有问题可以在西门子官网提问（从视频教程页面导航到官方论坛），西门子专家团队会定期为您解答。

作者：肖念军，嵌入式软件工程师，西门子工业自动化产品（成都）有限公司