案例展示

软件开发工程师如何快速理解PLC编程案例

案例展示 2025年3月31日 32

工业自动化领域，软件开发工程师需要不断拓展技能以适应不同的编程环境。本文旨在探讨如何有效帮助软件开发工程师快速理解PLC编程，从而促进跨领域技能的提升和交叉学习。

软件开发工程师为何需要理解PLC编程？

机器视觉系统通常与工业设备和生产线集成，这些设备通常由PLC控制，理解PLC编程，对软件开发工程师有许多帮助：

01 有助于软件开发工程师更好的与PLC工程师协作，确保机器视觉系统与其他设备无缝连接，有利于系统整合。

02 有助于软件开发工程师设计更适合实时控制需求的图像处理算法，以配合PLC的实时性要求，提高整个系统的效率和性能。

03 有助于软件开发工程师设计与PLC系统通信的接口，更好的设计数据传输和命令控制的协议，实现机器视觉系统与PLC之间的有效交互。

04 在故障排除方面，能更快定位和解决机器视觉系统与PLC集成中的问题，提高故障排除效率，减少系统停机时间。

05 有助于软件开发工程师更好地与PLC编程人员沟通，为系统提供更全面的维护支持，共同解决系统运行中的技术挑战和改进需求。

【一图看懂】软件开发与PLC编程之间的 【差异】

差异	软件开发	PLC编程
适用领域	通常用于机器视觉计算机领域中的算法开发、图像处理、深度学习等高级应用。	通常用于实时控制和数据处理，例如在生产线上对产品进行检测和分类。
编程语言	使用通用编程语言，如C++、Python、Java等，灵活且功能强大。	使用特定的图形化或文本编程语言，如Ladder Logic（梯形图）、Function Block Diagram（功能块图）和Structured Text（结构化文本）。
实时性要求	机器视觉应用中，通常用于离线图像处理和算法分析，对实时性要求较低。	用于需要实时控制和响应的应用，如在生产线上进行实时质量检测。
处理数据类型	具有很高的灵活性，可以处理各种复杂的数据类型和数据结构	通常使用固定的数据类型，更专注于工业控制信号和数据的处理。
灵活性和复杂性	能提供更高的灵活性和复杂性，适用于开发复杂的机器视觉算法和应用。	通常更注重逻辑控制和简单的数据处理，对于复杂的视觉算法不够灵活。
调试和测试	通常在计算机上进行调试和测试，可以使用各种调试工具和模拟环境。	更多是在实际设备上进行调试，辅助现场调试软件强大，偏向现场应用调试。
集成和扩展性	通常与各种开源库和框架结合，便于快速开发和部署复杂的视觉系统，是开放平台。	更专注于控制系统的实时性和稳定性，集成视觉功能可能需要额外的硬件或软件支持，是闭源社区。

【简单总结】软件开发与PLC编程之间的【共性】

软件开发与PLC编程【共性】

算法实现：软件开发和PLC编程都需要实现各种图像处理算法以达成视觉任务。

数据处理：均涉及对采集到的数据进行处理和分析，以便做出相应的控制或决策。

控制结构：都支持类似的控制结构，如条件语句（if-else）、循环结构（for、while）、函数等。

控制逻辑：都需要编写控制逻辑来根据图像处理结果执行相应的操作，如物体分类、跟踪或识别。

硬件交互：无论是软件开发还是PLC编程，最终目的都是与硬件进行交互。软件开发通常通过操作系统提供的接口或库与硬件交互，而PLC直接与工业设备通信。

异常处理：在软件开发和PLC编程中，都需要考虑异常情况的处理，以确保系统的稳定性和可靠性。

【快速进阶】PLC编程的理解和应用

PLC与计算机软件之间的数据通信方式：串口通讯

协议：通常使用Modbus RTU（基于串行通信的Modbus变体）协议进行通信。

操作流程：通过串口连接，实现数据交换和控制指令传输。

网络通讯协议：不同厂家可能有自己的通信协议，但通常支持通用标准协议如Modbus TCP/IP。

操作流程：使用以太网连接，实现数据传输和远程控制。

什么是Modbus？
Modbus是一种用于工业领域的通信协议，通常用于传感器、控制器和监视设备之间的数据通信。它最初由Modicon公司（现施耐德）开发，现在已经成为一个开放标准，被广泛应用于工业控制领域，在现实生活中应用也非常广泛。

Modbus干什么用？Modbus 是一种开放的通信协议，你可以免费将其应用到你的设备中，而无需支付版税。
Modbus 是一种广泛使用的标准通信协议，你和其他厂家的设备，如果都遵循 Modbus 标准协议，就可以进行通信传输数据。

Modbus是如何工作的？Modbus 通常底层基于 UART 串口485进行通信，最简单的一个主设备和一个从设备通信，就是通过串口Tx和Rx进行收发数据。

底层串口的通信，就是大家熟悉的“0”“1”通信，在这个基础上，添加 Modbus 通信协议，方便解析协议和多设备组网。
一主多从，在从设备中都有唯一的地址，通过解析从机地址，主机就能和对应的从机进行通信。

【深入学习】

PLC编程学习资源推荐

时间有限，如果你想了解更多PLC编程，