電子電機專業,偏自動化如何學習?

本人在國外上大學,學的是電子電機專業,自身又對自動化很感興趣。還有一年畢業,心裡想著總該學點什麼。 現在聽說LabVIEW,PLC,ARM等等東西,又不知從何學起。想問下LabVIEW,PLC在將來的career里應用的多嗎?如果要學的話應該怎麼辦?畢竟兩者都需要hardware,這對一個自學者來說是個不小的負擔。 謝謝啦。


本人本碩電力電子,碩士做電機控制相關,工作後做嵌入式,EE方向。所以剛好契合題主的電子電機專業吧。講講一些粗鄙的看法吧。

首先,我覺得「技多不壓身」,如果題主時間精力財力都允許的情況下,多學一門技術是不會有壞處的,比如題主題目中提到的各種技術點如果都能學懂,想必是件大好事吧。

就題主講到的LABVIEW,PLC,ARM,我們一個個來講。

先講下labview,我用過labview比較少,學生時期在ADI實習的時候用過,工作後測試團隊使用labview居多,我也看過他們一些應用吧。就我的了解嘗試講下,labview在工業中以測試應用為主,當然有部分開發的應用。整個的應用範圍很廣,在測試中,我所接觸過的工業場合大都以labview為工具。從學習的角度而言,入門並不難,其實本質上還是C的開發(實際上更簡單)。但是,工具的使用是依託強大的硬體的,比如NI的採集卡,比如有具體的硬體單板作為你的測試對象。沒錯,誠如題主所說,是需要hardware的。(夜深人靜,明天再補。。。。)

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單純學labview脫離具體的應用環境,基本上意義不大。但是如果是想入門學習的話,可以推薦下入門書籍《Labview寶典》。關於Labview,個人建議,在校階段只能通過學校項目或者實習的方式,才能有更進一步的應用,否則,也僅僅能對著電腦拖幾個控制項罷了,很難深入。

接下來講一下PLC,PLC本身直接就是hardware了,工業控制領域應用很廣。學習PLC,首先從梯形圖學起(實際上,現在有一些高端的PLC,編程語言已經是C了),PLC的控制思想,最根本的就是task/cycle,就是在規定的時間內完成規定的動作。現在的PLC基本做到模塊化,DI/DO/AI/AO這些模塊都獨立於主控PLC之外,由用戶需求而定。簡而言之,PLC的入門學習並不難,我也講了,開發語言主要是梯形語言,基本的控制思想也講了。當然,各家廠商的PLC不同開發環境也不同,這點可能要注意一下。講到PLC,可能不能忽略他們的對手DCS,另外,結合二者優點催生出來的FCS也將會有廣泛的應用。另外,他們的升級版是工業控制計算機,即IPC,在當今高級工控場合中使用的IPC基本能夠覆改PLC和DCS的功能,國際三大知名工控機廠商,倍福,貝加萊,西門子,他們三家的IPC系統內都跑了一個「軟PLC」(也成為「嵌入式PLC」,這點我會在下面繼續講),這個實時內核可以完成PLC的功能。既然講到了IPC,與之綁定的三大現場匯流排也順便講下吧,相應的,三家對應的匯流排分別為Ethercat,Powerlink,Profinet。實際上,在工控/自動化領域基本繞不開這三大匯流排。講到這裡,從PLC這個點引申出來了各種各樣的控制器,以及各種各樣的現場匯流排,這些都是基於hardware的。跟Labview有點類似,不過這個的可操作性比較高些,如果沒有具體的項目應用,可以學下PLC的基本編程,然後從現場匯流排切入(實際上,如果題主工作後從事工控領域或者自動化領域,各種各樣的現場匯流排是逃不了的),畢竟,據我的觀察,精通上述三種匯流排協議的人才不多(可能會問,為什麼要精通三種?原因很簡單,沒有哪一家公司願意被單一家供應商綁架,三大IPC製造商綁定了三大匯流排。。。剩下的由題主想像了)。

最後是ARM了,ARM的學習應該來說是最屌絲的,但是相較而言是最實用的。怎樣學習ARM呢?首先要有一塊開發板,這個對硬體的要求還是比較低的,按正常順序來應該是先裸機再系統再上層應用(如Android)。這三步可以根據個人喜好或者實際需求來看,不一定三者皆要,可擇一從之。關於具體的學習方法的話,我覺得千差萬別。ARM的裸機學習,可以建議觀看「韋東山視頻第一期」,這個視頻是免費的,而且配套的開發板價格也便宜。實際上關於ARM的學習,國內也有各種培訓班視頻,比如」XX嵌「之類的。進階之後就是操作系統了,關於操作系統相關的,可以建議題主翻看我的一個答案。實際上,上述這個建議還是出於功利的角度來的,如果真正願意踏實學這門技術的話,應該是踏踏實實看幾本經典教材,從ARM的體系結構看起,從ARM指令集看起,從彙編看起(可能有的人會認為ARM的開發不用彙編,這點我就不作解釋了),然後拿一塊開發板玩個底朝天。有時候,看看視頻可能會有突飛猛進的錯覺,真正遇到問題的時候,解決的靈感肯定是來源於你基礎的積澱,這個,恕我愚昧,速成不了。關於ARM,我可能還有接著講的,上面講PLC的時候,我講到了「嵌入式PLC」,其載體的一種就是ARM。國內不少廠家已經自研嵌入式PLC,即在ARM上開發一個PLC的內核,無論是操作系統,PLC編譯器,還是梯形圖的開發語言等都在ARM上實現,對用戶而言,與PLC無異。相關的paper有很多,有興趣可以翻看。國內有很多研究生把這個作為畢業課題,而且也有一些比較成熟的解決方案,不妨可以嘗試一下。實際上,如果題主能在大學畢業的時候拿出這個開發成果,那我想,career是不用愁的。

我看到題主「想問下LabVIEW,PLC在將來的career里應用的多嗎?」這裡,我的理解是題主講的且不限於的都會出現在工控/自動化/嵌入式(統稱」工控「)領域中,所以,有個建議,在工控領域的技術非常多,一個人要全部都會,基本不可能。那麼,建議是選好一兩個方向再考慮。


這,labview偏重上位機方向,至於plc沒什麼大的搞頭,建議學習下arm,做控制肯定用的到


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