在工控圈子里混了十多年,这两年被问得最多的一个问题就是:AI这么火,你们写PLC的是不是也快了要被替代了?说实话,我第一次听到这话的时候是有点想笑的,PLC这套东西跟互联网写代码完全是两个物种,动不动就是客户现场,动不动就是安全回路,动不动就是线缆屏蔽层。但架不住天天有人问,我这半年就认真做了个实验:把AI塞进日常的PLC项目里,从SCL代码生成、查手册、写注释到整理IO表和触摸屏报警文本,一个不落都试了一遍。
结论先放这里:AI确实能帮PLC工程师省时间,但省的地方,跟很多人想的“自动写全套程序”完全不是一回事。今天这篇就把我实测的数据和算法摆出来,给还在观望的人一个参考。如果你正干工控、正在学PLC,或者在公司里想推AI效率工具,这篇文章值得看到最后。
1. 先算明白:PLC工程师的时间到底花在哪了
要想回答“AI能省多少时间”,第一步不是打开AI工具,而是先搞清楚我们每天那8小时到底消耗在什么地方。我见过不少同行,一说“AI写PLC程序”就摇头,觉得AI不可能理解工况。这话对,但有点答非所问。因为真正吃掉我们时间的,本来就不是“写程序”这一件事。
1.1 一个典型项目的时间流水账
拿我最近参与的一个包装设备项目举例,整个电气部分从IO定义开始到现场验收,满打满算15个工作日左右。大概的排期是这样的:电气设计加IO定义3天,程序架构和SCL/LAD编码4天,HMI组态2天,厂内仿真1天,现场调试3到4天,验收整改收尾2天。注意,这里“写程序”的4天,并不是每天8小时都在噼里啪啦敲代码。
我翻了一下当时的记录,周一上午基本在跟机械工程师对IO号,下午查变频器手册定通讯参数;周二把上周客户新提的报警条件加进逻辑,一整天都在改功能和注释;周三总算开始写主逻辑,结果因为一个DB地址的注释对不上,找了半小时;周四客户临时要加产量统计,又去改触摸屏脚本;周五到现场调试,一半时间在等机械装配。
这就是工控人的日常,真正“写核心程序”的时间,一天里能有两个小时就不错了。这个行业的特点决定了,我们多数时候不是在“创造逻辑”,而是在“搬运信息”:从客户需求搬进IO表,从手册搬进通讯配置,从脑子里搬进梯形图,最后再从程序搬进验收报告。
1.2 三类“听起来不累、做起来想哭”的工作
见客户时总有人觉得,做电气自动化就是画画电路图、写写梯形图,非常酷。但在实际工作中,真正耗时间的是三类很不起眼的工作。
第一类是查资料对参数。PLC说明书、变频器手册、触摸屏手册、各种仪表和传感器的协议说明,加起来真的能摆一个小书柜。哪怕现在都改成PDF了,面对几百上千页的内容去精准检索,依然很耗神。很多时候只是为了确认一个寄存器地址,就要翻半天。
第二类是“复制-修改-同步”。启保停、手自动、报警、复位,这类逻辑在同一个项目里能写几十遍。客户改一个点位要求,程序里要改,符号表要改,注释要改,触摸屏报警文本也要改,牵一发动全身。
第三类是做表。IO分配表、报警一览表、HMI变量表、点检表、备件清单,随便一抓就是半天。这些活儿不上不下,说技术含量吧,确实不高;说不费脑吧,又必须细心,错一个地址到现场就是事故。
1.3 是“工程师价值”还是“事务性体力活”
我习惯把PLC工作的内容拆成两类。一类是创造性的,需要懂工艺、懂安全、懂设备,比如程序架构设计、安全联锁逻辑、工艺时序优化、故障诊断思路,这些是工程师真正的价值;另一类是事务性的,本质上是信息的检索、翻译和格式化,比如查手册、做表格、补注释、写报警文本。
把这两类分开之后,答案就非常清楚了。AI真正能替代的不是“PLC工程师”这个职业,而是工程师身上“事务性工作”的那一部分。这两年国产化平台和芯片在工控行业推进得很快,连轨道交通AFC这类站点级场景都开始做全国产方案验证,工控人要学习和适配的工具链只会越来越多,事务性工作量只增不减。在这个时间点聊AI,不是赶时髦,而是有非常现实的意义。
2. AI在工控场景里的实测结果:哪些真能省、哪些省不了
这半年我几乎把AI用在了所有能想到的工控任务上,从生成代码到查资料,从做表格到写脚本,下面这些是我自己的真实感受,不吹不黑。
2.1 SCL/ST代码初稿:AI能写,但要按这个姿势用
先说大家最关心的“AI能不能写PLC程序”。直接给结论:对西门子SCL、三菱ST这种文本化编程语言,AI生成初稿的能力已经能用了,但别指望它交付后的代码能直接下载到PLC里跑。
我拿一个最典型的“星三角降压启动”来做测试。按下启动按钮之后,主接触器和星形接触器吸合,延时6秒,星形断开,三角形接触器吸合,停止或过载时全部断开。这种逻辑AI生成得相当规整,甚至还会自动给出一个状态机的结构。但它生成的变量名、地址、背景DB结构,都需要我自己去TIA Portal里建好,再让它按我定义的接口重新生成。
这里有个经验之谈:如果你想的是“让AI直接画出一个梯形图”,目前主流大模型给不了真正的LAD文件,最多给你一段文字描述版的梯形图逻辑。我的做法是让它写SCL,因为TIA里SCL块本身就能直接被LAD/FBD调用,还可以封装成FB反复复用,效率反而比从梯形图开始更高。
不过AI也真的会“脑补”。比如我让它写一个设备一键启停的逻辑,它自作主张加了一个“故障输出不清零”的保持逻辑,这在某些工况下是会出问题的。所以结论是:AI生成初稿可以大幅节省“打字和搭架子”的时间,但审定逻辑这件事,永远得由人来完成。
2.2 查手册、算参数、写注释:现阶段省时最稳的部分
坦白讲,AI最让我惊喜的不是写代码,而是“秒查手册”。西门子S7-1200配G120变频器走PROFINET,控制字和状态字怎么配,这种常见问题的答案AI给得非常稳,一套控制字0x047E、状态字0x6B7整理得明明白白,省下半小时翻手册。三菱FX5U怎么做PID自整定,AI也能把流程梳理出来,虽然具体型号细节还需要自己核对,但至少不再是两眼一抹黑。
仪表通讯的通用寄存器地址、MODBUS RTU轮询多台变频器的站号分配、甚至西门子FB多重实例的背景DB调用关系,AI都能给出参考。尤其是“一台PLC控制多台变频器”这种需求,AI能把轮询框架和关键配置讲清楚,你只需要按现场实际设备去微调。
写注释这一项,如果要用一个字来形容就是“爽”。把一个没有任何注释的SCL功能块丢给AI,让它按照公司风格逐行补中文注释,比我手动敲快一个量级。但注意,这里的注释必须由工程师人工审核,因为AI经常“看不懂”你某个变量设计时的真实意图,注释和逻辑不符的情况我遇到过好几次。
2.3 IO表、Excel、触摸屏脚本:办公能力也是生产力
很多时候PLC工程师花在Office软件上的时间,比花在PLC编程软件上的还多。客户给的设备清单经常是一堆Excel,有设备名、有安装位置、有电气要求,就是没有现成的IO分配。把这一堆内容丢给AI,让它整理成“设备名-信号类型-IO分配建议-注释-报警文本”的结构化清单,再导出CSV,直接可以导入TIA Portal的PLC变量表,这一步能省下大半天。
触摸屏的报警文本也是个典型场景。把报警变量清单给AI,让它按“中文提示信息-触发条件-复位方式”生成一套完整的话术,再贴进威纶通、MCGS这类触摸屏软件里微调,效率确实高。还有一些HMI脚本,只要逻辑描述清楚,AI生成的框架代码,基本可以“搬上去就改几个函数名”使用。
2.4 一套可以直接抄走的AI辅助工作流
我自己摸索下来的一个比较稳定的工作流程,现在分享给你。
第一步,把工艺需求整理成一段结构化的中文描述,动作、时序、联锁、安全条件,写清楚。第二步,用固定提示词模板让AI生成SCL/ST初稿,同时要求它给出FB接口变量清单,以及它认为需要人工确认的地方。第三步,自己在TIA里建DB和IO地址,把AI生成的变量名逐一映射,不要直接复制粘贴。第四步,在PLC-SIM或仿真环境里跑逻辑,重点看急停、故障复位、手自动切换这些边界条件。第五步,把最终代码发给AI,让它写注释、生成报警文本、整理测试用例。第六步,人工审核所有与安全相关的逻辑,其他内容可以放心交给AI润色。
这个流程里,AI是“初稿机器+文档助手”,工程师是“架构师+审核人”。谁的角色更值钱,不言而喻。
3. 按年算笔账:保守、中性、乐观,结果差多少
既然标题是“省多少时间”,那我们就好好算一笔账。我不喜欢拍脑袋给结论,下面是基于我自己时间日志和实际项目经验整理出来的建模过程。
3.1 建模口径与时间结构
我按一个PLC工程师一年工作250个工作日计算,每天刨掉开会、沟通、来回走动,真正有效的技术工作时间按6小时计,一年大约1500小时。再把这段时间按常见经验分一下类,大致是这样的:
| 任务类型 | 占比 | 年小时数 |
|---|---|---|
| 核心逻辑编码(SCL/ST/LAD) | 20% | 300小时 |
| 查资料/选型/通讯排查 | 15% | 225小时 |
| 表格/文档/注释 | 15% | 225小时 |
| 仿真与现场调试排错 | 20% | 300小时 |
| 需求对接/项目管理/售后 | 30% | 450小时 |
注意,最后一类“需求对接/项目管理/售后”我暂时不计算AI提效,因为这部分太依赖人的沟通和现场判断,AI现在帮不上什么忙。
3.2 三种口径的计算结果
分别对前四类任务,按AI的参与程度和实际压缩比例来估算。核心逻辑编码,AI参与度按40%算,主要用于生成标准和重复度高的逻辑初稿,整体压缩40%的工作时间,那省下的就是300×40%×40%,一共48小时。查资料这一类,AI参与度可以到70%,压缩50%,能省225×70%×50%,大约78.75小时。表格文档注释这一类,AI参与度60%,压缩50%,能省67.5小时。仿真调试排错,AI参与度30%,压缩20%,大约能省18小时。
理论合计是212.25小时,除掉现场各种打折扣因素,再考虑项目落地率按75%算,一年大约能省200小时,按每天8小时折算是25个工作日。这是我认为比较靠谱的“中性口径”。
| 口径 | 使用深度 | 年节省时间 |
|---|---|---|
| 保守 | 只用AI查资料、做表、写注释 | 每周2-3小时,约80-150小时,折合10-18个工作日 |
| 中性 | 标准逻辑用AI生成初稿,文档全交给AI | 约180-220小时,折合22-28个工作日 |
| 乐观 | 建了提示词库和模板,配合自动化工具 | 250小时以上,折合30个工作日以上 |
这个数字在不同行业会有浮动。做非标设备的人,逻辑变化多,AI辅助比例会低一些;做标准机、重复度高的设备,省的时间会更接近乐观值。但量级是真实的,一年省下20多个工作日,不是夸张。
3.3 省下来的时间被用去哪,才是真的价值
我不建议把“省25个工作日”理解成“可以少干25天活”,这在现实中不成立。我自己的体会是,多出来的时间不会让项目数量陡然增加,它更可能变成更从容的调试节奏、更充分的复盘思考,以及更有余力去做那些沉淀的事。
如果你年年都有一堆“看起来做了但没什么积累”的琐事被AI接手,你就有机会把经验做成标准化文档、典型电路图、通用功能块。这些东西才是长期复利。以前是没时间做,现在AI把时间挤出来了,就看你自己怎么用。
4. 哪些活儿,AI现在真替不了
说完能省的,必须说说不能省的。这半年我越用AI,越清楚它的边界在哪。
4.1 安全相关逻辑:AI敢写,我也不敢不审
急停回路、安全门、光栅、抱闸互锁、超程保护,这些涉及人身安全的逻辑,我的原则是:AI可以拿来解释概念,但代码必须人工编写并逐行审查。AI不知道你现场的风险等级,不知道安全回路要分几段,不知道为什么要有双通道反馈,更不知道一个被“简化掉”的中间继电器背后可能是一条人命。PLC程序一旦出错,不是弹个红框报错,而是设备动作错误,后果完全不可控。这一块,我不建议把AI生成的代码算进“省时”里,至少目前不行。
4.2 现场调试的“玄学”:干扰、接地、接线
AI很擅长处理信息,但现场调试有大量“非信息”的问题。变频器一启动,通讯就闪断;模拟量信号莫名其妙跳变;触摸屏偶发性连不上PLC。AI能给你建议,比如“检查屏蔽层接地”“增大滤波时间”“检查网线接头”,但最后拿着万用表和示波器去找干扰源、拆开控制柜理线、把接地桩重新打一遍的人,还是你。
还有那些“不是程序问题,但最后都变成程序问题”的活:机械限位没调到位、接近开关感应距离不够、电机相序接反。这些靠的是脚板、手感和现场经验,AI替代不了。
4.3 工艺理解与设备选型:AI给步骤,判断还得靠人
同一个PID回路,装在恒压供水、挤出机温度、风道压力上,整定思路完全不一样。AI可以告诉我“PID自整定的标准流程”,但不能替我做判断:这个工艺适合用纯P控制还是PI,需不需要前馈,采样周期取多少合适。这些决策依赖大量现场经验,错了就要花大价钱返工。
变频器选型、制动电阻、减速机速比,AI能给出公式和注意事项,但选错型号的代价不会由它承担。PLC程序的灵魂是工艺,AI只是一个“会写代码的翻译”,它只能按你给的描述执行,描述的准确与否,永远由人来负责。
5. 实操避坑指南:我这半年踩过的几个AI大坑
最后分享一些实操层面的具体建议,都是我实际用出来的经验。
5.1 工具怎么选:不要追“最强”,要追“顺手”
目前国内外主流大模型对中文工控资料的覆盖面已经相当不错,国内几家主流的模型产品,通义、Kimi、文心、DeepSeek、豆包,日常用都很顺。我的建议是固定用一到两家,把自己公司常用的PLC品牌、设备型号、典型工艺写成一个背景说明文档,每次提问时直接带上,效果会明显好于“问一句,生成一遍”。
有条件的话,也可以把公司沉淀的通用功能块、标准注释模板、典型电路图说明做成一个小知识库,喂给AI。时间久了,它就是最懂你公司项目的AI助手,而不是一个什么都会一点点的通用聊天机器人。
5.2 可以直接抄的提示词模板
这里给一个我常用的“获取SCL初稿”模板,你可以直接复制修改:
“你是一名有15年经验的西门子PLC工程师,熟悉S7-1500和TIA Portal V18。现在请为以下设备生成一个SCL功能块FB:循环输送线启动控制。输入为启动按钮I0.0、停止按钮I0.1、故障复位按钮I0.2、过载输入I0.3;输出为电机启动Q0.0、故障指示灯Q0.1;手自动切换开关为I1.0。控制要求:自动模式按下启动按钮后电机启动,按下停止按钮电机停止;手动模式直接由启停按钮控制;发生过载时电机立即停止,故障指示灯闪烁,复位按钮清除故障后允许重新启动。请给出FB接口变量表、建议的DB数据块结构、SCL代码逐行添加中文注释,并列出你认为是假设或需要人工确认的地方。”
这个模板的关键在于:角色设定、设备型号、版本、接口变量、动作时序、输出格式,以及“让AI自报不确定项”。最后这一点特别重要,它能逼着AI把脑补的部分暴露出来,方便你审核。
5.3 常见问题速查表
我整理了一个速查表,都是实际操作里最容易踩的坑。
| 常见问题 | 解决办法 |
|---|---|
| AI生成的变量名和TIA里不一致 | 先建好自己的变量字典和DB清单,喂给AI,让它按你的命名规则生成,不要让它自由发挥 |
| AI把数据类型混淆,比如TIME写成REAL | 直接把编译器报错信息复制给AI,让它自查修正,通常一次就能改对 |
| AI“脑补”不存在的功能 | 在提示词里加一句“只实现我列出的要求,不要增加额外功能” |
| AI给出的梯形图是文字描述,不能导入 | 需要图形化就让它描述逻辑顺序,自己在LAD里实现,或者干脆用SCL代替 |
| TIA装在VMware虚拟机里连不上PLC | 重点检查虚拟机的网络模式,选择桥接模式而不是NAT模式,让虚拟机和PLC处在同一个网段,这是最常见的虚拟机通讯问题根源 |
5.4 我的三句话经验
最后总结三句话,是我这半年用AI干工控的最大心得。
第一句,AI生成的代码默认不可信,先看再试后下载。第二句,通用逻辑用AI加速,安全与联锁逻辑人工主导。第三句,把AI当“第二副驾”,项目里用得好不好,最后拼的还是你自己的输入质量和审核能力。
再往后,AI Agent有能力自己拿着工具链去查手册、改程序,那是后话。当下最务实的事,就是先从IO表、注释、查手册这些小切口用起来。我个人体会是,AI真正带给我的不是“少干活”,而是让我从一堆重复事务里解脱出来,有更多时间去思考“这个工艺为什么会这样设计”。这种状态,说实话已经很久没有过了。