西門(mén)子PLC代理商CPU主機

 西門(mén)子PLC代理商CPU主機

 西門(mén)子PLC代理商CPU主機

(1) PLC程序的結構體系。無(wú)論PLC控制系統有多么復雜，歸根到底，PLC用戶(hù)程序都是由大量基本編程指令所組成的集合。在已經(jīng)掌握Siemens S7 PLC程序基本指令使用與編程方法的基礎上，設計者就可以根據控制對象各部分的不同要求，通過(guò)對要求的分解，運用基本指令編制出相應的程序網(wǎng)絡(luò )(Network)或由幾個(gè)網(wǎng)絡(luò )組成的簡(jiǎn)單"功能程序段"。在此基礎上，只要再將這些程序網(wǎng)絡(luò )或功能程序段，按照控制系統的動(dòng)作要求，以S7程序規定的格式進(jìn)行排列與組合，就可以組成完整的PLC程序。

??所謂PLC的程序結構，就是組成PLC程序的各種網(wǎng)絡(luò )或"功能程序段"在PLC內部的組織、管理形式。

??在PLC上，從CPU操作系統對程序執行管理的角度看，PLC程序可以分為"線(xiàn)性化結構"與"分塊式結構"兩種不同的結構體系，每一體系又可以分為若干個(gè)不同的結構形式。

??1) 線(xiàn)性化結構體系：采用線(xiàn)性化結構體系的PLC用戶(hù)程序不分塊，全部指令都集中在同一個(gè)程序塊中。執行PLC程序時(shí)，CPU的每次循環(huán)掃描都是按照從上至下的次序，執行PLC用戶(hù)程序的所有指令。

??線(xiàn)性化結構體系是一種控制對象相對較簡(jiǎn)單的小型PLC系統常用的結構體系。

??2) 分塊式結構體系：分塊式結構體系的PLC用戶(hù)程序由多個(gè)不同的"程序塊"所組成，執行PLC程序時(shí)，需要根據外部輸入條件與程序中規定的控制要求，由負責管理的主程序通過(guò)對不同程序塊的調用與選擇，決定每次循環(huán)掃描實(shí)際需要執行的程序塊。

??對于控制復雜、程序容量大的大中型PLC控制系統，出于方便設計、檢查、調試等方面的考慮，通常采用分塊式結構。

??PLC用戶(hù)程序的兩種結構體系各有其特點(diǎn)，實(shí)際使用時(shí)采用何種程序結構體系，一方面取決于PLC所具備的功能，另一方面取決于程序設計者的選擇。

??(2) 線(xiàn)性化結構按照線(xiàn)性化結構體系設計時(shí)，程序常見(jiàn)的形式有“普通線(xiàn)性化結構”與“分時(shí)管理線(xiàn)性化結構" 兩種。

??1) 普通線(xiàn)性化結構：普通的線(xiàn)性結構程序最為簡(jiǎn)單，設計者只需要將由基本指令組成的全部網(wǎng)絡(luò )與功能程序段，進(jìn)行逐網(wǎng)絡(luò )、逐段排列即可。

??只要程序中沒(méi)有特定的次序要求(如為了產(chǎn)生邊沿脈沖的需要等)，組成程序的各網(wǎng)絡(luò )與功能程序段就可以在PLC程序中任意排列.其位置與程序的執行結果無(wú)關(guān)。

??CPU執行普通的線(xiàn)性結構程序時(shí)，總是對全部程序指令按照輸入采樣、執行程序、輸出刷新三個(gè)階段不斷循環(huán)，全部輸入、輸出信號的采樣與刷新時(shí)間統一，每次處理的時(shí)間(循環(huán)掃描時(shí)間)固定。

??在S7PLC中，如果將全部PLC用戶(hù)程序都編制在組織塊OB1中，即屬于此結構。

??2) 分時(shí)管理線(xiàn)性化結構：在部分PLC中，為了滿(mǎn)足控制系統中需要高速處理的信號特殊控制要求，線(xiàn)性結構的程序也可以采用“分時(shí)管理線(xiàn)性化結構”的結構形式(見(jiàn)圖5-29)。

??圖5-29 分時(shí)管理線(xiàn)的程序結構

??采用“分時(shí)管理線(xiàn)性化結構”時(shí)，設計者可以根據控制系統的需要，將線(xiàn)性化結構的PLC用戶(hù)程序劃分為"高速掃描循環(huán)"與"普通掃描循環(huán)"兩部分。

??程序中的高速掃描部分可以由設計者定義掃描時(shí)間間隔，在執行過(guò)程中這一時(shí)間間隔保持固定不變。即：對于高速掃描程序段，設計者可以人為地規定程序的執行時(shí)間，CPU必須在規定的時(shí)間內完成高速掃描程序段的輸入采樣、執行程序、輸出刷新循環(huán)過(guò)程。PLC對“高速掃描循環(huán)”程序中輸入/輸出信號的處理速度，可以遠遠高于正常PLC循環(huán)程序中對輸入/輸出信號的處理速度。

??程序中的其他部分為普通掃描部分，執行正常速度的掃描。在程序的執行過(guò)程中，如果普通掃描部分的程序執行時(shí)間已經(jīng)到達高速掃描時(shí)時(shí)間間隔，CN立即中斷普通掃描，保存執行狀態(tài)，并轉入對高速程序段的掃描；等到高速段程序執行結束后，再繼續恢復對普通程序的掃描(見(jiàn)圖5-29)。這樣的過(guò)程在整個(gè)PLC 程序執行個(gè)需要進(jìn)行多次。由于高速掃描的多次中斷，普通PLC程序段的掃描時(shí)間將比正常執行的情況更長(cháng)。

??采用這種方式的特點(diǎn)是：在線(xiàn)性結構體系的程序可以處理PLC的高速輸入/輸出信號，以滿(mǎn)足特殊的控制要求。當然，根據實(shí)際系統的需要，程序中也可以沒(méi)有高速掃描的程序段，不可以將全部程序都作為高速程序。

??(3) 分塊式結構。分塊式結構體系的PLC程序由多個(gè)程序塊組成，由統一的程序"組織塊"對各程序塊進(jìn)行組織與調度，"組織塊"根據規定的條件與順序依次調用各程序塊。

??采用了分塊式結構體系的PLC程序，在實(shí)際處理過(guò)程中可以根據不同的外部輸入條件與控制要求，每次循環(huán)掃描可以跳過(guò)某些程序塊，僅對需要處理的程序塊進(jìn)行掃描，從而加快PLC程序的執行速度，縮短掃描時(shí)間。

??根據PLC的不同，分塊式結構體系的PLC程序可以采用主、子程序結構、功能調用式結構與結構化編程等形式實(shí)現。

??1) 主、子程序結構：采用主、子程序結構的PLC用戶(hù)程序，一般可以由主程序、子程序、中斷程序等不同的程序塊所組成，并且按照規定的順序排列(如在S7-200中，程序塊按照主程序、子程序、中斷程序的順序依次排列)。

??在主、子程序結構程序中，主程序為PLC每次掃描都必須執行的程序塊，必須重點(diǎn)予以編制；而子程序、中斷程序則可以根據實(shí)際需要進(jìn)行編寫(xiě)與調用。

??主、子程序結構的PLC程序與線(xiàn)性化結構相類(lèi)似，如果程序中沒(méi)有編制子程序、中斷程序，只有主程序，它便成了線(xiàn)性結構的程序。

??2) 功能調用式結構：功能調用式結構的PLC程序執行過(guò)程與主、子程序結構類(lèi)似，但組成程序的各邏輯塊按照不同的功能進(jìn)行編排，無(wú)主、子之分。組成功能調用式結構的每一程序塊都代表著(zhù)控制對象的一組相對獨立動(dòng)作，邏輯塊由特定的“塊”進(jìn)行統一的管理與調用。

??在S7-300/400PLC中，用于管理與調用的程序塊稱(chēng)為組織塊(OB1)，其余邏輯塊分別稱(chēng)為程序塊(FC)、功能塊(FB)、數據塊(DB)等。

??一般而言，功能調用式PLC程序在CPU的一個(gè)掃描周期內，對同一程序塊的調用次數不會(huì )超過(guò)一次；當超過(guò)一次時(shí)則稱(chēng)為“結構化編程”。

??3) 結構化編程：結構化編程的程序結構形式與調用式完全相同，程序同樣由多個(gè)程序塊組成，并通過(guò)"組織塊"對其進(jìn)行組織與管理，但它采用了"參數化編程"的方法。

??采用結構化編程的程序，在同一PLC掃描周期內可以多次重復調用程序中的同一程序塊，對于動(dòng)作相同或相似的程序，可以通過(guò)在PLC程序中編寫(xiě)一個(gè)"公用程序塊"，利用重復調用來(lái)實(shí)現。

??為了保證"公用程序塊"能控制不同的對象，必須將組成程序的各種操作數進(jìn)行"參數化"：

??● "公用程序塊"中的所有信號的地址必須是可以變化的，即"公用程序塊"中一般不能使用"juedui地址"，而應采用"程序變量"(形式參數)進(jìn)行編程。

??● 調用"公用程序塊"前，為了使得程序中的所有信號有明確的含義，必須對"程序變量"(形式參數)進(jìn)行賦值，即將“程序變量”定義成有明確含義的juedui地址。CPU必須劃分一個(gè)專(zhuān)門(mén)的存儲器區域用于存儲這些賦值參數。S7-300/400中的“局部變量堆棧L”與“即時(shí)數據塊DI”就是為了實(shí)現這一目的而專(zhuān)門(mén)設定的存儲區域。

??結構化編程的程序簡(jiǎn)潔，所占用的內存容量小，但需要涉及程序塊、功能塊、數據塊、局部變量等概念，對編程人員的要求高。

、