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PLC程序編寫的基礎(chǔ)要求
1 PLC程序需滿足的設(shè)計要求 一套完整的PLC程序,，并不僅僅是使系統(tǒng)能夠運行起來這么簡單,，它也需要完整的注釋,、精良的架構(gòu)、良好的可擴展性、完備的報警保護系統(tǒng),、運行前的模擬系統(tǒng)。 簡單性 使PLC程序盡可能簡單。簡單的含義就是盡可能的使用標準化的程序框架,，盡可能使用簡單的指令,。 要想程序簡單，從大的方面講,，要優(yōu)化程序結(jié)構(gòu),，用流程控制指令簡化程序，從小的方面講還要用功能強的指令取代功能單一的指令,，以及注意指令的安排順序等,。 可讀性 要求所設(shè)計的程序可讀性要好。這不僅便于程序設(shè)計者加深對程序的理解,，便于調(diào)試,，而且，還要便于別人讀懂你的程序,，便于使用者維護,。必要時，也可使程序推廣,。 要使程序可讀性好,，所設(shè)計的程序就要盡可能清晰。要注意層次,，實現(xiàn)模塊化,，以至于用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM行設(shè)計。要多用一些標準的設(shè)計,。 如遇特殊情況下采用語言編程,，多數(shù)情況下請使用梯形圖編程，方便閱讀,。 再就是I/O分配要有規(guī)律性,，便于記憶與理解。必要時,，還要做一些注釋工作,。內(nèi)部器件的使用也要講規(guī)律性，不要隨便地拿來就用,。 可讀性在程序設(shè)計開始時就要注意,。這不易做到。因為在程序調(diào)試的過程中,，指令的增減,，內(nèi)部器件的使用變化，可能使原較清晰的程序,，變的有些亂,。所以在設(shè)計時就對調(diào)試增減留有一定的余地,，然后調(diào)試完畢后再做一下整理，這樣所設(shè)計的程序具有更高的質(zhì)量,。 程序的注釋,，起碼應(yīng)該有以下幾個方面： A、系統(tǒng)注釋：整套程序的版權(quán)公司和此套程序用途 B,、程序塊注釋：此程序塊的主要用途和作者 C,、段注釋：此段代碼的用途 D、變量注釋：重要性無需多言,，包含I/O注釋,、中間變量注釋 而至于保密性的考慮，我覺得應(yīng)該在程序的加密算法或者塊的加密上考慮,，而不應(yīng)該用減少注釋這種小聰明來實現(xiàn),。 正確性 PLC的程序一定要正確，并要經(jīng)過實際工作驗證,，證明其能夠正確工作,。這是對PLC程序的最根本的要求，若這一點做不到,，其它的再好也沒有用,。 要使程序正確，一定要準確的使用指令,，正確的使用內(nèi)部器件,。準確的使用指令與準確理解指令相聯(lián)系，為此對指令含義和使用條件一定要弄清楚,。必要時,，可編些小程序?qū)σ恍┎磺宄闹噶钭餍y試。 同一指令,，由于PLC的出廠批次不同或是PLC的系列型號的不同,，一些指令細節(jié)有可能不一樣，應(yīng)仔細查閱編程手冊,。 內(nèi)部器件正確使用也是重要的,。如有的PLC有掉電保護，有的PLC沒有,。一定要做到該掉電保護的一定要用掉電保護的器件,，反之則不能用。 總之,，要準確的使用指令,，正確使用內(nèi)部器件，使所編的程序能正確運作,，這是對PLC程序最根本的要求,。 舉個簡單的例子,，西門子的上升沿和下降沿需要使用帶存儲功能的變量作為中間變量，比如M點或者DB點,，如果使用FC的temp變量就會出問題的。 可靠性 程序不僅要正確,，還要可靠,。可靠反映著PLC程序的穩(wěn)定性，這也是對PLC程序的基本要求,。 有的PLC程序,，在正常的工作條件下或合法操作時能正確工作，而出現(xiàn)非正常工作條件（如臨時停電,，又很快再通電）或進行非法操作（如一些按鈕不按順序按,，或同時按若干按鈕）后，程序就不能正常工作了,。這種程序,，就不大可靠，或說不穩(wěn)定,，就是不好的程序,。 好的PLC程序?qū)Ψ钦９ぷ鳁l件出現(xiàn)，能予以識別,，并能使其與正常條件銜接,，可使程序適應(yīng)于多種情況。好的PLC程序?qū)Ψ欠ú僮髂苡枰跃芙^,，且不留下“痕跡",。只接受合法操作。 聯(lián)鎖是拒絕非法操作常用的手段,，繼電電路常用這個方法,，PLC也可繼承這個方法。 易改性 要使程序易改,，也就是要便于修改,。 PLC的特點之一就是方便,，可靈活地適用于各種情況。其辦法就是靠修改或重新設(shè)計程序。 重新設(shè)計程序用于改變PLC工藝的用途要求的情況,，不僅程序重編，而且I/O也要重新分配,。多數(shù)情況下不需要重編程序,，做一些修改就可以了。這就要求程序具有易性,，便于修改,。 易改也就是彈性,，要求只要作很少的改動，即可達到改變參數(shù)或易改動作的目的,。 擴展性 許多程序可能在進現(xiàn)場之前都已經(jīng)編好,，但是到了現(xiàn)場，可能還需要添加另外的程序,，為了避免打亂整套系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),，需要在每個功能區(qū)預(yù)留一定的空間作為備用。 硬件上留出足夠的余量,，軟件在編寫的時候把手動,，自動，半自動考慮好,，位置留出來,。 完備報警系統(tǒng) PLC系統(tǒng)往往用于工業(yè)環(huán)境中，每一次的事故都會造成或大或小的損失,，為了做到事故預(yù)處理或者在事故中將損失降到最小,，必須重視PLC的報警和保護，在此將其摘出來作為系統(tǒng)的一個重要組成部分,。 程序模擬 為了保證現(xiàn)場的調(diào)試進度或者給客戶展示,，往往在進現(xiàn)場之前，要對自己的程序進行全自動的模擬,。為此需要在程序中加入模擬程序部分,，模擬程序部分在正常現(xiàn)場運行之后斷開,。為了使程序具備模擬功能,，需要做以下工作： （1）將實際的PLC的I/O點轉(zhuǎn)換為PLC的中間變量或者數(shù)據(jù)塊變量； （2）根據(jù)工藝要求編寫各個設(shè)備的模擬程序,。 在設(shè)計PLC程序的過程中,，能夠滿足以上幾個方面的要求的就能稱的上是一個好程序了。 2 PLC程序設(shè)計規(guī)范 （1）選擇合適的PLC型號及I/O點數(shù),，有特殊功能需求時選擇特殊功能模塊,。 （2）熟悉所選擇的PLC編程指令及編譯軟件。 （3）進行軟元件規(guī)劃,，包括內(nèi)部繼電器,、保持繼電器、數(shù)據(jù)寄存器,、定時器,、計數(shù)器等。 （4）進行程序規(guī)劃,，一般以故障提取,、故障處理,、手動處理、自動處理,、輸出處理這樣的順序進行編程,。比較大型的工程或設(shè)備按功能單元分段、分塊進行處理,，如一條自動化生產(chǎn)線中有提升機,、移行、頂起旋轉(zhuǎn)裝置等,，則應(yīng)按上述單元分段分塊編程。 （5）在分段分塊編寫的程序前應(yīng)加上簡短的段注釋,，說明此段程序的功能,，如有必要可以注明相應(yīng)的工藝流程。分塊或分段的程序在總體程序的位置順序應(yīng)基本上按工藝流程順序排列,，便于程序的可讀性,。 （6）在程序設(shè)計之前，應(yīng)對設(shè)備進行抽象,，對如停止,、急停、過載,、超限,、超時、安全光幕,、碰停,、門開關(guān)等共用因子進行提取，放在啟動回路或啟動主控,、連鎖回路,，作為整個程序結(jié)構(gòu)的大前提，在此基礎(chǔ)下,，再將程序分為自動,、手動兩大功能區(qū)。 （7）將程序結(jié)構(gòu)手動功能區(qū)共用因子,，如手動,、危及設(shè)備人身安全等因數(shù)因子進行提取，放在手動主控,、連鎖回路,，對手動控制進行保護、屏蔽,、報警,。 （8）將程序結(jié)構(gòu)自動功能區(qū)共用因子,，如自動、超限,、超時等因數(shù)因子進行提取,，放在自動主控、連鎖回路,，對自動控制下設(shè)備進行保護,、屏蔽、報警,。一個總的原則就是,，在確保安全的前提下，嚴格限制設(shè)備的進,，寬松限制設(shè)備的出,。 （9）程序設(shè)計時應(yīng)設(shè)計程序總復(fù)位功能，便于使用者在設(shè)備出現(xiàn)故障情況下,，可以方便盡快恢復(fù)設(shè)備正常工作,。總復(fù)位應(yīng)充分考慮在復(fù)位過程中設(shè)備和人員的安全,。 （10）自動模式切換到手動模式時,，程序應(yīng)清除自動模式下的輸出和中間狀態(tài)。特別是在自動模式使用SET指令時,，必須在手動模式用RESET指令予以清除,。 （11）嚴禁在編制程序中使用雙輸出，即同一條輸出語句或同一個輸出線圈在程序中出現(xiàn)2次及以上,。在不同模式條件下的對同一輸出點的輸出使用中間繼電器進行中轉(zhuǎn),，最后集中到一起并列到輸出點。 （12）使用觸摸屏?xí)r,，對觸摸屏和PLC公用的控制區(qū)和狀態(tài)區(qū),，不得做其他功能方面的編程使用。 （13）對PLC的特殊模塊,，在使用之前,，應(yīng)先查明其控制區(qū)和狀態(tài)區(qū)是否占用工作字，若占用,，不得將這些工作字做其他方面的編程,。 （14）PLC的輸入、輸出,、中間繼電器,、定時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等都要加中文注釋,。輸入,、輸出還要有元器件名稱位號。對應(yīng)的輸入點,，一般情況下默認為外圍開關(guān)連接的是NO觸點,，對于需要接NC觸點的須在注釋中標明。所有注釋應(yīng)當(dāng)清晰明了,，不易產(chǎn)生誤解,，盡量少使用泛指。 （15）工程調(diào)試完成后,，系統(tǒng)必須保留最終軟件程序,，保存的文件名應(yīng)包含項目編號/作者/日期信息/版本號等。 （16）關(guān)于程序加密：對于加密程序的密碼必須有專門的文件予以保存,，并注明相應(yīng)的用戶名+密碼+權(quán)限,，分發(fā)給至少兩個人以上了解密碼，防止密碼丟失帶來無法打開程序的情況,。 3 編程建議 （1）PLC和上位機（或觸摸屏）組成監(jiān)控系統(tǒng)時,，在畫面上很多時候需要有“手動",、“自動"等控制模式（一般都是多個只能一個時）,。在程序里面可以用“MOV"指令。如:當(dāng)選擇“手動"就將常數(shù)1 MOV到一個寄存器VB10里面,當(dāng)選擇“自動"就將2 MOV到同一寄存器VB10,。只要判斷寄存器的數(shù)據(jù)是多少,，就知道系統(tǒng)是那種控制方式。這樣的思路好處是容易理解,，不需要互鎖之類的麻煩程序,。 （2）程序有模擬量控制時，如果讀取的模擬量基本上沒誤差,，可以采取時間濾波的方式,，延時一段時間。如果讀取的數(shù)據(jù)誤差很大,，就需要采取其它的濾波方式,，如算平均值等?？梢圆殚喯嚓P(guān)的資料,。 （3）在程序調(diào)試過程中（特別是設(shè)備改造時，你的程序是加入到原來設(shè)備的程序中時）,，當(dāng)程序語句中出現(xiàn)條件滿足,，而輸出線圈不接通時，可以檢查你的這段程序是否是在這樣的語句之間,如JUMPgo to等語句。還有一種可能就是在中斷程序之后,，條件滿足而沒輸出不接通,，一般都是這段的程序不被掃描。 （4）在順序控制程序時,，即一個動作完成后,，進入到下一個動作，等類似的順序控制,，采用+10+10控制模式,，本人覺得很方便。其思路是:預(yù)置一個寄存器,，在初始化時值為0,當(dāng)系統(tǒng)啟動后,，對它+10，此時寄存器為10,，寄存器等于10時可以做第一個動作,；第一個動作完成后，再對寄存器+10,，此時寄存器等于20,，可以做第二個動作，第二個動作完成后又+10,，此時寄存器等于30,，這樣只要判斷寄存器里面數(shù)據(jù)為多少，就知道要完成那個動作,。當(dāng)需要跳躍動作時,，可以不再+10，可以加+20+30....,，看實際的需要而定,。 為什么加10而不是加1，因為加10之后,，如果插入一段,，只要在這10個空余的地方隨便選擇一個位置就可以了。 （5）在設(shè)計程序的時候,，當(dāng)出現(xiàn)工藝上的故障（非控制系統(tǒng)控制）,，最好將故障現(xiàn)象保持，并有燈光聲音報警,。直到操作工復(fù)位,，以讓其知道系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。不然停機了,，別人還認為你的程序問題,。一般都是在設(shè)計一個新系統(tǒng)時，要注意到這些。 （6）對于經(jīng)常調(diào)用的子程序,，可以做成子模塊,，頻繁調(diào)用。 （7）由于生產(chǎn)機械在工作循環(huán)中的各工步運動在執(zhí)行時需要一定的時間,，且這些時間都有一定的限度,，因此可以以這些時間為參考，在要檢測的工步動作開始的同時,，起動一個定時器,，定時器的時間設(shè)定值比正常情況下該動作要持續(xù)的時間長20％～30％，而定時器的輸出信號可以用于報警或自動停機裝置,。當(dāng)生產(chǎn)機械某工步動作的時間超過規(guī)定時間,，達到對應(yīng)的定時器預(yù)置時間，還未轉(zhuǎn)入下一工步動作時定時器發(fā)出故障信號,，該信號停止正常工作循環(huán)程序,，起動報警或停機程序，這就是我們常說的超節(jié)拍保護,。 （8）一些安全用檢測開關(guān)（如急停按鈕,、安全光幕、極限開關(guān)等）使用常閉（NC）輸入,。 （9）為安全,、節(jié)能考慮，盡量將輸出設(shè)計成需要動作時才動作,，一旦到位就停止輸出,，而不要設(shè)計成平時一直輸出,，需要停止時才讓輸出斷開,。 （10）執(zhí)行元件的動作原則應(yīng)當(dāng)是寧可不動，也不要亂動,！ （11）單臺設(shè)備控制：單臺設(shè)備必須有軟手操/自動切換以及軟手操時可以啟/停功能,，由自動切換到軟手操時，設(shè)備不能停機,；由軟手操切換到自動時,，設(shè)備啟/停取決于自動程序。 （12）單臺設(shè)備（泵,、風(fēng)機及其它大型設(shè)備）運行滿24小時必須進行輪換,，且必須有運行時間累計，如果由上位機設(shè)定啟/停順序除外,，操作人員自行設(shè)定,。