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     PLC 控制系统的软件设计

    在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图,这是PLC应用的关键的问题,程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中,良好的软件设计思想是关键,优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。

    (1) PLC控制系统的程序设计思想。由于生产过程控制要求的复杂程度不同,可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。

    基本程序:既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程,也可以作为组合模块结构中的单元程序;依据计算机程序的设计思想,基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。

    模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块,分别编写和调试,后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想,因为各模块具有相对独立性,相互连接关系简单,程序易于调试修改。特别是用于复杂控制要求的生产过程。

    (2) PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配,依据生产流水线从前至后,I/O点数由小到大;尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址,以利于维护。定时器、计数器要统一编号,不可重复使用同一编号,以确保PLC工作运行的可靠性。

    程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位(不是I/O位),也要统一编号,进行分配。

    在地址分配完成后,应列出I/O分配表和内部继电器或者中间标志位分配表。
    彼此有关的输出器件,如电机的正/反转等,其输出应连续安排,如Q2.0/Q2.1等。

    (3) PLC控制系统编程技巧。PLC程序设计的原则是逻辑关系简单明了,易于编程输入,少占内存,减少扫描时间,这是PLC 编程必须遵循的原则。下面介绍几点技巧。
    PLC各种触点可以多次重复使用,*用复杂的程序来减少触点使用次数。

    同一个继电器线圈在同一个程序中使用两次称为双线圈输出,双线圈输出容易引起误动作,在程序中尽量要避免线圈重复使用。如果必须是双线圈输出,可以采用置位和复位操作(以S7-300为例如SQ4.0或者 RQ4.0)。

    如果要使PLC多个输出为固定值 1 (常闭),可以采用字传送指令完成,例如 Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同时都为1,可以使用一条指令将十六进制的数据0A9H直接传送QW2即可。

    对于非重要设备,可以通过硬件上多个触点串联后再接入PLC输入端,或者通过PLC编程来减少I/O点数,节约资源。例如:我们使用一个按钮来控制设备的启动/停止,就可以采用二分频来实现。

    模块化编程思想的应用:我们可以把正反自锁互锁转程序封装成为一个模块,正反转点动封装成为一个模块,在PLC程序中我们可以重复调用该模块,不但减少编程量,而且减少内存占用量,有利于大型PLC 程序的编制。

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