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PLC程序编程

编程语言

  所谓PLC软件设计，实质是运用PLC特殊的编程语言，将对象的控制条件与动作要求，转化为PLC可以识别的指令的过程，这些指令被称为"PLC用户程序"，简称PLC程序。PLC程序经PLC的CPU运算与处理后，即可获得所需要的执行元件动作。

  PLC的程序编制需要遵循一定的格式与规定，这些格式与规定就是人们所说的编程语言。虽然，IEC61131-3标准对PLC的编程语言做出了原则性明确的规定，但是在指令的表达与功能的具体实现形式上，各公司生产的PLC仍没有统一，S7系列PLC同样也是如此。

  在S7系列PLC中，常用的编程语言以及与IEC61131-3标准的对应关系如下。a.指令表(Instruction List，简称IL)，在S7系列PLC中称为"Statement List"，简称 STL。

  b.梯形图(Ladder Diagram，简称LD)，在S7系列PLC中的简称为LAD。

  c.功能块图(Function Block Diagram，简称FBD)，在S5系列PLC(STEP5)中称为"Control System Flowchart"，简称CSF，中文名为"控制系统流程图";在S7系列PLC中称为“Function Block Diagram”(EN 61131-3)，简称FBD。

  d.结构化文本(Structured Text，简称ST)，在S7系列PLC中称为"Structured Con-trol Language"，简称SCL。

  e.顺序功能图(Se Function Chart，简称 SFC)，在S7系列PLC中，对应为"Graphic Programming Language"，简称 S7-GRAPH。

  PLC的各种编程语言各具特色，其中，以梯形图(LAD)、指令表(STL)、功能块图(FBD)为常用。设计者可以根据自己的习惯和爱好进行选择。

  编程方法

  PLC用户程序的设计无固定的方法，有的人习惯于根据经验进行设计;有的人习惯于根据逻辑表达式进行设计;有的场合还可以根据已有的"继电器-接触器"控制电路或类似的控制程序，通过转换、更改进行设计等。而且，对于同样的控制要求与动作，可以实现的程序千变万化，形式多样。

  因此，设计PLC"用户程序"采用何种设计方法、何种结构形式、何种编程语言，这一点并不重要，关键在于是要程序能达到预定的控制目的与要求，并尽可能使程序简洁、明了，便于检查与阅读。但是，不管采用哪一种设计方法、结构形式、编程语言，都要求设计者具备熟练掌握PLC编程语言，灵活运用编程指令的能力。

PLC现场硬件模块的组态和软件调试

 对于各种PLC的现场硬件组态和软件调试，通常有经验的工程师应该先花一些时间对自己的现场工作进行一个简单的规划，通常应当采取如下的步骤：   

   （1） 系统的规划

      ，深入了解系统所需求的功能，并调查可能的控制方法，同时与用户或设计院共同探讨佳之操作程序，根据所归纳之结论来拟定系统规划，决定所采行的PLC系统架构、所需之I/O点数与I/O模块型式。  

    （2） I/O模块选择与地址设定  

    当I/O模块选妥后，依据所规划之I/O点使用情形，由PLC的CPU系统自动设定I/O地址，或由使用者自定I/O模块的地址。  

      （3） 梯形图程序的编写与系统配线  

      在确定好实际的I/O地址之后，依据系统需求的功能，开始着手梯形图程序的编写。同时，I/O之地址已设定妥当，故系统之配线亦可着手进行。  

      （4） 梯形图程序的仿真与修改  

      在梯形图程序撰写完成后，将程序写入PLC，便可在PC与OpenPLC系统做在线连接，以执行在线仿真作业。倘若程序执行功能有误，则进行除错，并修改梯形图程序。

      （5） 系统试车与实际运转  

     在线上程序仿真作业下，若梯形图程序执行功能正确无误，且系统配线亦完成后，便可使系统纳入实际运转，项目计划亦告完成。  

     （6）程序注释和归档  

      为确保日后维修的便利，要将试车无误可供实际运转的梯形图程序做批注，并加以整理归档，方能缩短日后维修与查阅程序之时间。这是职业工程师的良好习惯，无论对今后自己进行维护，或者移交用户，这都会带来的便利，而且是你的职业水准的一个体现。

以上工作中，复杂的系统规划可能需要几天甚至更长的时间，但一个简单的系统规划在一个具有良好的职业习惯的编程工程师手中，可能只需要几个小时。

      这里要强调一个问题，是十分简单但却几乎每个项目都会发生的，那就是对PLC的接线。这往往是经验不足的工程师常常忽略的一个问题。其实，现场调试大部分的问题和工作量都是在接线方面。有经验的工程师应当检查现场的接线。通常，如果现场接线是由用户或者其它的施工人员完成的，则通过看其接线图和接线的外观，就可以对接线的质量有个大致的判断。然后要对所有的接线进行一次完整而认真的检查。现场由于接线错误而导致PLC被烧坏的情况屡次发生，在进行真正的调试之前，一定要认真地检查。即便接线不是你的工作，检查接线也是你的义务和责任，而且，可以省去你后面大量的时间。

 转换指令概述

  对同一个数据，往往需要按不同的格式进行访问，而转换指令可解决这一问题。转换时并不需要知道数据在存储区中的存储格式。

  数字转换指令

  数字转换指令包括:字节转整数(BTI)、整数转字节(ITB)、整数转双整数(ITD)、双整数转整数(DTI)、双整数转实数(DTR)、BCD转整数(BCDID)和整数转BCD(IBCD)指令。这些指令将输入数值IN转换为指定的格式，并将输出值存储在输出OUT指定的内存位置。例如，可以将双整数值转换为实数；也可以在整数和BCD码格式之间转换。

  1.BCD码转整数和整数转 BCD码指令

  BCD码转整数(BCDD指令将二进制编码的十进制数值IN转换为整数值，并将结果输出到OUT指定的变量。IN的有效范围为0~9999的BCD码。

  整数转BCD码(IBCD)指令将输入的整数值IN转换为二进制编码的十进制数值，并将结果输出到OUT指定的变量。IN的有效范围为0~9999的整数。

  设置ENO=0的错误条件:SM1.6(无效的BCD码)；0006(间接地址)。受影响SM位:SM1.6(无效的BCD码)。

  2.双整数转实数指令

  双整数转实数(DTR)指令将32位、有符号整数IN转换为32位实数,并将结果放到OUT指定的变量中。

  设置ENO=0的错误条件:0006(间接地址)

  3.双整数转整数指令

  双整数转整数(DTD指令将双整数值IN转换为整数值,并将结果放到OUT指定的变量中。如果转换的数值太大不能在输出中表示，会使溢出置位，输出不受影响。

  设置ENO=0的错误条件:SM1.1(溢出)；0006(间接地址)。受影响SM位:SM1.1(溢出)。

  4.整数转双整数指令

  整数转双整数(TTD)指令将整数值IN转换为双整数值，并将结果放到OUT指定的变量中。

  设置ENO=0的错误条件:0006(间接地址)。

  5.字节转整数指令

  字节转整数(BTD)指令将字节数值IN转换为整数值，并将结果放到OUT指定的变量中。字节是无符号的，因此没有符号扩展。

  设置ENO=0的错误条件:0006(间接地址)。

  6.整数转字节指令

  整数转字节(ITB)指令将字数值IN转换为字节数值，并将结果放到OUT指定的变量中。转换数值为0~255。导致溢出和输出的所有其他数值不受影响。

  设置ENO=0的错误条件:SM1.1(溢出):0006(间接地址)。受影响SM位:

  SM1.1(溢出)。若要将整数转变为实数，使用整数转双整数指令，然后使用双整数转实数指令。

  字节和整数转换指令如图5-38所示；双整数转换指令如图5-39所示；整数和BCD码转换指令如图5-40所示。转换指令的有效操作数见表5-15。

  进位和取整指令

  进位(ROUND)指令将实数IN转换为双整数值，并将四舍五入结果放到OUT指定的变量中。如果小数部分大于或等于0.5，则数字向上进位。

  取整(TRUNC)指令将实数IN转换为双整数，并把结果的整数部分放到OUT指定的变量中。只有实数的整数部分被转换，小数部分被舍去。进位和取整指令如图5-41所示。

  设置ENO=0的错误条件:SM1.1(溢出)；0006(间接地址)。受影响SM位:SM1.1(溢出).

6ES7288-1SR20-0AA1S7-200 SMART，CPU SR20，标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 或110 DC供电，12 输入/8 输出6ES7288-1ST20-0AA1S7-200 SMART，CPU ST20，标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，12 输入/8 输出6ES7288-1SR30-0AA1S7-200 SMART，CPU SR30，标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 或110 DC供电，18 输入/12 输出6ES7288-1ST30-0AA1S7-200 SMART，CPU ST30，标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，18 输入/12 输出6ES7288-1SR40-0AA1S7-200 SMART，CPU SR40，标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，24 输入/16 输出6ES7288-1ST40-0AA1S7-200 SMART，CPU ST40，标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，24 输入/16 输出6ES7288-1SR60-0AA1S7-200 SMART，CPU SR60，标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 或110 DC供电，36 输入/24 输出6ES7288-1ST60-0AA1S7-200 SMART，CPU ST60，标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，36 输入/24 输出 6ES7288-1CR20s-0AA1S7-200 SMART，CPU CR20s，经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，12 输入/8 输出 6ES7288-1CR30s-0AA1S7-200 SMART，CPU CR30s，经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，18 输入/12 输出 6ES7288-1CR40s-0AA1S7-200 SMART，CPU CR40s，经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，24 输入/16输出 6ES7288-1CR60s-0AA1S7-200 SMART，CPU CR60s，经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，36 输入/24 输出