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PLC程序设计

 PLC控制系统仍然可以视为由硬件和软件两部分组成，软件即PLC的控制程序，是PLC控制系统的核心，是满足控制需求、实现控制功能的关键。

  控制程序的模块化设计

  大部分PLC都可按模块化思想来组织控制程序，诸如PLC完全可基于功能、功能块来组织整个控制程序。对于不采用块组织的PLC，一般都具有子程序和子程序调用指令，基于子程序的设计思想可将一个大型的控制程序划分为若干个功能相对独立的程序模块。PLC 的程序模块一般由多行语句或多步语句或多行梯形图组成，模块的划分应尽量满足如下条件：

  ①模块的内部结构对外界而言如同一个"黑匣子"，其内部结构的变化不影响模块的外部接口条件，一般只需要了解调用的输入输出参数和实现的功能，而不必关心其内部的实现过程。

  ②将模块间的耦合度减至*小，一般只传递必要的数据《正如子程序的入口参数和出口参数)而不传递状态参数，以减少相互依存的程度。

  ③每个模块只实现1～2个基本功能，每个模块的语句步数不要过多，以便调试和查错。

  采用模块化程序设计，可降低系统设计和系统实施的复杂程度。借助于模块化程序设计方法，可将复杂的控制程序分解成若干个子程序模块，再将一个个子程序逐层分解成一系列的层次型的子程序模块，直至分解到*基本的子程序模块为止。为便于管理和在多个工程中重用，每一层次的模块都应有相应的模块设计说明。

  程序设计方法

  PLC采用计算机控制技术，其本质仍然是计算机，因此，用于计算机软件设计的部分方法也可应用于PLC程序设计。但是，PLC按扫描原理工作，且主要侧重于逻辑控制和顺序控制，因此，PLC的程序设计又有许多独有的方法。常用的PLC程序设计方法主要有继电器线路替代设计法、经验设计法、逻辑代数法、状态图和顺序控制法及Petri网等。

  (1)继电器线路替代法

  替代设计法是用PLC的梯形图程序替代原有的继电器逻辑控制线路。如果利用PLC改造传统的继电器控制系统，可直接采用此法设计PLC系统或其某个局部的控制程序。例如，某摇臂钻床控制程序的设计即可采用此方法。一般来说，替代法的基本步骤如下。

  ①将原有电气控制系统输入信号及输出信号作为PLC的I/O点，设计相应的I/O编址表。

  ②用PLC的M触点取代原有电气线路的中间继电器的触点，用PLC的M线圈取代原有中间继电器的线圈，用PLC的梯形图完成原有控制线路的逻辑控制功能。

  (2)经验设计法

  经验设计法也称为凑试法，是工程技术人员经常选用的一种设计方法。该方法要求设计者掌握和积累大量的典型梯形图，在掌握这些典型梯形图的基础上，充分理解实际的控制问题，将实际的控制问题分解为典型的梯形图，然后进行组合，结合实际的控制需求，修改成实际需求的梯形图程序。通过不断学习和实际工作，读者可不断积累典型的梯形图资源，诸如，电机的启/停控制程序、电机正/反转控制程序、电机Y/△启动控制程序、多级传送带的启/停控制程序、输入触点滤波程序、模拟量输入程序、模拟量输出程序、PID调节程序及通信口初始化程序等。本书的各类梯形图均可作为典型梯形图资源使用，此外，读者还可从各种PLC教材或专著中收集更多的典型梯形图。

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STEP7程序块

程序块完成程序的编辑以及相关注释。程序包括主程序(OB1)、子程序(SBR)和中断程序(INT)。

  单击按钮，进入"程序块"编辑窗口，如图4-11所示。

  下面介绍“程序块”编辑窗口中各个选项的含义。

  ①装订线

  位于“程序编辑器”窗口左侧的灰色区域，用于选择删除、复制或粘贴网络。

  ②标尺

  标尺位于程序块编辑窗口顶端，使用当前页面设置显示打印区域宽度。标尺可以根据区域设置显示公制或英制单位。

  ③程序注解

  程序注解位于程序中第一个网络之前，对程序进行详细注解。每条程序注解*多可以有4096个字符。

  ④网络号码

  网络号码用于定义单个网络。网络号码自动编号，范围为1～65536。

  ⑤网络标题

  网络标题位于网络关键字和号码行显示。每个标题*多可有256个字符。

  ⑥网络注解

  网络注解位于网络标题下方，对网络进行详细注解。每条网络注解*多可有4096个字符。

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