PLC编程规范--功能块编程（第三讲）

目的： 规范自动化设备PLC控制器编程方法，以利于后续产线设备的维护与管理。

一、 功能块编程

a) 编程语言

采用复合 IEC6113-3 标准的编程语言进行 PLC 程序设计，应首选 LAD 作为块的编程语言，因为 编程语言 LAD 可为维护人员提供更轻松的诊断和更快速的修改。

b) 编程规则

1. 功能块程序避免访问全局常量。否则，该模块将无法再模块化使用。

2. 数据块始终存储在CPU的RAM中。仅在特殊情况下才允许使用装载存储器存储数据块。

3. 优选使用多实例代 替单实例。

4. 功能块之间数据访问通过输入输出接口访问。

c) 注释

1. 块注释

块注释必须 以一行或几行的形式放在相应代码段的前面。每个块注释内容格式包含以下各项。

Ø 公司名称

Ø 库名称

Ø 已测试固件版本的 PLC（例 如 S7-1511 V1.6）

Ø 创建时的软件版本

Ø 使用限制（例如某些 OB 类型）

Ø 要求（例如，其他硬件）

Ø 功能说明

Ø 带有作者和日期的图块版本

如图 1 所示

（图1 块注释）

2. 线路注释

如果可能的话，必须在代码行的末尾添加行注 释，或者，应在相应代码行的前面添加注释。

d) 功能块引脚

1) 输入输出没有前缀；

2) 通过块接口进行数据交换；

3) 如果多个FB或FC中需要数据，则通过块接口（输入，输出和InOut接 口）处理数据交换。禁止直接访问FB外部的静态变量；

4) 对于基本数据类型（例如WORD，DWORD，REAL， INT，TIME类型），应使用输入或输出接口类型；

5) 对于基本数据类型，仅当在块的外部和内部写入时才使用 InOut接口类型；

6) 如果传输了许多参数，则应尝试将 它们封装在PLC数据类型中。然后，应将此PLC数据类型声明为InOut标记；

7) 对于结构化标签（例如，ARRAY，STRING等类型） 和PLC数据类型，通常应使用InOut接口类型；

e) 标签声明

静态和临时： 为了能够从代码中的传输和输出参数中清楚地分离出静态和临时标签，使用 标签前缀。前缀静态标签：stat；临时标签：temp；

f) 具有执行的块

流程从 execute 参数的上升沿开始，并采用输入参数中的未决值。

输入输出信号时序图如下图 2 。

（图2 输入输出时序图）

1) 使用Execute下降沿 重置Error和Commandaborted。

2) 执行时，FB的功能不会随着Execute下降沿而终止。

3) 如果Execute已经为FALSE，并且Busy为False，仅Error和Commandaborted 等待一个周期。

4) 当块仍在执行时，请求执行时具有上升沿的新作业。

5) 如果处理作业被更高优先级或同等优先级的 作业（另一个块/实例的中断）中断，则Commandaborted由该块设置。它立即中断剩 余的作业处理。

g) 启用块

设置启用参数将启动作业。只要保持启用设置，作业处理就处于活动状态，并且可以采用新值并连续对其进行处理。重置 enable 参数将终止作业。如果启动了新作业，则该块将进入其初始状态，并且可以全新地进行切换和配置，如下图 3，4 所示。

（图3 功能块示意）

（图4 作业时序图）

1) Error为True复位并停止FB的所有功能。如果FB能够自动复位，Busy 仍为True

2) 消除错误后，FB状态恢复

3) 错误必须由用户处理的错误，需停止FB功能，同时复位Busy状态。

4) 使能为False时Error停止输出。

5) Valid 为TRUE表示该块已激活，没有待处理 的错误，并且因此，FB的输出有效。

6) Enable为False，复位FB所有输出。

7)

《PLC编程规范》完结，更多干货后续持续更新，这些都是我们在给客户编写程序必须要遵循的编程标准，大家可以收藏使用，如果遇到问题或者不能理解的地方可以私聊或评论留言；

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下一个专题：《设备安装标准化规则》 规范定义设备的外观、机械、电气及设备配件的统一型号等相关标准，使设备标准化、目视化、规范化,保证生产稳定进行。

学plc编程所需要的15个基础，你知道几个？

从事电力作业的人员都知道，工业生产和科技的发展都离不开PLC的自动化控制，PLC可以广义的理解为：集中的继电器延伸控制柜，实际的生产应用中，PLC大大的节省了工业控制的成本，加强了设备的集中管理和自动控制，想要学好PLC，首先PLC的基础需要扎实。

1、从PLC 的组成来看, 除 CPU ，存储器及通信接口外,与工业现场直接有关的还有哪些接口?并说明其主要功能。　

（1）输入接口:接受被控设备的信号,并通过光电耦合器件和输入电路驱动内部电路接通或断开。

（2）输出接口:程序的执行结果通过输出接口的光电耦合器件和输出组件 (继电器、 晶闸管、晶体管)输出,控制外部负载的接通或断开。

2、 PLC 的基本单元由哪几个部份组成?各起什么作用?　

（1） CPU :PLC 的核心部件,指挥 PLC 进行各种工作。如接受用户程序和数 据、诊断、执行执行程序等;

（2）存储器:存储系统和用户的程序和数据;

（3） I / O接口:PLC 与工业生产现场被控对象之间的连接部件,用来接受被控设 备的信号和输出程序的执行结果;

（4）通信接口:通过通信接口与监视器、打印机等其他设备进行信息交换;

（5）电源。

3、 PLC 开关量输出接口有哪几种类型?各有什么特点?　

晶闸管输出型:一般情况下，只能带交流负载,响应速度快,动作频率高;

晶体管输出型:一般情况下，只能带直流负载,响应速度快,动作频率高;

继电器输出型:一般情况下，可带交、直流负载,但其响应时间长,动作频率低。

4、按结构型式分, PLC 有哪几种类型?各有什么特点?　

（1）整体式:将 CPU 、 电源、 I/O部件都集中在一个机箱内,结构紧凑、 价格低,一般小型 PLC 采用这种结构;

（2）模块式:将 PLC 的各个部分分成若干个单独的模块,可根据需要选配不同模块组成一个系统, 具有配置灵活、 方便扩展和维修的特点, 一般中、 大型 PLC 采用这种结构。模块式 PLC 由框架或基板和各种模块组成,模块装在框架或基板的插座上。

（3）叠装式：结合了整体式和模块式的特点,叠装式 PLC 的 CPU 、电源、 I/O 接口 等也是各自独立的模块,但它们之间是靠电缆连接,使得系统不仅配置灵活 而且体积小巧。

　5、什么叫 PLC 的扫描周期?它主要受什么影响?　

PLC 的扫描过程包含内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出 处理 五个阶段,这五个阶段扫描一次所需的时间称为扫描周期。

扫描周期与 CPU 运行速度、 PLC 硬件配置和用户程序长短有关。

6、 PLC 采用什么方式执行用户程序?用户程序执行过程包括哪些阶段?　

PLC 采用循环扫描的方式执行用户程序,用户程序的执行过程包括输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。

7、 PLC 控制系统与继电器控制系统相比,具有哪些优点?　

（1） 控制方法上:PLC 采用程序方式实现控制, 容易改变或增加控制要求, 且 PLC 的触点无限;

（2）工作方式上:PLC 采用串行工作方式,提高系统的抗干扰能力;

（3）控制速度上:PLC 的触点实际上是触发器,指令执行的时间在微秒级;

（4） 定时和计数上:PLC 采用半导体集成电路作定时器, 时钟脉冲由晶振提供,延时 精度高,范围宽。 PLC 具有继电器系统不具备的计数功能;

（5）可靠性和可维护性上:PLC 采用微电子技术,可靠性高,所具有的自检功能能 及时查出

8、 PLC 为什么会产生输出响应滞后现象?如何提高 I/O响应速度?

因为 PLC 采用集中采样、集中输出的循环扫描工作方式,输入端的状态只在 每个扫描周期的输入采样阶段才能被读入, 而程序的执行结果只在输出刷新阶段才 被送出; 其次 PLC 的输入、 输出延延迟, 用户程序的长度等均能引起输出响应滞后。

要提高 I/O响入采样、输出刷新,或直接输入采样、输 出刷 新,以及中断输入输出和智能化 I/O接口等多种方式。

9、 西门子 系列 PLC 内部软继电器有哪几种?　

输入继电器、输出继电器、辅助继电器、状态寄存器、定时器、计数器、 数据 寄存器。

10、如何选择 PLC ?

1) 机型选择:应从结构形式、 安装方式、 功能要求、 响应速度、 可靠 性要求、 机型统一等几个方面考虑;

2)容量选择:应从 I/O点数、用户存储容量两个方面考虑;

3) I/O模块选择:包括开关量和模拟量 I/O模块选择, 以及特殊功能模块的 选择;

4)电源模块及编程器等其它设备的选择

11、 简单叙述 PLC 集中采样、 集中输出工作方式的特点, 采用这种工作方式具有哪些优、缺点?　

集中采样:在一个扫描周期内,对输入状态的采样只在输入采样阶段进行, 当进入程序执行阶段后输入端将被封锁。

集中输出:在一个扫描周期内, 只有在输出 刷新阶段才将输出映像寄存器中与输出有关的状态转存到输出锁存器中, 对输出接 口进行刷新,在其他阶段输出 状态一直保存在输出映像寄存器中。采用这种工作 方式可提高系统的抗干扰能力,增强系统的可靠性,但会引起 PLC 输入 /输出响应 的滞后。

12、 PLC 采用什么样的工作方式?有何特点?　

PLC 采用集中采样、集中输出、循环扫描的工作方式。

特点:集中采样是指在一个扫描周期内, PLC 对输入状态的采样只在输入采 样阶 段进行, 当进入程序执行阶段后输入端将被封锁。

集中输出是指在一个扫描周期内, PLC 只在输出刷新阶段才将输出映像寄存 器中与输出有关的状态转存到输出锁存 器中, 对输出接口进行刷新,在其他阶段 输出状态一直保存在输出映像寄存器中。

循环扫描是指 PLC 在一个扫描周期内需要执行多个操作, 它采用分时扫描的方式 按顺序逐个执行,周而复始重复运行。

13、电磁接触器主要由哪几部分组成?简述电磁接触器的工作原理。　

电磁接触器一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座 等几部分组成。 接触器根据电磁原理工作:当电磁线圈通电后, 线圈电流产生磁场, 使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁, 并带动触点动作,使常闭触点断开, 常开 触点闭合, 两者是联动的。 当线圈断电时, 电磁力消失, 衔铁在释放弹簧的作用下降放,使触点复原,即常开触点断开,常闭触点闭合。

14、简述可编程序控制器(PLC )的定义。　

可编程控制器(PLC )是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操 作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序运算、 计时、 计数和算术运算等操作的指令, 并能通过数字式或模拟式的输 入和输出, 控制各种类型的机械或生产过过程。

PLC 及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

15、简答 PLC 系统与继电接触器系统工作原理的差别。　

组成器件不同;

触点数量不同;

实施控制的方法不同;

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