如何使用三菱ST语言编写一个完整的项目程序,照着写就能成功
哈喽,大家上午好呀!
今天给大家带来如何使用三菱ST语言编写一个完整的项目程序 。
本文作者:陆冯
【本文如有不足之处,请各位高手指点】
众所周知,目前类似于C语言的ST结构化文本语言,已经成为了目前工控行业PLC编程的主流发展趋势。目前,三菱、西门子、施耐德等各大PLC厂商的编程软件,包括国产PLC所采用的CODESYS软件,这些编程开发平台均支持ST结构化文本语言。例如:西门子的SCL、三菱的ST等等。
当然,各家之间只是叫法不一样,但是本质上都是一样的。各家PLC厂商的ST结构化文本语言和C语言非常类似,并且符合IEC-61131-3国际电工委员会规定的标准,像定时器、计数器这些软元件,都有标准的数据结构和形式。因此,ST结构化文本语言,有着“支持跨平台移植”的独特能力,在它的面前,所有的PLC众生平等,不再有品牌之分,只要写一遍程序,就可以同时下载进入不同厂商生产的PLC,实现同样的功能;另外,ST结构化文本语言,也有着在“复杂数据运算处理”方面的天然优势。
那么,【西门子的SCL语言】或者【三菱的ST语言】好学吗?难吗?好用吗?为了回答这些问题,我特意今天给大家写出这样一篇文章,以FX3U小型PLC控制分拣设备为例,详细阐述三菱ST语言的在项目中的使用方法,并对程序进行详细的解析。
(设备总体视图)
正文开始:
内容目录
一、程序架构
二、详细程序解释
(注意:本文中全部程序是面向智控教育新北校区的物料分拣设备所编写的,不适用于世界上任何其他设备)
首先我们明确一点,我们要做的,是让这个设备安全、正确、高效 地运作起来。这是我们的唯一目的!那么为了这个目的去进行PLC编程调试。一个好的电气工程师编写出来的程序,应当具有:安全性、正确性、高效性、移植性和扩展性。PLC程序其实就是人的意志的延伸,你的思维和意识基本决定了这台设备是个傻瓜,还是聪慧过人,当然,这个世界上不可能有完美的程序.......
一、程序架构
为了我们的设备能够正常运行,我们将程序分为以下几个部分:
IO映射程序:
负责PLC输入输出虚拟地址与实际地址的映射。这样的做法,可有效降低PLC某个触点在损坏后,现场维修人员的工作量;并且,我们在本文第二章中,将详细讲解如何借助IO映射实现暂停和设备定时停机功能。
手动程序:
负责在设备进入手动状态后,对各个执行机构的手动操纵。
自动程序部分又分为6个小部分:
1.复位程序:
负责执行设备的复位,并对设备复位完成情况进行判断。
2.急停程序:
负责执行设备的紧急停止,该程序在被调用后,设备将无条件立即停止运行,所有机构停止运动,并保持当前位置不动,等待用户确认后,按下“复位按钮”进行设备复位。
3.暂停程序:
负责设备的暂时停止,该程序在被调用后,设备将无条件立即停止运行,所有机构停止运动,并保持当前位置不动,等待用户按下“启动按钮”进行重新启动,设备将继续去执行没有完成的任务,接着暂停前的流程继续正常运行。
4.预停程序:
负责执行设备的预先停止,该程序在被调用后,设备将在搬运完一个工件,也就是完成一个周期的顺序动作后立即停止运行,所有机构停止运动,并保持当前位置不动,等待用户确认后,按下“复位按钮”进行设备复位。
5.统计程序:
负责设备的完成工件数量的计数,并将数据存储到对应的数据寄存器中;同时为我们这套系统的1分钟工件完成趋势曲线提供参照数据。
6.顺控程序:
作为承载和配合以上4个子功能程序的主体,它负责对设备各个状态下的机构控制,但是也是最好写、行数最多的程序。
二.详细程序解释
1.实际输入信号X的全局标签建立
在全局标签中,建立类别为“全局标签-变量”,并设置对应的“标签名”,数据类型选择为“Bit”(位数据类型),并指定输入软元件X的编号,GXworks2软件会自动调出对应的X输入软元件地址。
2.实际输出信号Y的全局标签建立
在全局标签中,建立类别为“全局标签-变量”,并设置对应的“标签名”,数据类型选择为“Bit”(位数据类型),并指定输入软元件Y的编号,GXworks2软件会自动调出对应的Y输出软元件地址。
3.IO映射数据的全局标签建立
在全局标签中,建立类别为“全局标签-变量”,并设置对应的“标签名”,数据类型选择为“Bit”(位数据类型),并指定输入软元件M的编号,GXworks2软件会自动调出对应的M辅助继电器的软元件地址。
注意:在ST语言的全局标签建立过程中,可以不指定绝对地址,但是我们为了方便上位机HMI从PLC中读取各个信号的数据,要进行绝对地址指定,否则程序就会多出一个子程序部分,用这个子程序把数据传到绝对地址中,用来对监控信号的抓取操作,这样就不可取了,还不如直接在这里指定。
4.开关量数据(0/1标志位)的全局标签建立
在全局标签中,建立类别为“全局标签-变量”,并设置对应的“标签名”,数据类型选择为“Bit”(位数据类型),并指定输入软元件M的编号,GXworks2软件会自动调出对应的M辅助继电器的软元件地址。
注意:这些“0/1标志位”的建立,是为了ST语言程序在设备动作中,存储设备的动作完成信号、物料判别信号、系统中断信号、下一步动作许可信号等程序数据。
5.数字量数据(“字”数据类型状态存储器)的全局标签建立
在全局标签中,建立类别为“全局标签-变量”,并设置对应的“标签名”,数据类型选择为“Word”(“字”数据类型),并指定输入软元件D的编号,GXworks2软件会自动调出对应的D数据寄存器的软元件地址。
注意:这些“字”数据类型状态存储器的建立,是为了ST语言程序在设备动作中,存储设备的状态信号、完成个数、周期数量统计等程序数据。
6.HMI交互数据的全局标签建立
在全局标签中,建立类别为“全局标签-变量”,并设置对应的“标签名”,数据类型选择为“Bit”(位数据类型),并指定输入软元件M的编号,GXworks2软件会自动调出对应的M辅助继电器的软元件地址。
注意:这些“HMI交互数据”的建立,是为了PLC与上位机HMI之间的信号交互,主要是操作按钮,也是这台设备实现“人机交互”的关键一步。
7.IO映射、设备暂停程序的编写
将实际输入X软元件的状态,通过赋值语句传递到PLC内部我们建立的“I映射数据”;将PLC内部的“O映射数据”通过赋值语句传递到实际输出Y软元件。
注意:我们在“输出映射”程序段中,IF语句的执行条件被设为“暂停标志”的不得电状态,如果我们将“暂停标志”设置为1,设备将不再进行输出信号的数据更新,PLC所有实际输出软元件Y,将保持“暂停标志”为1前的状态,保持当前位置不动,从而实现设备暂停的功能。
PS:当然我们可以使用“级联方式”对时间继电器编程,自由设置一段时间,当时间到了之后,将“暂停标志”设置为1,设备将不再进行输出信号的数据更新,从而实现“设备的定时停机”。当然,这只是IO映射程序的一种特殊用法,希望能帮助到大家。
8.初始化程序的编写
当设备上电时,所有输出全部复位,为设备运行做好准备。
9.手动程序的编写
当设备处于手动状态时,上位机HMI交互数据(也就是触摸屏上的按钮),将分别控制每个执行机构动作,实现对设备的手动操纵。
10.复位程序的编写
当设备处于自动状态,并按下复位按钮时,系统状态将置为2,系统执行复位,在满足所有复位条件(所有机构的复位信号传感器得电)的情况下,将证明系统复位已经完成,系统状态将变为3,设备进入等待启动状态。
11.顺控程序的编写
主要是,一步一步走下去,正确地操作状态的转移和标志位的更新,就可以完成任务了。我们的顺序控制程序,主要分为3个部分,每个部分之间,依靠标志位进行信息的交换,这些交换的数据内容有很多,比如:设备的动作完成信号、物料判别信号、系统中断信号、下一步动作许可信号等。
顺序控制程序,需要把“0/1标志位”和“字”数据类型状态存储器的配合使用,烂熟于心,因为顺控程序承载的是整个程序的主体,其他所有的功能都是在这个主体上建立的,这个程序要是写不好,基本什么都没戏了。
12.急停、预停程序的编写
当接收到“急停”或者“预先停止”信号时,系统将判断在何时,将顺序控制程序的“字”数据类型状态存储器置为“1”,让设备进入停止状态,设备将从顺序控制的自动运行状态中跳出,不再继续向下执行,PLC所有输出软元件保持当前状态不动作,0依旧为0、1依旧为1,所有机构不会再动,由此可以实现设备的安全停止,防止对人员的二次伤害。
13.统计程序的编写
根据程序中抓取到的信号标志位,并配合“字”数据类型状态存储器,实现对物料分拣总数量的统计;通过定时器T20定时,每隔1分钟对“一分钟统计个数产能”清零,为上位机HMI的统计趋势曲线提供数据依据。
到这里,我们的“智控分拣设备ST语言程序”就全部解释完了。
如果大家对三菱ST语言感兴趣,可以来常州智控教育学习,这里有配套完整、功能先进的教学设备,有认真负责、一丝不苟的专业老师,能够帮助您在工控之路上,走得更快、更远!!!
常州plc自动化编程培训来上元教育
PLC学习的一些感悟,希望对将来之人有所帮助
今天给大家分享一位大牛对于学习PLC时的一些经验和建议!
1、学习PLC编程需要坚强的毅力和足够的耐心
人各有所长。有些人把编程看作一项冗长而枯燥的工作;有些人把编程看作一项趣味的智力游戏。当看到一个个符号按自己的思路整齐的排列,PLC按我的要求有条不紊的运行时,个人的兴趣就会得到极大的满足。
2、学习PLC编程需要敢于实践的信心
只有不断地在PLC上运行这些指令,观察运行的结果,才能弄清PLC指令的作用。
很多初学者对PLC一脸的迷茫,往往是出于一种畏惧,担心损坏设备。而这些畏惧是没有任何道理的。仔细的阅读手册是非常重要的,但是仅靠读书是成不了一个工程师的。更何况手册上的内容并非面面俱到。我在接触到那些不熟悉的指令时,喜欢单独编一个小程序,让PLC运行。然后逐个修改条件,观察运行的结果(MicroWin为用户提供了非常好的监控手段),反过来再重新理解手册的描述,这样就可以非常直观的理解这些指令的作用和使用方法。不必担心自己写的程序会有什么问题,会影响PLC的正常工作。程序有没有问题,只有让PLC运行了才能发现。
而发现问题并解决问题就是对自己能力的提高。撇开硬件操作不谈,单就软件来说,我还真没有遇到过由于软件问题而损坏PLC的事。在这里不必担心继电器电路接错线可能造成的后果。所以,大胆的实践是PLC编程的必由之路。 当然,大胆实践并不是野蛮操作,而是必须遵循必要的规范。还有一个要注意的,在程序未经可靠性证实之前,千万不要挂接负载,以免造成不必要的损失。数字量的输出有LED显示;而模拟量处理可以采用一些硬件或软件模拟手段来解决。
3、学习PLC编程需要有缜密的逻辑思维
编程本身就是一种逻辑思维过程。在高级语言中,使用*多的是if then else、select这些条件判别语句,这就是逻辑中的因果关系。PLC程序就是由这些因果关系组成的:判别条件是否成立,进而决定执行相应的指令。*初的PLC是用来替代继电器逻辑电路的,所以继承了继电器电路以触点作为触发条件的描述方式。
在PLC中,以虚拟触点代替了继电器的金属触点,而继电器电路所表达的逻辑关系还是被完整的保留下来。即使引入了继电器电路难以胜任的数值处理过程,PLC从根本上还是在执行一个个因果关系。所以,理顺对象的各个事件之间的逻辑关系,是编程之前必须精心做好的准备工作。我在接到一项任务后,第一件事就是整理出一份逻辑关系图,与用户反复商讨,取得用户的认可,然后才真正进入程序的编写过程。
4、学习PLC不可或缺的相关知识
PLC的程序是直接作用于对象的具体工艺过程,那么对对象具体工艺过程的理解是非常重要的的。我在与用户的交流过程中,会用我所掌握的Unit Operation的知识分析用户的工艺过程,协助用户整理过程控制中的各个逻辑关系,甚至包括各种仪表、硬件的配置。
5、学习PLC需养成良好的编程习惯
每个人编程都会有不同的习惯和特点,不能强求一致。但是一些好的习惯还是应该为大多数人所遵循。一是理顺逻辑关系、时序关系,编制程序框图;二是合理分配主程序、子程序和中断程序;三是合理分配寄存器,编制寄存器符号表。
*后,PLC提供了丰富的指令、模块,比单片机方便了很多。但是初学者编程时应尽量先使用简单的指令达到目的。尽管看上去有点土,却不失为一个入门的好途径,且对你理解那些较为复杂的指令会有帮助。具备了一定经验后,应该考虑掌握复杂指令的应用,以及程序的优化
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