PLC编程的基本要求 　　

&&&plc编程在工业生产过程中，大量开关量按顺序控制，开关量按逻辑条件按顺序动作，按逻辑关系控制联锁保护动作，并采集大量离散数据。传统上，这些功能由气动或电气控制系统实现。1968年，美国通用汽车公司提出更换电气控制装置。次年，美国数字公司开发了一种基于集成电路和电子技术的控制装置，初次通过编程应用于电气控制。这是初代可编程控制器，称为可编程控制器(PC)。

在个人计算机(PC)开发之后，为了方便和反映可编程控制器的功能特性，将可编程控制器命名为可编程逻辑控制器(PLC)。

从20世纪80年代到90年代中期，PLC发展非常快，年增长率为30-40%。在此期间，PLC处理模拟量、数字操作、人机界面和网络的能力大大提高。PLC逐渐进入过程控制领域，并在某些应用中取代了过程控制领域的主领DCS系统。

PLC具有通用性强、使用方便、适应性广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制中的地位，特别是在顺序控制中，在可预见的未来不会被取代。

(1) PLC的组成

在结构上，PLC分为固定式和组合式(模块式)。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、存储块、电源等。这些元件组合成一个不可分割的整体。模块化PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、背板或机架。这些模块可以根据某些规则进行组合和配置。

　　(2) CPU的组成

CPU是PLC的核心，起着神经中枢的作用。每套PLC至少有一个CPU。它根据PLC系统程序提供的功能接收和存储用户程序和数据，通过扫描收集现场输入设备发送的状态或数据，并将其存储在指定的寄存器中。同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态以及编程过程中的语法错误。进入运行后，从用户程序存储器中逐个读取指令，分析后，根据指令中指定的任务生成相应的控制信号，以命令相关控制电路。

CPU主要由运算单元、控制器、寄存器和数据、控制和状态总线组成，以实现它们之间的连接。CPU单元还包括外围芯片、总线接口和相关电路。存储器主要用于存储程序和数据，是PLC不可缺少的组成单元。

在用户看来，没有必要详细分析CPU的内部电路，但应充分了解每个部分的工作机制。CPU控制器控制CPU读取、解释和执行指令。但工作节奏由振荡信号控制。算术单元用于数字或逻辑运算，并在控制器的命令下工作。寄存器参与操作并存储操作的中间结果。它也在控制器的命令下工作。

CPU速度和存储容量是PLC的重要参数，决定了PLC的工作速度、IO量和软件容量，从而限制了控制规模。

　　输入/输出模块

PLC与电路之间的接口通过输入/输出部分(I/O)完成。I/O模块集成了PLC的I/O电路。输入寄存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存状态。输入模块将电信号转换为数字信号并进入PLC系统，而输出模块则相反。I/O分为开关输入(DI)、开关输出(do)、模拟输入(AI)、模拟输出(AO)和其他模块。

常见的I/O分类如下：

开关量：除以电压电平，包括220VAC、110VAC和24VDC;按隔离模式划分，包括继电器隔离和晶体管隔离。

模拟量：根据信号类型，有电流类型(4-20mA，0-20mA)、电压类型(0-10V，0-5V，-10-10V)等。根据精度，有12位、14位、16位等。

除上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等 模块规格和数量根据I/O点确定。I/O模块可以更多或更少，但较大的数量受到CPU可以管理的基本配置能力的限制，即背板或机架插槽的大数量。

功率模块

PLC电源用于为PLC模块的集成电路提供工作电源。同时，有些还为输入电路提供24V工作电源。电源输入类型包括交流电源(220VAC或110VAC)和直流电源(通常使用24VDC)。

　& 底板或机架

大多数模块化PLC使用背板或机架。其功能是：在电气上，实现模块之间的连接，使CPU可以访问背板上的所有模块;机械地实现模块之间的连接，使每个模块形成一个整体。

　   PLC系统的其他设备

1.编程设备：编程器是PLC开发和应用、监控操作、检查和维护必不可少的设备。它用于编程，对系统进行一些设置，并监控PLC和由PLC控制的系统的工作条件。但是，它不直接参与现场控制操作。PLC的小型编程器通常有一个手持式编程器。目前，计算机(运行编程软件)通常充当程序员。即我们系统的上位机。

2.人机界面：简单的人机界面是指示灯和按钮。目前，液晶屏(或触摸屏)集成操作终端的应用越来越广泛，计算机(操作组态软件)作为人机界面的应用非常普遍。

　　PLC通信网络

依托先进的工业网络技术，可以快速有效地收集和传输生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越明显。有些人甚至提出“网络是控制器”的观点。

PLC具有通信联网功能，使PLC与PLC、PLC与上位机等智能设备之间的信息交换成为一个统一的整体，实现分散集中控制。大多数PLC具有RS-232接口，一些PLC具有支持各自通信协议的内置接口。PLC通信目前主要采用通过多点接口(MPI)、PROFIBUS或工业以太网进行联网的数据通信。

　　一、完善PLC程序的设计要求

一套完整的PLC程序不仅使系统运行简单，而且需要完整的注释、优良的体系结构、良好的可扩展性、完整的报警保护系统和运行前模拟系统。

二、简单

使PLC程序尽可能简单。简单的意思是尽量使用标准化的程序框架和简单的指令。

为了简化程序，我们应该优化程序结构，用流控制指令简化程序，从小的角度用功能强大的指令取代单一功能指令，并注意指令的顺序。

可读性

所设计的程序要求可读。这不仅便于程序员加深对程序的理解，便于调试，也便于他人阅读您的程序，便于用户维护。如有必要，该程序也可以推广。

为了使程序可读，设计的程序应尽可能清晰。我们应该注重层次性，实现模块化，这样才能用面向对象的方法进行设计。使用更多标准设计。

如果是特殊情况下的语言编程，请在大多数情况下使用梯形图编程，以便于阅读。

三、I/O分配是规则的

便于记忆和理解，如果需要，我们还将做一些注释工作，内部设备的使用也应定期进行，不应随意使用。

在程序设计之初，应注意可读性。这不容易完全实现。因为在程序调试过程中，指令的增加或减少以及内部设备的使用可能会使原来的清晰程序有些混乱。因此，在设计过程中，调试有一定的增减余地，调试完成后，所设计的程序将具有更高的质量。

程序说明至少应包括以下方面：

A、 系统说明：整个程序的版权公司和本程序的目的

B、 区块评论：本区块的主要目的和作者

C、 章节注释：本节代码的目的

D、 变量注释：重要性不需要更多的单词，包括I/O注释和中间变量注释

至于保密性的考虑，我认为我们应该考虑程序的加密算法或块的加密，而不是使用减少注释的聪明方法。

正确性

PLC程序要正确，并通过实际工作进行验证，以证明其能够正确工作。这是PLC程序的基本要求。如果做不到这一点，其他程序将毫无用处 他们是。

为了使程序正确，我们须准确使用指令，正确使用内部设备。说明书的准确使用关系到对说明书的准确理解。因此，说明书的含义和使用条件要明确。如果需要，可以编译一些小程序来测试一些不清楚的指令。

对于同一指令，由于PLC的工厂批次不同或PLC的串行型号不同，某些指令细节可能不同。请仔细参阅编程手册。

正确使用内部设备也很重要。例如，一些PLC具有电源故障保护，而其他PLC则没有，断电保护应使用断电保护装置，否则不能使用。

简而言之，PLC程序较基本的要求是准确使用指令，正确使用内部设备，使编程程序正确运行。

举个简单的例子，西门子的上升沿和下降沿需要使用具有存储功能的变量作为中间变量，如m点或DB点。如果使用FC的temp变量，则会出现问题。

可靠性

程序不仅应该正确，而且应该可靠。可靠性反映了PLC程序的稳定性，这也是对PLC程序的基本要求。

一些PLC编程程序可以在正常工作条件下或在合法操作期间正常工作，但在异常工作条件(如临时断电和不久再次通电)或非法操作(如某些按钮未按顺序或同时按下多个按钮)后，程序无法正常工作。这种程序既不可靠也不稳定，而且是一个糟糕的程序。

一个好的PLC程序可以识别异常工作条件，并将其与正常条件联系起来，从而使程序能够适应各种情况。一个好的PLC程序可以在不留下“痕迹”的情况下拒绝非法操作。只接受合法操作。

联锁是拒绝非法操作的常用手段。继电器电路通常使用这种方法，PLC也可以继承这种方法。

　　易于修改

程序应该易于更改，也就是说，它应该易于修改。

PLC编程的特点之一是方便，可灵活应用于各种场合。解决方案是修改或重新设计程序。

当重新设计程序以改变PLC过程的使用要求时，不仅程序被重新编程，I/O也被重新分配。在大多数情况下，不需要重新编程程序，可以进行一些修改。这要求程序易于修改。

简单的改变意味着灵活性。它要求仅进行少量更改，以达到更改参数或轻松更改的目的。

　　延展性

在进入现场之前，可能已经准备了许多程序，但可能需要额外的程序 在现场。为了避免破坏整个系统的结构，需要在每个功能区保留一定的备用空间。

硬件应留有足够的余量，编写软件时应考虑手动、自动和半自动，并保留位置。

完整的报警系统

PLC系统在工业环境中经常使用，每次事故都会造成大小损失。为了实现事故预处理或将事故损失降低，应重视PLC的报警和保护，PLC编程是系统的重要组成部分。

程序模拟

为了确保现场调试进度或向客户展示，通常需要在进入现场之前对其自己的程序进行全自动模拟。为此，有必要在程序中添加一个模拟程序部分，并且在正常现场操作后断开模拟程序部分。为了使程序具有模拟功能，需要做以下工作：

(1) 将PLC的实际I/o点转换为PLC的中间变量或数据块变量;

(2) 根据工艺要求为每台设备准备模拟程序。

在设计PLC程序的过程中，如果能满足上述要求，可以称之为一个好程序。

&&& PLC编程程序设计规范

(1) 选择合适的PLC型号和I/O点，有特殊功能需求时选择特殊功能模块。

(2) 熟悉选定的PLC编程说明和编译软件。

(3) 执行软件组件规划，包括内部继电器、保持继电器、数据寄存器、定时器、计数器等。

(4) 程序规划通常按照故障提取、故障处理、手动处理、自动处理和输出处理的顺序进行。较大的工程或设备应按功能单元分段加工。如果自动生产线具有提升机、行走和顶升旋转装置，则应根据上述单位对其进行分段和分段编程。

(5) 应在程序之前添加一个简短的段落注释，以分段和分块编写，以解释该程序的功能。如有必要，可指示相应的工艺流程。块或子程序在整个程序中的位置顺序应基本按照工艺流程的顺序排列，以便于程序的可读性。

(6) 在程序设计之前，应将设备进行抽象，并将停止、紧急停止、过载、超限、超时、安全光幕、触摸停止、门开关等公共因素提取并放置在启动回路或启动主控和联锁回路中，作为整个程序结构的前提。在这种情况下 程序应分为两个功能区：自动和手动。

(7) 程序结构的手动功能区中的公共因素，如手动和危及设备人身安全的因素，被提取并放置在手动主控和联锁回路中，以保护、屏蔽和报警手动控制。

(8) 提取程序结构自动功能区中的公共因素，如自动、超限、超时和其他因素，并将其置于自动主控和联锁回路中，以保护、屏蔽和报警自动控制下的设备。一般原则是在确保安全的前提下，严格限制设备的进入，宽松限制设备的退出。

(9) 在程序设计期间，应设计程序的一般复位功能，以便于用户在设备发生故障时尽快恢复设备的正常运行。在一般重置期间，应充分考虑设备和人员的安全。

(10) 当自动模式切换到手动模式时，程序应清除自动模式下的输出和中间状态。特别是在自动模式下使用set命令时，应该在手动模式下使用reset命令清除set命令。

(11) 严格禁止在编程中使用双输出，即同一输出语句或同一输出线圈在程序中出现两次或两次以上。同一输出点在不同模式条件下的输出由中间继电器进行中继，之后收集在一起并与输出点并联。

(12) 使用触摸屏时，触摸屏和PLC共用的控制区域和状态区域不得编程用于其他功能。

(13) PLC的特殊要求对于特殊模块，在使用前，需要查明控制区和状态区是否占用工作字。如果是这样，这些工作字不应在其他方面编程。

(14) PLC输入、输出、中间继电器、定时器、计数器、数据寄存器等应使用中文注释。输入和输出还应具有部件的名称和标签号。一般情况下，对应的输入点默认为无触点连接到外围开关，需要NC触点的输入点应在注释中注明。所有注释应清晰且不易误解，并且应尽可能少地使用一般参考。

(15) 项目调试完成后，系统须保留之后的软件程序，保存的文件名应包括项目编号/作者/日期信息/版本号等。

(16) 关于程序加密：加密程序的密码须保存在特殊文件中，并注明相应的用户名+密码+权限。应将其分发给至少两人，以了解 以防止由于密码丢失而无法打开程序。

plc编程建议

(1)当PLC和上位机(或触摸屏)构成监控系统时，屏幕上有许多“手动”和“自动”控制模式(通常只有一种)程序中可以使用Mov指令。例如，当选择“手动”时，常量1mov被添加到寄存器vb10，当选择了“自动”时，2mov被增加到同一寄存器vb10。只要我们判断寄存器的数据，我们就可以知道系统的控制模式。这种想法的优点是易于理解，不需要联锁等繁琐程序。

(2)当程序由模拟量控制时，如果读取的模拟量基本无误差，则可以采用时间滤波来延迟一段时间。如果读取数据的误差较大，则需要采用其他滤波方法，如计算平均值。可查阅相关信息。

(3)在程序调试过程中(特别是当您的程序在设备转换期间添加到原始设备的程序中时)，当满足程序语句中的条件且输出线圈未连接时，您可以检查您的程序是否在这些语句之间，例如jumpgoto。另一种可能性是，程序中断后，条件得到满足，输出未连接。通常，不扫描本节中的程序。

(4)在顺序控制程序中，即一个动作完成后，进入下一个动作，并采用类似的顺序控制。+10+10控制模式对我来说非常方便。其思想是：在初始化期间预设一个值为0的寄存器。系统启动后，添加+10。此时，寄存器为10。当寄存器等于10时，可以执行一个操作;一个动作完成后，寄存器为+10。此时，寄存器等于20，可以执行二个动作。二个动作完成后，寄存器为+10，此时寄存器等于30。这样，只要确定寄存器中的数据数量，就可以完成该动作。当你需要跳转时，你不能再+10，你可以根据实际需要添加+20+30。

为什么要加10而不是1?添加10后，如果插入段落，可以在10个空白位置中的任意一个位置选择。

(5) 在设计程序时，当出现过程故障(不受控制系统控制)时，尽量保持故障现象并发出声光报警。直到操作员复位，让他知道系统故障。否则，机器将被关闭，其他人将认为您的程序有故障。在设计新系统时，通常需要注意这些问题 经常调用的子程序可以制成子模块并经常调用。

(7) 由于生产机械在工作循环中的每个工作步骤移动在执行期间需要一定的时间，并且这些时间具有一定的限制，因此当要检测的工作步骤动作开始时，可以将其用作启动定时器的参考。定时器的时间设定值比正常情况下的动作持续时间长20%～30%，定时器的输出信号可用于报警或自动停机装置。当生产机械的一个工作步骤的动作时间超过规定时间，达到相应定时器的预设时间，并且尚未移动到下一个工作步时，定时器发出故障信号，停止正常工作循环程序，并启动报警或停机程序。这就是我们常说的过拍保护。

(8) 一些安全检测开关(如紧急停止按钮、安全光幕、限位开关等)使用常闭(NC)输入。

(9) 为了安全和节能，尝试将输出设计为需要动作时动作，并在到位后停止输出，而不是在平时总是输出，并在需要停止时断开输出。

(10) 致动器的作用原理应为：与其移动，不如不移动!

(11) 单设备控制：当执行软手动操作时，单设备须具有软手动操作/自动切换和启动/停止功能。当自动切换到软手动操作时，设备不能停止;从软手动操作切换到自动操作时，设备的启动/停止取决于自动程序。

(12) 单个设备(泵、风机和其他大型设备)在运行24小时后旋转，并且应该有累积的运行时间。如果启动/停止顺序由上位机设置，操作员可自行设置。

以上就是plc编程的相关内容，想要学好plc还得懂得电脑的一点基础操作，只要愿意学，什么时间都不晚。有任何想要咨询的都可以联系我们。