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1、PLC编程基础,电器控制与可编程控制技术,PLC编程语言,不同厂家的语言有较大差异 常用语言种类 LAD（梯形图） 、 STL（语句表）、FBD（功能块图）、高级语言。,LAD（梯形图）,LAD（梯形图）是一种图形语言，比较形象直观，容易掌握，用得最多，堪称用户第一编程语言。梯形图与继电器控制电路图的表达方式极为相似，适合于熟悉继电器控制电路的用户使用，特别适用于数字量逻辑控制。各家具体表达方法有所不同P124图5-1,LAD（梯形图）的绘制原则,1）元件从左到右，从上到下绘制 2）触点应划在水平支路上 3）只出现输入电器的触点，而不出现输入电器的线圈 4）触点可无限次引用 5）编程时对元件进
2、行编号（标注地址），同一编程元件的线圈和触点使用同一编号（地址） 6）触点可多次串联或并联，但线圈只可并联，不可串联,STL（语句表）,STL（语句表）是一种类似于计算机汇编语言的一种文本编程语言，由多条语句组成一个程序段。又称助记符语言或指令表语言。语句表可供习惯汇编语言的用户使用，在运行时间和要求的存储空间方面最优。在设计通信、数学运算等高级应用程序时建议使用语句表。,FBD（功能块图）,FBD（功能块图）使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑，一些复杂的功能用指令框表示。FBD比较适合于有数字电路基础的编程人员使用。常用与、或、非等逻辑功能的组合来表达。,结构控制语言S7 SCL
3、,类BASIC、C、PASCAL等高级编程语言，可以简化数学计算、数据管理和组织工作,S7程序结构,S7-300系列PLC的编程语言是STEP 7。用文件块的形式管理用户编写的程序及程序运行所需的数据，组成结构化的用户程序。这样，PLC的程序组织明确，结构清晰，易于修改。 为支持结构化程序设计，STEP 7用户程序通常由组织块(OB)、功能块(FB)或功能(FC)等三种类型的逻辑块和数据块(DB)组成。 OB1是主程序循环块，在任何情况下，它都是需要的。,S7的程序结构,OB = 组织块 FB = 功能块 FC = 功能 SFB = 系统功能块 SFC = 系统功能,线性化,模块化,结构化,线
4、性化编程：所有的指令都在一个块 （OB1） 内。,分部式编程：程序被分为不同的逻辑块，每个块包含完成某些任务的逻辑指令。OB1按顺序调用每个块。,结构化编程：将复杂的自动化任务分解为小任务，由相应的逻辑块来完成，程序运行时的数据和变量存储在数据块中。OB1 (或其他块) 调用这些块并传递相应的参数。不同的块调用可重复利用的代码。,OB1,OB1,OB1,配方 A,配方 B,混合器,排空,泵,排空,用户程序的结构,STEP 7 的程序块的调用关系,其他OB,创建顺序：FC1FB1 及其背景数据块OB1，被调用的块应该是已经存在的。,程序中的块 BLOCK,程序块（逻辑块） 组织块（OB）、功能（
5、FC)、功能块（FB)、系统功能（SFC）、系统功能块（SFB)数据块： 背景数据块（DI）、共享数据块（DB）,逻辑块,所谓逻辑块，实际就是用户根据控制需要，讲不同设备的控制程序和不同功能的控制程序写入的程序块。在编程时，用户将其程序用不同发的逻辑块进行结构化处理，也就是用户讲程序分解为单个的、自成体系的多个部分（块）。,组织块(OB),表示操作系统和用户程序之间的接口。组织块由操作系统调用，控制循环中断驱动的程序执行、PLC启动特性和错误处理。 循环执行的组织块：需要连续执行的程序安排在OB1中，执行完后又开始新的循环。 启动组织块：启动组织块用于系统的初始化，CPU上电或操作模式改为RU
6、N时，根据不同的启动方式来执行OB100OB102中的一个。 定期执行的组织块：定期执行的组织块包括日期时间中断组织块（OB10OB17）和循环中断组织块（OB30OB38）。可以根据设定的日期时间或时间间隔执行中断。 事件驱动的组织块：事件驱动的组织块包括延时中断（OB20OB23）、硬件中断（OB40OB47）、异步错误中断（OB80OB87）和同步故障中断（OB121和OB122）。 背景组织块：避免循环等待时间。,组织块(OB),循环执行的组织块就是主程序OB1,OB1调用功能块(FB)、系统功能块(SFB)，或使用功能调用(FC)和系统功能调用(SFC)的功能。 OB1被循环地处理。
7、在启动OB被处理后(OB100用于暖启动或OB101用于热启动或OB102用于冷启动)，首先执行OB1。 在OB1循环结束时，操作系统传送过程映像输出表到输出模板。在OB1再开始前，操作系统通过读取当前的输入I/O的信号状态来更新过程映像输入表。这个过程连续不断地重复，即“循环执行”。所有被监视运行的OB中，OB1的优先权最低，因此它可以被较高优先权的OB中断。,启动组织块,OB100OB102，参见教材129页 暖启动：重新开始运行程序，执行OB100或OB1 热启动：如果PLC在运行期间突然停电，又重新上电，启动时，所有数据（无论是保持型和非保持型）都将保持原状态，并且将OB101中的程序
8、执行一次。然后程序从断点处开始执行。剩余循环执行完以后，开始执行循环程序。 冷启动:过程映像区的所有过程映像数据、存储器位、定时器、计数器、数据块以及有保持功能的器件的数据，都被复位到“0”。而且数据块的当前值被装载存储器的原始值覆盖。然后将OB102中的程序执行一次后执行循环程序。,事件驱动的组织块和中断处理,事件驱动的组织块包括延时中断（OB20OB23）、硬件中断（OB40OB47）、异步故障中断（OB80OB87）和同步故障中断（OB121和OB122）。,模拟输入模块,断线,功能(FC)与功能块(FB),功能块 FB或功能 FC实质上是用户编写的子程序。 功能块（ FB ）带有背景数
9、据块（ DB ），它随功能块的调用而打开，随功能块的结束而结束。存放在背景数据块中的数据在FB块结束时继续保持，即被“记忆”。 功能块FC没有背景数据块，功能调用结束后数据不能保持。,有一个数据结构与该功能块的参数表完全相同的数据块(DB)附属于该功能块，并随功能块的调用而打开，随功能块的结束而关闭。该附属数据块叫做背景数据块(Instance Data Block)，存放在背景数据块中的数据在FB块结束时继续保持，即被“记忆”。,系统功能和功能块,通信 模块设置与操作,数据块,数据块（DB）可用来存储用户程序中逻辑块的变量数据（如：数值）。与临时数据不同，当逻辑块执行结束或数据块关闭时，数据
10、块中的数据可以保持不变。,对数据块必须遵循先定义后使用的原则，否则，将造成系统错误。 数据块定义在S7 CPU的存储器中，用户可在存储器中建立一个或多个数据块。每个数据块可大可小，但CPU对数据块数量及数据总量有限制。如对于CPU314，用作数据块的存储器最多为8 KB(8192 B)，用户定义的数据总量不能超出这个限制。,数据块的分类,共享数据块又称全局数据块。用于存储全局数据，所有逻辑块（OB、FC、FB）都可以访问共享数据块存储的信。 背景数据块用作“私有存储器区”，即用作功能块（FB）的“存储器”。FB的参数和静态变量安排在它的背景数据块中。背景数据块不是由用户编辑的，而是由编辑器生成的。,系统数据块SDB,系统数据块(SDB)是存放PLC参数所建立的系统数据存储区。SDB中存有操作控制器的必要的数据，如组态数据、通信连接数据和其他操作参数，用STEP7的不同工具建立。,
