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繼飛機電(圖)-完善的變頻柜-登封變頻柜 ：

PLC編程是一個容易讓工程師們頭tong的問題。本文將從梯形圖邏輯和PLC掃描、BCD碼以及可復(fù)用代碼3個方面詳述PLC編程的小技巧。

梯形圖邏輯和可編程邏輯控制器(PLC)的掃描、二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）、以及代碼復(fù)用，是CONTROL ENGINEERING編輯咨詢委yuan會成員Frank Lamb建議在PLC編程時需要多加留心的地方。作為一家自動化咨詢服務(wù)公司的創(chuàng)始人，他認為控制工程師們可以從這3個角度來學(xué)習(xí)PLC的編程要領(lǐng)。

BCD碼是一種十進制數(shù)的二進制編碼，其中每個數(shù)都用特定的位來表示，通常是4位或8位，這與人類計算的方式大不相同。這種割裂會給可編程邏輯控制器(PLC)的用戶帶來困擾。

梯形圖邏輯與PLC掃描

幾乎所有的PLC都以同樣的方式來處理掃描。首先，CPU將物理輸入讀入內(nèi)存表，通常稱為“輸入表”。該表經(jīng)評估后在程序中使用。不同平臺，使用不同類型的寄存器；在每個掃描周期，按照從左向右，從上到下的順序處理邏輯，同時更新寄存器。包括更新輸出表，稍后用其驅(qū)動連接到PLC的物理設(shè)備。

為實現(xiàn)各種功能，程序可能會調(diào)用不同的子程序，需要注意的是調(diào)用順序很重要。根據(jù)內(nèi)存寄存器和輸出表的位置，物理輸出duo可能會延遲兩個周期。在任何情況下，從程序調(diào)用處開始執(zhí)行所調(diào)用的子程序，子程序執(zhí)行完畢，回到chu調(diào)用該子程序的主程序，繼續(xù)完成chu的掃描周期。大多數(shù)程序，使用一個初始循環(huán)例程，用于調(diào)用所有其它例程。

然而，也有一些程序是固定周期運行，并不是連續(xù)運行的。不過，完善的變頻柜，這種情況并不常見。大多數(shù)程序的配置，都是以快速度連續(xù)運行。執(zhí)行完所有代碼，評估邏輯，并更新所有表（掃描開始時寫入的輸入表除外），將生成的輸出表或寄存器內(nèi)容寫入物理輸出。

需要花費多長時間？這取決于平臺（處理器速度）、程序代碼量、以及所使用的指令類型。在程序中，程序員有時會使用循環(huán)處理，或者重復(fù)調(diào)用同一個子程序。所有這些都會影響PLC總掃描時間。通常，在幫助文檔中都會說明不同指令的執(zhí)行時間，但是并沒有涉及到如何估計執(zhí)行所有代碼所需要的時間?；旧线@些說明都太簡單，只能作為參考。

有時，掃描時間可能長達80毫秒。如果掃描時間超過50毫秒（對機器控制項目而言），用戶就應(yīng)尋求更強大的處理器或使用更高效的代碼。在機器控制項目中，如果掃描時間超過50毫秒，對輸出響應(yīng)的影響非常明顯；對于過程控制項目而言，這可能不是特別重要。

二進制編碼的十進制數(shù)

二進制編碼的十進制數(shù)(BCD碼)，是一種二進制編碼(通常用4或8位來表示)。對我們?nèi)祟悂碇v，需要在我們的“寄存器”中累加每位，將它們轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，這是上帝賦予人類的編程思考方式。

早在使用觸摸屏之前，7段顯示器和指輪開關(guān)就被用作人和PLC之間的數(shù)字接口。甚至更早，在使用PLC之前，這些設(shè)備也是與電路之間實現(xiàn)數(shù)字接口的唯yi圖形化設(shè)備。用戶可以像在ENIAC（第yi電子通用計算機）一樣，移動短接片，但利用這些設(shè)備，更容易查看和調(diào)整十進制數(shù)。問題是，它們是輸入/輸出(I/O)密集型的。每個指輪段需要4個輸入(+電源)，而每個7段顯示器則需要4個輸出(+2個電源連接）。然而，與使用按鈕和指示燈相比，它更容易與十進制數(shù)中帶符號或無符號整數(shù)連接。

常見的抱怨來自于數(shù)學(xué)方面；每個數(shù)據(jù)類型都必須顯式聲明，如果數(shù)據(jù)類型不匹配，則必須對其進行轉(zhuǎn)換。不僅如此，標準計時器和計數(shù)器類型還需將BCD納入到它們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這是因為這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以追溯到人們需要處理諸如指輪和7段顯示器的時代。事實上，計時器設(shè)定值，仍然需要輸入“S5T # 3S”來完成3秒鐘的設(shè)定。定時器使用3位BCD來表征數(shù)字（12位），還需要2位BCD來表征時基。對計數(shù)器也是如此，這意味著它們的計數(shù)范圍只能從-999到+999。

每一個4位區(qū)段可以代表0000到1001的數(shù)值；下一個值，不是從1010(有符號或無符號十進制的“10”或十六進制中的“A”)開始，而是直接跳到下一區(qū)段的位。這意味著后6個位組合(A-F)實際上被浪費了——這在BCD結(jié)構(gòu)中是不可能的。

在許多較新的觸摸屏中，仍然使用BCD結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)，但大多數(shù)程序員更傾向于選擇整數(shù)基來表示十進制數(shù)。BCD有點像DOS；工程學(xué)校仍然在利用它，但是人們真的不知道它是從哪里來的。參考舊指輪和7段顯示，可能有助于澄清某些神秘事項和選擇BCD的原因。

PLC的可復(fù)用代碼，自動變頻柜，為用戶提供了靈活性，并允許構(gòu)建可從一個應(yīng)用程序?qū)С龅搅硪粋€應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)。

PLC可復(fù)用代碼的優(yōu)勢

國際電工委yuan會（IEC）在1993年時就頒布了可編程控制器的國際標準IEC 61131，其中的第三部分關(guān)于編程語言的標準，規(guī)范了可編程控制器的編程語言及其基本元素。舊的基于寄存器的系統(tǒng)和xinPLC系統(tǒng)之間的一個重要區(qū)別，就是能夠構(gòu)建可復(fù)用的代碼塊。支持平臺必須具備3個基本特征：

1.局部變量與全局變量?？蓮?fù)用代碼必須具有可適用于每個代碼實例的變量；在理想情況下，只需在原始代碼中定義一次數(shù)據(jù)格式。這意味著，不需要為每個實例或調(diào)用重新定義標簽或符號。多次調(diào)用子例程，并更新程序中的地址，雖然這樣可以節(jié)省時間，但這實際上并不是真正的可復(fù)用代碼。

2.用戶自定義的數(shù)據(jù)類型（UDT）。創(chuàng)建UDT允許構(gòu)建結(jié)構(gòu)。從一個應(yīng)用程序?qū)С龅慕Y(jié)構(gòu)可以應(yīng)用到另一個程序中。它們允許使用通用術(shù)語來描述組件，如“速度”、“開始”和“拒絕”。UDT不需要使用基于標簽的系統(tǒng)，但是它們確實需要更有效的利用符號。

3.受保護的自保持程序塊。非常重要的是：代碼必須包含在允許變量輸入和輸出的程序塊中，并受到保護，這樣用戶就不能修改實例中的程序。如果修改，需要密碼或軟件密鑰。

利用滿足IEC標準要求的其它PLC語言來編寫程序，也有助于使平臺功能更強大，代碼開發(fā)速度更快。不管平臺是否使用具有局部變量或用戶定制指令的子例程，可復(fù)用代碼是快速創(chuàng)建功能強大程序的關(guān)鍵部分。許多平臺都允許使用復(fù)用代碼，并且每個平臺都有自己的方法。

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前幾天有個朋友問了個有關(guān)于S7-1200PLC中的模擬量的轉(zhuǎn)換問題，他跟我說S7-300中有FC105和FC106用于做模擬量的轉(zhuǎn)換過程，S7-200 中也有scaling轉(zhuǎn)換庫指令，可以用于模擬的轉(zhuǎn)換。但在S7-1200中為什么就沒有相應(yīng)的庫去做轉(zhuǎn)換呢？

對于S7-1200的PLC來講，并沒有S7-300中使用到的FC105和FC106這兩個塊的，但是做法有要幾種，這里跟大家說兩種方法：

（方法一）S7-1200中提供了兩條指令供大家使用，大家在使用者兩條指令時，就可以用于完成模擬量的轉(zhuǎn)換過程。（1）NORM_X：標準化  （2）SCALE_X：縮放

（1）NORM_X：標準化

“標準化”指令，通過將輸入 VALUE 中變量的值映射到線性標尺對其進行標準化。 可以使用參數(shù) MIN 和 MAX 定義范圍的限值。 輸出 OUT 中的結(jié)果經(jīng)過計算并存儲為浮點數(shù)，這取決于要標準化的值在該值范圍中的位置。 如果要標準化的值等于輸入 MIN 中的值，則輸出 OUT 將返回值“0.0”。 如果要標準化的值等于輸入 MAX 的值，則輸出 OUT 需返回值“1.0”。如果是用于模擬量的轉(zhuǎn)換，登封變頻柜，則MIN和MAX表示的就是我們模擬量模塊輸入信號對應(yīng)的數(shù)字量的范圍，而VALUE表示的就是我們的模擬量模塊的采用值。如下圖所示：

（2）SCALE_X：縮放

“縮放”指令，通過將輸入 VALUE 的值映射到指頂?shù)闹捣秶鷣韺ζ溥M行縮放。 當執(zhí)行“縮放”指令時，輸入 VALUE 的浮點值會縮放到由參數(shù) MIN 和 MAX 定義的值范圍。 縮放結(jié)果為整數(shù)，存儲在 OUT 輸出中。

所以通過這兩個指令，我們就可以實現(xiàn)模擬量的轉(zhuǎn)換過程。如下圖所示：

（方法二） 可以自己通過轉(zhuǎn)換指令（CONVERT）及數(shù)學(xué)函數(shù)中的計算指令（CALCULATE），按照模擬量的轉(zhuǎn)換公式編寫這個計算指令。

模擬量轉(zhuǎn)換公式：

編寫計算公式時，首先定義好各個管腳所對應(yīng)的公式中的名稱，

IV：IN1

Ish：IN2

Isl：IN3

Osh：IN4

Osl：IN5

OV：OUT

在生產(chǎn)的指令上面輸入相應(yīng)的參數(shù)即可：

當然在會用的過程中，也可以直接使用帶參數(shù)的FC按照模擬量的轉(zhuǎn)換公式去編寫相應(yīng)的程序。若有不對之處請指正，謝謝

來源:我愛學(xué)PLC

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PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點。

一、 可編程序控制器(PLC)及編程器的選購

二、輸入、輸出回路的設(shè)計

三、 擴展模塊的選用

四、 PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

五、 軟件編制