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1.2 PLC的软件结构

1.2.1 PLC的软件组成

可编程序控制器(PLC)作为一种具有通信功能与可扩展输入/输出接口的工业计算机,它必须具备相应的控制软件。PLC控制软件(系统程序)根据生产厂家、型号的不同有所区别,但总体上说,可以分为系统程序和应用程序两大部分,两者相对独立。系统程序和应用程序又包括若干不同用途的组成程序,具体见下述。

1.系统程序

PLC的系统程序一般由管理程序、指令译码程序、标准功能块三部分组成,其用途各不相同。

1)管理程序

管理程序是系统程序的主体,主要作用是控制PLC进行正常工作,包括以下三个方面。

(1)系统运行管理,如控制PLC输入采样、输出刷新、逻辑运算、自诊断、数据通信等的时间次序。

(2)系统内存管理,如规定各种数据、程序的存储区域与地址,将用户程序中使用的数据、存储地址转化为系统内部数据格式及实际的物理存储单元地址等。

通过系统内存管理,PLC可以将有限的资源转变为可供用户程序使用的大量编程元件,如将实际PLC中存在的有限的CTC扩展为多个用户定时器、计数器等;并可建立起用户程序所使用的编程元件空间、程序存储空间与实际物理存储器、PIO、CTC之间对应关系。

(3)系统自诊断。PLC自诊断包括:系统错误检测、用户程序的语法检查、指令格式检查、通信超时检查等。当系统发生上述错误时,可进行相应的报警与提示。

2)指令译码程序

由于计算机最终可以执行的语言只能是机器码,为此,在PLC内部必须将编程语言编制的用户程序转化为机器码。指令译码程序的作用,就是在执行指令过程前将用户程序逐条“翻译”成为计算机能够识别的机器码。

指令译码需要一定的时间,它将降低PLC的处理速度,因此,在编制PLC用户程序时应尽可能简洁、明了,避免重复动作,这样不仅使程序便于检查,而且还可以提高程序的执行速度。

3)标准功能块

在部分PLC中(如SIEMENS PLC),为了方便用户编程,PLC生产厂家常将一些实现“标准动作”或特殊功能的PLC程序段,以类似“子程序”的形式存储于系统程序中,这样的“子程序”称为“标准功能块”。用户程序中如需完成“标准功能块”动作或功能,只须通过调用相应的“标准功能块”,并对其执行条件进行赋值即可。

标准功能块的多少代表了PLC的可编程性能,可以使用(调用)的“标准功能块”越多,用户程序编制就越容易、方便。

注意: 以上所述的PLC系统程序,是指控制PLC系统自身运行的控制程序,它不向用户开放。因此,PLC系统程序不包括用来支持PLC编程与调试的编程软件与仿真软件,后两种属于PLC编程、调试用工具软件的范畴。

2.应用程序

PLC的应用程序是指PLC的使用者(用户)根据各种控制要求与控制条件编制的PLC用户控制程序,因此常称为“用户程序”。

应用程序的编制方法决定于所使用的编程工具(编程器与编程软件),目前最为常用的编程语言是梯形图,其程序通俗易懂,编程直观方便。此外,指令表、逻辑功能图、顺序功能图、流程图以及其他高级语言也可以在不同的场合使用。 Kc1tI33eVmoDuSakzf59BSBYcjOMa1MYB/B1sNUh7+I3xpvUcNHawgIl9Ic/uJm6

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