西门子PLC模块系列代理模拟量模块

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PLC控制系统仍然可以视为由硬件和软件两部分组成，软件即PLC的控制程序，是PLC控制系统的核心，是满足控制需求、实现控制功能的关键。

  控制程序的模块化设计

  大部分PLC都可按模块化思想来组织控制程序，诸如PLC完全可基于功能、功能块来组织整个控制程序。对于不采用块组织的PLC，一般都具有子程序和子程序调用指令，基于子程序的设计思想可将一个大型的控制程序划分为若干个功能相对立的程序模块。PLC 的程序模块一般由多行语句或多步语句或多行梯形图组成，模块的划分应尽量满足如下条件：

  ①模块的内部结构对外界而言如同一个"黑匣子"，其内部结构的变化不影响模块的外部接口条件，一般只需要了解调用的输入输出参数和实现的功能，而不必关心其内部的实现过程。

  ②将模块间的耦合度减至小，一般只传递必要的数据《正如子程序的入口参数和出口参数)而不传递状态参数，以减少相互依存的程度。

  ③每个模块只实现1～2个基本功能，每个模块的语句步数不要过多，以便调试和查错。

  采用模块化程序设计，可降低系统设计和系统实施的复杂程度。借助于模块化程序设计方法，可将复杂的控制程序分解成若干个子程序模块，再将一个个子程序逐层分解成一系列的层次型的子程序模块，直至分解到基本的子程序模块为止。为便于管理和在多个工程中重用，每一层次的模块都应有相应的模块设计说明。

  程序设计方法

  PLC采用计算机控制技术，其本质仍然是计算机，因此，用于计算机软件设计的部分方法也可应用于PLC程序设计。但是，PLC按扫描原理工作，且主要侧重于逻辑控制和顺序控制，因此，PLC的程序设计又有许多的方法。常用的PLC程序设计方法主要有继电器线路替代设计法、经验设计法、逻辑代数法、状态图和顺序控制法及Petri网等。

  (1)继电器线路替代法

  替代设计法是用PLC的梯形图程序替代原有的继电器逻辑控制线路。如果利用PLC改造传统的继电器控制系统，可直接采用此法设计PLC系统或其某个局部的控制程序。例如，某摇臂钻床控制程序的设计即可采用此方法。一般来说，替代法的基本步骤如下。

  ①将原有电气控制系统输入信号及输出信号作为PLC的I/O点，设计相应的I/O编址表。

  ②用PLC的M触点取代原有电气线路的中间继电器的触点，用PLC的M线圈取代原有中间继电器的线圈，用PLC的梯形图完成原有控制线路的逻辑控制功能。

  (2)经验设计法

  经验设计法也称为凑试法，是工程技术人员经常选用的一种设计方法。该方法要求设计者掌握和积累大量的典型梯形图，在掌握这些典型梯形图的基础上，充分理解实际的控制问题，将实际的控制问题分解为典型的梯形图，然后进行组合，结合实际的控制需求，修改成实际需求的梯形图程序。通过不断学习和实际工作，读者可不断积累典型的梯形图资源，诸如，电机的启/停控制程序、电机正/反转控制程序、电机Y/△启动控制程序、多级传送带的启/停控制程序、输入触点滤波程序、模拟量输入程序、模拟量输出程序、PID调节程序及通信口初始化程序等。本书的各类梯形图均可作为典型梯形图资源使用，此外，读者还可从各种PLC教材或专著中收集更多的典型梯形图。

PLC基本指令系统特点 

　 PLC的编程语言与一般计算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于语言，也不同与一般的汇编语言，它既要满足易于编写，又要满足易于调试的要求。目前，还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。如三菱公司的产品有它自己的编程语言，OMRON公司的产品也有它自己的语言。但不管什么型号的PLC，其编程语言都具有以下特点： 

　　1.图形式指令结构：程序由图形方式表达，指令由不同的图形符号组成，易于理解和记忆。系统的软件已把工业控制中所需的立运算功能编制成象征性图形，用户根据自己的需要把这些图形进行组合，并填入适当的参数。在逻辑运算部分，几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图，很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示，它沿用二进制逻辑元件图形符号来表达控制关系，很直观易懂。较复杂的算术运算、定时计数等，一般也参照梯形图或逻辑元件图给予表示，虽然象征性不如逻辑运算部分，也受用户欢迎 

　　2.明确的变量常数：图形符相当于操作码，规定了运算功能，操作数由用户填人，如：K400，T120等。PLC中的变量和常数以及其取值范围有 

明确规定，由产品型号决定，可查阅产品目录手册。 

　　3.简化的程序结构：PLC的程序结构通常很简单，典型的为块式结构，不同块完成不同的功能，使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。 

　　4.简化应用软件生成过程：使用汇编语言和语言编写程序，要完成编辑、编译和连接三个过程，而使用编程语言，只需要编辑一个过程，其余由系统软件自动完成，整个编辑过程都在人机对话下进行的，不要求用户有高深的软件设计能力。 

　　5.强化调试手段：无论是汇编程序，还是语言程序调试，都是令编辑人员头疼的事，而PLC的程序调试提供了完备的条件，使用编程器，利用PLC和编程器上的按键、显示和内部编辑、调试、监控等，并在软件支持下，诊断和调试操作都很简单。 

　　总之，PLC的编程语言是面向用户的，对使用者不要求具备高深的知识、不需要长时间的训练。 

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