西门子PLC中央处理单元CPU416F-3PN/DP授权代理

西门子PLC中央处理单元CPU416F-3PN/DP授权代理

何谓完美PLC程序？以及在实际工作中关于PLC编程规范及建议。

01完美的PLC程序需满足的设计要求

一套完整的PLC程序，并不仅仅是使系统能够运行起来这么简单，它也需要完整的注释、精良的架构、良好的可扩展性、完备的报警保护系统、运行前的模拟系统。

1. 简单性

使PLC程序尽可能简单。简单的含义就是尽可能的使用标准化的程序框架，尽可能使用简单的指令。

要想程序简单，从大的方面讲，要优化程序结构，用流程控制指令简化程序，从小的方面讲还要用功能强的指令取代功能单一的指令，以及注意指令的安排顺序等。

2.可读性

要求所设计的程序可读性要好。这不仅便于程序设计者加深对程序的理解，便于调试，而且，还要便于别人读懂你的程序，便于使用者维护。必要时，也可使程序推广。

要使程序可读性好，所设计的程序就要尽可能清晰。要注意层次，实现模块化，以至于用面向对象的方法进行设计。要多用一些标准的设计。

如遇特殊情况下采用语言编程，多数情况下请使用梯形图编程，方便阅读。

再就是I/O分配要有规律性，便于记忆与理解。必要时，还要做一些注释工作。内部器件的使用也要讲规律性，不要随便地拿来就用。

可读性在程序设计开始时就要注意。这不易完全做到。因为在程序调试的过程中，指令的增减，内部器件的使用变化，可能使原较清晰的程序，变的有些乱。所以在设计时就对调试增减留有一定的余地，然后调试完毕后再做一下整理，这样所设计的程序具有更高的质量。

程序的注释，起码应该有以下几个方面：

A、系统注释：整套程序的版权公司和此套程序用途

B、程序块注释：此程序块的主要用途和作者

C、段注释：此段代码的用途

D、变量注释：重要性无需多言，包含I/O注释、中间变量注释

而至于保密性的考虑，我觉得应该在程序的加密算法或者块的加密上考虑，而不应该用减少注释这种小聪明来实现。

3.正确性

PLC的程序一定要正确，并要经过实际工作验证，证明其能够正确工作。这是对PLC程序的醉根本的要求，若这一点做不到，其它的再好也没有用。

要使程序正确，一定要准确的使用指令，正确的使用内部器件。准确的使用指令与准确理解指令相联系，为此对指令含义和使用条件一定要弄清楚。必要时，可编些小程序对一些不清楚的指令作些测试。

同一指令，由于PLC的出厂批次不同或是PLC的系列型号的不同，一些指令细节有可能不一样，应仔细查阅编程手册。

内部器件正确使用也是重要的。如有的PLC有掉电保护，有的PLC没有。一定要做到该掉电保护的一定要用掉电保护的器件，反之则不能用。

要准确的使用指令，正确使用内部器件，使所编的程序能正确要作，这是对PLC程序醉根本的要求。

举个简单的例子，西门子的上升沿和下降沿需要使用带存储功能的变量作为中间变量，比如M点或者DB点，如果使用FC的temp变量就会出问题的。

4.可靠性

程序不仅要正确，还要可靠。可靠反映着PLC程序的稳定性，这也是对PLC程序的基本要求。

有的PLC程序，在正常的工作条件下或合法操作时能正确工作，而出现非正常工作条件（如临时停电，又很快再通电）或进行非法操作（如一些按钮不按顺序按，或同时按若干按钮）后，程序就不能正常工作了。这种程序，就不大可靠，或说不稳定，就是不好的程序。

好的PLC程序对非正常工作条件出现，能予以识别，并能使其与正常条件衔接，可使程序适应于多种情况。好的PLC程序对非法操作能予以拒绝，且不留下“痕迹”。只接受合法操作。

联锁是拒绝非法操作常用的手段，继电电路常用这个方法，PLC也可继承这个方法。

5.易改性

要使程序易改，也就是要便于修改。

PLC的特点之一就是方便，可灵活地适用于各种情况。其办法就是靠修改或重新设计程序。

重新设计程序用于改变PLC工艺的用途要求的情况，不仅程序重编，而且I/O也要重新分配。多数情况下不需要重编程序，作一些修改就可以了。这就要求程序具有易性，便于修改。

易改也就是弹性，要求只要作很少的改动，即可达到改变参数或理改动作的目的。

6.扩展性

许多程序可能在进现场之前都已经编好，但是到了现场，可能还需要添加另外的程序，为了避免打乱整套系统的结构，需要在每个功能区预留一定的空间作为备用。

硬件上留出足够的余量，软件在编写的时候把手动，自动，半自动考虑好，位置留出来。

7.完备报警系统

PLC系统往往用于工业环境中，每一次的事故都会造成或大或小的损失，为了做到事故预处理或者在事故中将损失降到醉小，必须重视PLC的报警和保护，在此将其摘出来作为系统的一个重要组成部分。

8.程序模拟

为了保证现场的调试进度或者给客户展示，往往在进现场之前，要对自己的程序进行全自动的模拟。为此需要在程序中加入模拟程序部分，模拟程序部分在正常现场运行之后断开。为了使程序具备模拟功能，需要做以下工作：

（1）将实际的PLC的I/O点转换为PLC的中间变量或者数据块变量；

（2）根据工艺要求编写各个设备的模拟程序。

在设计PLC程序的过程中，能够满足以上几个方面的要求的就能称的上是一个好程序了。

02PLC程序设计规范

1.选择合适的PLC型号及I/O点数，有特殊功能需求时选择特殊功能模块。

2.熟悉所选择的PLC编程指令及编译软件。

3.进行软元件规划，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.进行程序规划，一般以故障提取、故障处理、手动处理、自动处理、输出处理这样的顺序进行编程。比较大型的工程或设备按功能单元分段、分块进行处理，如一条自动化生产线中有提升机、移行、顶起旋转装置等，则应按上述单元分段分块编程。

5.在分段分块编写的程序前应加上简短的段注释，说明此段程序的功能，如有必要可以注明相应的工艺流程。分块或分段的程序再总体程序的位置顺序应基本上按工艺流程顺序排列，便于程序的可读性。

6.在程序设计之前，应对设备进行抽象，对如停止、急停、过载、超限、超时、安全光幕、碰停、门开关等共用因子进行提取，放在启动回路或启动主控、连锁回路，作为整个程序结构的大前提，在此基础下，再将程序分为自动、手动两大功能区。

7.将程序结构手动功能区共用因子，如手动、危及设备人身安全等因数因子进行提取，放在手动主控、连锁回路，对手动控制进行保护、屏蔽、报警。

8.将程序结构自动功能区共用因子，如自动、超限、超时等因数因子进行提取，放在自动主控、连锁回路，对自动控制下设备进行保护、屏蔽、报警。一个总的原则就是，在确保安全的前提下，严格限制设备的进，宽松限制设备的出。

9.程序设计时应设计程序总复位功能，便于使用者在设备出现故障情况下，可以方便尽快恢复设备正常工作。总复位应充分考虑在复位过程中设备和人员的安全。

10.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。特别是在自动模式使用SET指令时，必须在手动模式用RESET指令予以清除。

11.严禁在编制程序中使用双输出，即同一条输出语句或同一个输出线圈在程序中出现2次及以上。在不同模式条件下的对同一输出点的输出使用中间继电器进行中转，醉后集中到一起并列到输出点。

12.使用触摸屏时，对触摸屏和PLC公用的控制区和状态区，不得做其他功能方面的编程使用。

13.对PLC的特殊模块，在使用之前，应先查明其控制区和状态区是否占用工作字，若占用，不得将这些工作字做其他方面的编程。

14.PLC的输入、输出、中间继电器、定时器、计数器、数据寄存器等都要加中文注释。输入、输出还要有元器件名称位号。对应的输入点，一般情况下默认为外围开关连接的是NO触点，对于需要接NC触点的须在注释中标明。所有注释应当清晰明了，不易产生误解，尽量少使用泛指。