PLC 程序設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化方法先從內(nèi)容或者方法層面進(jìn)行

流程的分解,將分解的內(nèi)容稱為要素,要素的有機(jī)結(jié)合便構(gòu)成

了標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)完成之后需要對(duì)各個(gè)要素

分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。

2.1、 PLC 程序設(shè)計(jì)的要素分解與有機(jī)結(jié)合

根據(jù)軟件程序設(shè)計(jì)的一般性方法結(jié)合PLC 程序設(shè)計(jì)的特

點(diǎn),可以按以下 5 個(gè)要素對(duì)PLC 程序設(shè)計(jì)進(jìn)行分解:文檔的建

立與管理、PLC 系統(tǒng)的外部接口、變量定義、程序架構(gòu)、軟

件檢驗(yàn)。

程序的架構(gòu)是 PLC 程序設(shè)計(jì)的核心,其他要素都圍繞其

展開和為其服務(wù);文檔為程序設(shè)計(jì)提供依據(jù)、指導(dǎo)、檢驗(yàn)以及

數(shù)據(jù)關(guān)系;變量是程序設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)流表達(dá);外部接口為PLC 系

統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、人機(jī)界面以及第三方系統(tǒng)提供通訊;而軟件的

檢驗(yàn)則為程序的準(zhǔn)確率提供保障。通過以上這 4 個(gè)要素,基本

能夠確立程序要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo),以及設(shè)計(jì)程序所需要的“原材

料”,接下來便是通過適當(dāng)?shù)胤绞揭布礃?biāo)準(zhǔn)化的程序架構(gòu)來實(shí)

現(xiàn)程序的功能[1,2,3]。

程序要素的有機(jī)結(jié)合就是從流程上來完成程序的設(shè)計(jì),

可以分為5 個(gè)步驟,分別為確定所需文檔、需求表及變量表等

內(nèi)容,開始程序代碼設(shè)計(jì)、聯(lián)調(diào)聯(lián)試、試車(見圖 1)。按照這

樣的流程,PLC 程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)問題實(shí)際上轉(zhuǎn)化成要素

的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)問題。

2.2 、PLC 程序設(shè)計(jì)的要素標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

不同的程序設(shè)計(jì)所需要的文檔種類和數(shù)量是不同的。根

據(jù)不同的功能、時(shí)間節(jié)點(diǎn)、文檔對(duì)于程序的作用,可以把所需

的文檔歸成幾類,從功能角度分類可將文檔分為:功能/工況說

明類文檔、變量信息類文檔、接口類文檔、程序設(shè)計(jì)輔助類

文檔以及檢驗(yàn)類文檔。

實(shí)現(xiàn)接口的標(biāo)準(zhǔn)化,首先得根據(jù)具體的項(xiàng)目情況確定應(yīng)

用哪種通訊協(xié)議,確定好通訊協(xié)議之后,需要確定具體的傳輸

數(shù)據(jù),包括數(shù)據(jù)的方向性和數(shù)據(jù)的數(shù)量以及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要

求 。

變 量 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 則 分 為 輸 入 輸 出 變 量 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 和 中 間 變

量 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 。 對(duì) 于 輸 入 變 量 ,由 于 不 同 項(xiàng) 目 的 不 同 要 求 ,某 一

部 件 的 物 理 地 址 往 往 會(huì) 產(chǎn) 生 變 化 。 這 些 地 址 一 旦 更 改 ,將 導(dǎo) 致

對(duì) 程 序 也 需 要 相 應(yīng) 進(jìn) 行 修 改 ,修 改 量 通 常 較 大 。 鑒 于 這 種 情 況 ,

需 要 在 物 理 地 址 和 變 量 名 稱 之 間 引 入 一 組 中 間 變 量 ,通 過 輸

入 輸 出 變 量 和 中 間 變 量 的 地 址 映 射 ,以 應(yīng) 對(duì) 物 理 地 址 的 變 動(dòng)

和 變 量 名 稱 的 固 定 。 采 用 現(xiàn) 行 軟 件 設(shè) 計(jì) 較 多 的 做 法 ,中 間 變 量

采 用 變 量 名 而 非 物 理 地 址 作 為 變 量 的 尋 址 方 式 。 為 了 解 決 映

射 程 序 的 實(shí) 現(xiàn) 問 題 ,在 下 節(jié) 中 提 出 了 程 序 代 碼 的 自 動(dòng) 化 生 成

的 方 法 。

從 程 序 的 設(shè) 計(jì) 過 程 來 看 ,軟 件 檢 驗(yàn) 可 以 分 為 3 個(gè) 內(nèi) 容 :單

個(gè) 功 能 塊 的 檢 驗(yàn) ,聯(lián) 調(diào) 檢 驗(yàn) 以 及 測(cè) 試 檢 驗(yàn) ,并 針 對(duì) 各 自 特 點(diǎn) ,分

別 制 定 標(biāo) 準(zhǔn) 化 檢 測(cè) 方 法 。

2.3、 PLC 程 序 的 架構(gòu)

PLC 的 程 序 設(shè) 計(jì) 更 多 的 屬于 結(jié)構(gòu)化 的 程 序 設(shè) 計(jì) ,即整個(gè) 程

序 由 一 系列功 能 塊 構(gòu)成 ,功 能 塊 則 是程 序 的 最基本單 元。 這 種

結(jié)構(gòu)的 好處是能 夠使一 些 大 的 復(fù)雜的 軟 件 問 題 分 解 成 諸多

小的簡單的軟件問題[4]。然而經(jīng)常使用的PLC 程序模塊有很

多并不能做到功能的相對(duì)獨(dú)立,有許多的互鎖、狀態(tài)等需要在

程序中使用,根據(jù)它的這種特點(diǎn),程序的架構(gòu)可以分為 3 層。

第一層是基本功能塊,包括 I/O 輸入輸出處理、外部接口處理

等,這些功能塊的內(nèi)部功能較為簡單,但重復(fù)度高,且不受不同

設(shè)備的不同工況的影響;第二層是機(jī)構(gòu)功能塊,根據(jù)基本功能

塊得到的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)構(gòu)的功能,包含的內(nèi)容有輸入命

令,運(yùn)行允許,驅(qū)動(dòng)器控制,接觸器控制以及特殊故障檢測(cè);第

三層是系統(tǒng)功能,是對(duì)控制系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和處理,包括全局

的運(yùn)行允許,通訊檢測(cè)等[5]。以基本功能塊為基礎(chǔ),機(jī)構(gòu)功能

塊為主要控制內(nèi)容,系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)了各個(gè)機(jī)構(gòu)的整合以及全

局的控制,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的功能。