山西西門子DP電纜代理商

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．PLC程序的結構體系

    無論PLC控制系統有多么復雜，歸根到底，PLC用戶程序都是由大量基本編程指令所組成的集合。

    設計者可以根據控制對象各部分的不同要求，通過對要求的分解，運用基本指令編制出相應的程序網絡（Network）或由幾個網絡組成的簡單“功能程序段”。在此基礎上，只要將這些程序網絡或功能程序段，按照控制系統的動作要求，以S7程序規定的格式進行排列與組合，就可以組成完整的PLC程序。

    所謂PLC的程序結構，就是組成PLC程序的各種網絡(Network)或“功能程序段”在PLC內部的組織、管理形式。

    在PLC上，從CPU操作系統對程序執行管理的角度看，PLC程序可以分為“線性化結構”與“分塊式結構”兩種不同的結構體系，每一體系又可以分若干不同的結構形式。

    (1)線性化結構體系

    采用線性化結構體系的PLC用戶程序不分塊，全部指令都集中在同一個程序塊中。執行PLC程序時，CPU的每次循環掃描都是按照從上至下的次序，行PLC用戶程序的所有指令。

    線性化結構體系是一種控制對象相對較簡單的小型PLC系統常用的結構體系。

    (2)分塊式結構體系

    分塊式結構體系的PLC用戶程序由多個不同的“程序塊”所組成，執行PLC程序時，需要根據外部輸入條件與程序中規定的控制要求，由負責管理的主程序通過對不同程序塊的調用與選擇，決定每次循環掃描實際需要執行的程序塊。

    對于控制復雜、程序容量大的大中型PLC系統，出于方便設計、檢查、調試等方面的考慮，通常采用分塊式結構。

    PLC用戶程序的兩種結構體系各有其特點，實際使用時采用何種程序結構體系，一方面決定于PLC所具備的功能，另一方面取決于程序設計者的選擇。

    2．線性化結構

    按照線性化結構體系設計時，程序常見的形式有“普通線性化結構”與“分時管理線性化結構”兩種。

    (1)普通線性化結構

    普通的線性結構程序zui為簡單，設計者只需要將由基本指令組成的全部網絡與功能程序段，進行逐網絡、逐段排列即可。

    只要程序中沒有特定的次序要求（如為了產生邊沿脈沖的需要等），組成程序的各網絡與功能程序段就可以在PLC程序中任意排列，其位置與程序的執行結果無關。

    CPU執行普通的線性結構程序時，總是對全部程序指令按照輸入采樣、執行程序、輸出刷新三個階段不斷循環，全部輸入、輸出信號的采樣與刷新時間統一，每次處理的時間（循環掃描時間）固定。

    在S7-200/300/400系列PLC中，如果將全部PLC用戶程序都編制在組織塊OB1中，即屬于此結構。

    (2)分時管理線性化結構

    在部分PLC中，為了滿足控制系統中需要高速處理的信號特殊控制要求，線性結構的程序也可以采用“分時管理線性化結構”的結構形式（見圖11-1.1）。

    采用“分時管理線性化結構”時，設計者可以根據控制系統的需要，將線性化結構的PLC用戶程序劃分為“高速掃描循環”與“普通掃描循環”兩部分。

    程序中的高速掃描部分可以由設計者定義掃描時間間隔，在執行過程中這一時間間隔保持固定不變。即：對于高速掃描程序段，設計者可以人為地規定程序的執行時間，CPU必須在規定的時間內完成高速掃描程序段的輸入采樣、執行程序、輸出刷新循環過程，因此，PLC對“高速掃描循環”程序中輸入／輸出信號的處理速度，可以遠遠高于正常PLC循環程序中對輸入／輸出信號的處理速度。

    程序中的其他部分為普通掃描部分，執行正常速度的掃描。在程序的執行過程中，如果普通掃描部分的程序執行時間已經到達高速掃描時時間間隔，CPU立即中斷普通掃描，保存執行狀態，并轉入對高速程序段的掃描：等到高速段程序執行結束后，再繼續恢復對普通程序的掃描（見圖11-1.1)。這樣的過程在整個PLC程序執行中需要進行多次。由于高速掃描的多次中斷，普通PLC程序段的掃描時間將比正常執行的情況更長。

    采用這種方式的特點是：在線性結構體系的程序可以處理PLC的高速輸入／輸出信號，以滿足特殊的控制要求。當然，根據實際系統的需要，程序中也可以沒有高速掃描的程序段，但是，不可以將全部程序都作為高速程序。

    3．分塊式結構

    分塊式結構體系的PLC程序由多個程序塊組成，由統一的程序“組織塊”對各程序塊進行組織與調度，“組織塊”根據規定的條件與順序依次調用各程序塊。

    采用了分塊式結構體系的PLC程序，在實際處理過程中可以根據不同的外部輸入條件與控制要求，每次循環掃描可以跳過某些程序塊，僅對需要處理的程序塊進行掃描，從而加快PLC程序的執行速度，縮短掃描時間。

    根據PLC的不同，分塊式結構體系的PLC程序可以采用主、子程序結構、功能調用式結構與結構化編程等形式實現。