SIMATIC-PCS7-標準培訓2程序結構解析課件

1、SIMATIC PCS7 標準培訓PCS7 程序結構2022/8/20第1頁，共37頁。內(nèi) 容PLC的工作原理PLC的程序結構存儲空間和地址表示數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)表示SIMATIC PCS7的編程方法SIMATIC PCS7的程序結構2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS72第2頁，共37頁。PLC 工作原理PLC的基本構成PLC的循環(huán)掃描工作方式2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS73第3頁，共37頁。PLC 的基本構成CPU： 中央處理器；程序存儲區(qū)：存放主程序；數(shù)據(jù)存儲區(qū)：存放執(zhí)行過程中使用的數(shù)據(jù)；輸入通道

2、：從現(xiàn)場儀表獲取過程信號；輸出通道：運算結果輸出到執(zhí)行器；I/O擴展端口：連接更多I/O模塊；通訊端口：與上位機或其它PLC相連。2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS74第4頁，共37頁。PLC 的工作原理圖2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS75第5頁，共37頁。PLC 的循環(huán)掃描工作方式各種PLC均采用循環(huán)掃描工作方式：PLC上電初始化；主程序周期運行；輸入輸出端口周期刷新；程序掃描周期與程序量有關，并受PLC允許的最大掃描時間限制。2022/8/20Sciample Training - SIMATI

3、C PCS76第6頁，共37頁。S7 PLC的程序結構程序塊結構OB塊與程序調(diào)用S7 PLC的運行周期FB塊與FC塊2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS77第7頁，共37頁。程序塊結構SIEMENS S7 PLC的程序由不同的程序塊構成：OB：組織塊FB：功能塊FC：功能DB：數(shù)據(jù)塊S7 PLC的編程主要是對不同的功能塊的編程；整個程序經(jīng)程序塊的相互調(diào)用實現(xiàn)。2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS78第8頁，共37頁。程序塊分類2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS7

4、9第9頁，共37頁。OB 組織塊OB 組織塊的作用：操作系統(tǒng)和用戶程序之間的一個接口控制循環(huán)和中斷程序的執(zhí)行控制CPU如何啟動處理錯誤響應，通過編程指定CPU對錯誤反應OB塊的分類：循環(huán)掃描、故障中斷、事件處理等OB塊具有優(yōu)先級2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS710第10頁，共37頁。OB 組織塊分類（1）2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS711第11頁，共37頁。OB 組織塊分類（2）2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS712第12頁，共37頁。OB1 主

5、掃描2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS713第13頁，共37頁。塊的調(diào)用2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS714第14頁，共37頁。S7 PLC 的運行周期2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS715第15頁，共37頁。FB 和 FC 塊將程序按照功能分割成不同的程序塊；將常用的功能編寫成FC或FB塊；在OB塊或其他FC和FB塊中調(diào)用；可以簡化編程，減少重復代碼；FC和FB的區(qū)別：背景數(shù)據(jù)塊；FC常用于簡單的需要多次重復使用的程序，F(xiàn)B常用于較復雜的算法程序；可

6、以將相對獨立的程序部分寫入一個FC塊，方便系統(tǒng)維護和故障診斷；SFB和SFC是S7 PLC集成的程序塊。2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS716第16頁，共37頁。FB 和 FC 塊的調(diào)用2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS717OBDBInstance DBFB/SFBInstance DBFB/SFBFC/SFCFC/SFCDB第17頁，共37頁。存儲空間和地址表示PLC 的存儲空間分布存儲地址表示方式2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS718第18頁，共3

7、7頁。SIEMENS PLC 存儲空間程序存儲區(qū)：裝載存儲區(qū)：靜態(tài)保存程序，斷電保持；工作存儲區(qū)：PLC運行時程序被復制到工作存儲區(qū)中執(zhí)行，斷電不保持；數(shù)據(jù)存儲區(qū)：輸入和輸出：獨立編址的存儲空間；過程映象區(qū)：輸入和輸出的緩存；定時器和計數(shù)器：系統(tǒng)資源，獨立存儲空間；位存儲區(qū)：過程數(shù)據(jù)，可以在程序中直接訪問；堆棧區(qū)：存儲過程數(shù)據(jù)。2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS719第19頁，共37頁。SIEMENS PLC 存儲空間圖2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS720第20頁，共37頁。存儲空間與存儲單元存儲空

8、間由順序排列的存儲單元構成；用 “地址”來表示存儲單元的位置和長度；存儲單元的最小單位是位，地址表示的基本單位是字節(jié)。地址表示分為三部分：存儲區(qū)名：M, I, Q, PI, PQ數(shù)據(jù)長度：B, W, D存儲地址：20, 27.42022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS721第21頁，共37頁。地址表示示例2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS722第22頁，共37頁。SIEMENS PLC 地址表示2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS723第23頁，共37頁。數(shù)據(jù)類型和

9、數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示基本數(shù)據(jù)類型復合數(shù)據(jù)類型2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS724第24頁，共37頁。數(shù)據(jù)類型PLC中的數(shù)據(jù)表示單位是字節(jié)（Byte）最小數(shù)據(jù)單位是位（Bit）數(shù)據(jù)的二進制、十進制、十六進制表示通過采用不同的字長可以表示各種數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型包含了編程中常用的數(shù)據(jù)類型復合數(shù)據(jù)類型可以實現(xiàn)復雜的數(shù)據(jù)結構，在做復雜運算時可以簡化編程。2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS725第25頁，共37頁。S7 基本數(shù)據(jù)類型2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS7

10、26第26頁，共37頁。復合數(shù)據(jù)類型DATE_AND_TIME（日期和時間）STRING（字符串）ARRAY（數(shù)組）STRUCT（結構）UDT（用戶定義的數(shù)據(jù)類型）FB,SFB（用于多重背景）2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS727第27頁，共37頁。PCS7 的編程方法PCS7 的構成標準編程語言結構化編程SCL圖形化編程CFC和SFCPCS7 的編程方法2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS728第28頁，共37頁。PCS7 的構成2022/8/20Sciample Training - SIMATIC

11、 PCS729IEC61131-3標準組態(tài)工具操作員站組態(tài)工具程序及控件庫結構化編程語言過程設備管理器圖形化編程語言第29頁，共37頁。標準編程語言STL：語句表近似匯編語言，功能強大；缺乏直觀，易讀性差。LAD：梯形邏輯圖直觀易讀FBD：功能塊圖直觀易讀編程較復雜，對于復雜的算法和功能編程困難。2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS730第30頁，共37頁。結構化編程SCL結構化編程語言以Pascal為基礎的語法格式可以實現(xiàn)在LAD中無法實現(xiàn)的算法可以充分利用PCS7中豐富的功能塊庫適用于編寫復雜的函數(shù)和運算模塊是圖形化編程語言CFC和SFC的基礎2

12、022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS731第31頁，共37頁。幾種編程語言的對比2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS732LADFBDSTLSCL第32頁，共37頁。圖形化編程CFC連續(xù)功能圖，適用于組態(tài)控制回路；圖形化的編程界面；只需連接管腳，不必關心程序運行的細節(jié)；調(diào)用PCS7內(nèi)容豐富的程序庫中的功能塊；可以編寫專用的功能塊。2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS733第33頁，共37頁。圖形化編程SFC順序功能圖，適于編寫順序控制功能；圖形化的編程界面；可以通過

13、SFC可視化從WinCC中讀取順序執(zhí)行情況。2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS734第34頁，共37頁。PCS7 的編程方法用LAD、FBD、STL等直接編寫功能塊，實現(xiàn)一些簡單、固定的功能；用STL和SCL編寫源代碼，經(jīng)過編譯生成功能塊，實現(xiàn)較復雜的運算功能；在CFC圖中調(diào)用庫中的功能塊或調(diào)用按照上述生成的功能塊，組建面向應用的程序；在SFC圖中組建順序控制程序；在編譯過程中，先將CFC和SFC圖轉換成SCL源代碼，之后再編譯生成一系列的功能塊；所有的功能塊構成了PCS7程序的可執(zhí)行代碼。2022/8/20Sciample Training - SIMATIC PCS735第35頁，共37頁。PCS7 程序結構Charts圖形程序（CFC SFC）Sources源代碼（SCL STL）Blocks程序塊（LAD FBD STL）2022/8/20Sciample Training -