PLC結(jié)構(gòu)化編程是對應(yīng)于典型的控制要求,將過程要求中的類似或相關(guān)的任務(wù)歸類,在功能或功能塊中編寫通用的程序塊,這些程序塊可以反復(fù)被調(diào)用,以控制不同的目標(biāo),形成通用的解決方案。這些的通用的程序塊就稱為結(jié)構(gòu),利用各種結(jié)構(gòu)組成程序就稱為結(jié)構(gòu)化編程。可以通過不同的參數(shù)調(diào)用相同的功能或通過不同的背景數(shù)據(jù)塊調(diào)用相同的功能塊。結(jié)構(gòu)化編程過程中通用的數(shù)據(jù)和代碼可以共享,其特點是,編寫通用程序塊,對不同的控制任務(wù)代入不同的地址和數(shù)據(jù),使更多的控制任務(wù)可以使用此通用程序塊,因此具有很高的編程和編程調(diào)試效率,并且編程結(jié)構(gòu)清晰,適合于復(fù)雜的控制任務(wù)。

在塊調(diào)用時,調(diào)用者可以是各種邏輯塊,包括用戶編寫的組織塊(OB)、FB、FC和系統(tǒng)提供的SFB和SFC,被調(diào)用的塊是除OB1外的所有邏輯塊。調(diào)用功能塊時需要為其指定一個背景數(shù)據(jù)塊,背景數(shù)據(jù)塊在功能塊調(diào)用的同時被打開,在調(diào)用結(jié)束時被關(guān)閉。
在給功能塊編程時使用的是形參,調(diào)用它時需要使用實參來為形參賦值。在一個項目中,可以多次調(diào)用同一個塊,如在調(diào)用控制電動機的塊時,將不同的實參賦值給形參,就可以實現(xiàn)對類似但不完全相同的被控對象(如直流電動機和交流電動機)的控制。
塊及子程序的調(diào)用,可以嵌套調(diào)用,即被調(diào)用的塊同時還可以調(diào)用其他的塊。嵌套調(diào)用的嵌套深度與CPU的型號相關(guān)。
嵌套調(diào)用的深度同時還與局部數(shù)據(jù)堆棧(L堆棧)有關(guān)。每個OB需要至少20 B的L內(nèi)存。當(dāng)塊A調(diào)用塊B時,塊A的臨時變量將被壓入L堆棧進行現(xiàn)場保護。
程序被分為不同的邏輯塊,每個塊包含了完成部分控制任務(wù)所需的邏輯指令。組織塊OB1(主程序)中的指令決定在什么情況下調(diào)用哪一個塊,功能和功能塊(子程序)用來完成不同的過程任務(wù)。被調(diào)用的塊執(zhí)行完后,返回到OB的調(diào)用點,繼續(xù)執(zhí)行OB1。模塊化編程,將一個較大的程序分成若干塊,易于實現(xiàn)多人同時對一個項目編程。由于只在需要時執(zhí)行相關(guān)的指令,因此提高了CPU的執(zhí)行效率。
線性化編程是將整個系統(tǒng)的控制程序放在主循環(huán)控制組織塊OB1(主程序)中,每一次循環(huán)掃描都要不斷地順序執(zhí)行OB1中的全部指令。這種方法的程序結(jié)構(gòu)簡單,不涉及功能、功能塊、數(shù)據(jù)塊、局部變量和中斷等比較復(fù)雜的概念。
由于所有的指令都集中在一個塊中,即使程序中的某些部分在大多數(shù)時候都不需要執(zhí)行,但每個掃描周期都需要執(zhí)行所有指令,CPU的執(zhí)行效率比較低。此外如果需要多次執(zhí)行相同或相似的程序就需要重復(fù)編寫程序。因此,這種編程方法,一般只在編寫簡單的控制系統(tǒng)程序時使用。

模塊化程序的執(zhí)行
模塊化編程中OB1起著主程序的作用,F(xiàn)C或FB控制著不同的過程任務(wù),相當(dāng)于主循環(huán)程序的子程序。模塊化編程中被調(diào)用塊不向調(diào)用塊返回數(shù)據(jù)。
模塊化編程實例
1.模塊化編程實例1 - 液位監(jiān)視
• 監(jiān)視一個慢變得過程不需要每次掃描都進行。如果過程每隔一定時間或根據(jù)需要進行處理,程序?qū)⒏行А?#8226; 在OB1循環(huán)掃描處理時,可以按照一定的周期對液位進行監(jiān)視。
設(shè)計方法:
• 確定液位監(jiān)視的組成部分和它們的關(guān)系;
• 設(shè)計完成所要求控制任務(wù)的功能;
• 規(guī)劃從OB中調(diào)用塊完成功能的程序執(zhí)行
過程;
• 對程序塊的每個段加上文字注釋和標(biāo)題。
解決方案:
• 建立一個功能FC,可以監(jiān)視和控制任務(wù);
• 建立一個OB,其中每隔一定時間調(diào)用塊
(功能)。
2.模塊化編程實例2
有兩臺電動機,控制模式是相同的,按下啟動按鈕(電動機1為I0.0,電動機2為I1.0),電動機起動運行(電動機1為Q4.0,電動機2為Q4.1);按下停止按鈕(電動機1為I0.1,電動機2為I1.1),電動機停止運行。
分析:
這是典型的起保停電路,采用模塊化編程的思想,分別在FC1和FC2中編寫電機的控制程序,在主程序OB1中進行FC1和FC2的調(diào)用。

結(jié)構(gòu)化編程
Ø 將復(fù)雜的任務(wù)分解成一些能夠反映過程的工藝、功能或可以反復(fù)使用的單獨解決的小任務(wù),這些任務(wù)由相應(yīng)的程序塊來表示;
Ø 某些程序塊可以用來實現(xiàn)相同或相似的功能;
Ø 調(diào)用者可以是各種邏輯塊,包括用戶編寫的OB、FB、FC和系統(tǒng)提供的SFB與SFC;
Ø 被調(diào)用的塊是OB之外的邏輯塊;
Ø 通用的數(shù)據(jù)和代碼可以共享。
結(jié)構(gòu)化編程
結(jié)構(gòu)化編程的優(yōu)點:
1各單個任務(wù)塊的創(chuàng)建和測試可以相互獨立地進行;
2通過使用參數(shù),可將塊設(shè)計得十分靈活;
3塊可以根據(jù)需要在不同的地方以不同的參數(shù)數(shù)據(jù)記錄進行調(diào)用;
4在預(yù)先設(shè)計的庫中,能夠提供用于特殊任務(wù)的“可重用”塊。
結(jié)構(gòu)化編程實例-油漆調(diào)制
1選擇產(chǎn)品添加劑,需要決定哪個罐的成分要加到混合罐內(nèi)。
2在選擇開關(guān)的選擇基礎(chǔ)上,組織塊調(diào)用相應(yīng)的程序塊,分配當(dāng)前的參數(shù),控制混合罐的流入量。
設(shè)計方法:
1. 確定哪些部件和操作可以應(yīng)用于所有的罐和相關(guān)的控制;
2. 建立功能或功能塊,完成所要求的控制;
3. 建立塊的變量定義表,以便于對要操作的罐和控制進行地址分配;
4. 設(shè)計一個程序來根據(jù)選擇開關(guān)調(diào)用功能或功能塊。
解決方案:
1. 建立一個功能塊或功能控制罐的流出量;
2. 為相關(guān)的塊建立變量定義表;
3. 建立一個OB塊來根據(jù)選擇開關(guān)調(diào)用功能或功能塊。