數控機床PLC編程規範及建議

完美的PLC程序需滿足的設計要求

一套完整的PLC程序，並不僅僅是使係統（tǒng）能（néng）夠運行起來這麽簡（jiǎn）單，它也需要完整的注（zhù）釋、精良的架構、良好的可（kě）擴展性（xìng）、完備的（de）報警保護係統、運行前的模擬係統。

1． 簡（jiǎn）單性

使PLC程序盡（jìn）可能簡單。簡單（dān）的含義就是盡可能的使用標準化的（de）程（chéng）序框（kuàng）架，盡可能使用簡單的指令。要想（xiǎng）程序簡單，從大的方麵講，要優（yōu）化程序結構，用流程（chéng）控製指令簡化程序，從小的方麵講還要用功能強的指令取代功能單一的指（zhǐ）令，以及注意指令的安排順序等。

2． 可讀性

要求所設計的程序可讀性要好。這不（bú）僅便於程序設（shè）計者加深對程序的（de）理解，便於調試（shì），而且，還（hái）要便（biàn）於別人讀懂（dǒng）你的程序，便於使用者維護。必要時，也可使程序推廣。要使程序（xù）可讀性好，所（suǒ）設計（jì）的程序（xù）就要盡可能清晰。要注意層次，實現模塊化，以至於用麵向對象的方法進行設計。要多用一些標準的設計。如遇特殊情況下（xià）采用語言編程，多數情況下請使用梯形圖編程，方便閱讀（dú）。再就是I/O分配要有規律性，便於記憶與理（lǐ）解。必要時，還要做一些注釋工作。內部器件的使用也要（yào）講規律（lǜ）性，不（bú）要隨便地拿來就用。可讀（dú）性（xìng）在程序設計開始時就要注意。這不易完全做到。因為在程序調試的過程中，指令的增減，內（nèi）部器件的使用變（biàn）化（huà），可能使原較清晰（xī）的程序，變的有些亂。所以在（zài）設計時就對調試增（zēng）減留有一定的餘地，然後調試完畢後再（zài）做一下整理，這樣所設計的程序具有更高的質量。程（chéng）序的注釋，起碼應該有（yǒu）以下幾個方麵：A、係統注釋：整套程（chéng）序的版權公司（sī）和此套程序用途B、程（chéng）序塊注釋：此程序塊的主要用途（tú）和作者C、段注釋：此段代碼的用途D、變量注釋：重要性無需多言，包含I/O注釋、中（zhōng）間變（biàn）量（liàng）注釋而至於保密性的考慮，我覺得應該在程序的加密算法或（huò）者塊的加密上考慮，而不應該用減少注釋這（zhè）種小（xiǎo）聰明來實現。

3． 正確性

PLC的程序一定（dìng）要正確，並要經過實際工作驗證，證明其能夠正確工作。這是對PLC程序的最根本的要求，若這（zhè）一點做不到（dào），其它的再好也沒有用。要使程序正確，一定要準確的使用指令（lìng），正確的使用內部器件。準確的使用指令與準確（què）理解指令相聯係，為此（cǐ）對指令含（hán）義和使用條件一定要（yào）弄清楚。必要時，可編些小程序對一些不清楚的指令作些（xiē）測試。同一指令，由於PLC的出（chū）廠批次不（bú）同（tóng）或是PLC的係列型號的不同（tóng），一些指令細節有可能（néng）不一樣，應（yīng）仔細查閱編程手（shǒu）冊。內部（bù）器件正確使用也是重要的（de）。如有的PLC有掉電保護，有的PLC沒（méi）有。一定要做到（dào）該掉電保護的一定要用掉電保護的器（qì）件，反之則不能（néng）用。總之（zhī），要準確的使用指令，正確使用內部器件，使所編的（de）程（chéng）序能正確（què）要作，這是（shì）對PLC程序（xù）最根本的要求。舉個簡單的例子，西門子的上升沿和下降（jiàng）沿需要（yào）使用帶存儲功能的變量作為中間變量，比如M點或者DB點，如果使用FC的temp變量就會（huì）出問題的。

4． 可靠性

程序不僅要正確（què），還要可靠。可（kě）靠（kào）反映著PLC程序（xù）的穩定（dìng）性，這也是對PLC程序的基本要求。有的PLC程序，在正常的工作條件下或合法操作時能正確工作，而出現非正常工作條件（jiàn）（如臨（lín）時停電，又很快再通電（diàn））或（huò）進行非法操作（如一些按鈕不按順序按，或同時按若幹（gàn）按鈕）後，程（chéng）序就不能正常工作了。這種程序，就不大可靠（kào），或說不穩（wěn）定，就是不好的程序。好的PLC程（chéng）序對非正（zhèng）常工作條件出（chū）現，能予以識別，並能使其與正常條件銜接，可使程序適應於多種（zhǒng）情況。好的PLC程序對非法操作能予以拒（jù）絕，且不留（liú）下“痕跡”。隻接受（shòu）合法操作。聯鎖是拒絕非法操作常用的手段，繼電電路常用這個方法，PLC也可繼承這個方法。

5． 易改性

要使程序易改，也就是要便於修改。PLC的特（tè）點之一就是方便，可靈活地適（shì）用於各種情況。其辦法就是靠修改或重新設計程序。重新設計程序用於改變PLC工藝的用途要求的（de）情況，不僅程序重編（biān），而且I/O也要重（chóng）新分配。多數情況下（xià）不需（xū）要重編程序，作一些修改就可以了。這就要求程序具有易性，便於修改。易改也就是彈性，要求隻要作很少的改動，即可達到改變參數或理改動作的目的（de）。

6． 擴展性

許多（duō）程序（xù）可能在進現場之前都已經編好（hǎo），但是到了現場，可能還（hái）需要添加另外的程序，為了避（bì）免打亂整（zhěng）套（tào）係統的結構，需要在每個功能區（qū）預留（liú）一定的空間作為備用。硬件上留出足夠（gòu）的餘量，軟件在編寫的時候把手動（dòng），自動，半自動考慮好，位置留出來。

7． 完備報警係統

PLC係統往往用於工業環境中，每一次的事故都會造成或大或小的損失，為了做到（dào）事故預處理或者在事故中將損失降到最小，必須重視PLC的（de）報（bào）警（jǐng）和保護，在此將其摘出來作為係統的一個重要組成部（bù）分。

8． 程（chéng）序模擬（nǐ）

為了保證現（xiàn）場的調試進度或者（zhě）給客戶展（zhǎn）示，往往在（zài）進現場之前（qián），要對自己的程序進行全自動的模擬。為此需要在程序（xù）中加入（rù）模擬程序部分，模擬程序（xù）部分在正常現場（chǎng）運行之後斷開。為了使程序具備模擬功能，需要做以下工作：（1）、將實際的PLC的I/O點轉換為PLC的中間變（biàn）量或者數據（jù）塊變（biàn）量；（2）、根據工（gōng）藝要求編寫各個設備的模擬程（chéng）序。在設計PLC程序的過程中，能夠滿足以上幾個（gè）方麵的要求的就能稱的上是一個好程序了。

二

PLC程序設計規範

1、選擇合（hé）適的PLC型號及（jí）I/O點數（shù），有特（tè）殊功能需求（qiú）時（shí）選擇特殊功能模塊（kuài）。

2、熟悉（xī）所選擇的PLC編（biān）程指令（lìng）及編譯軟件。

3、進行軟元件規劃，包括內部繼電器（qì）、保持繼電器、數據寄存器、定時器、計（jì）數器等。

4、進行程序規劃，一般（bān）以故障提取、故障處理、手動處理、自動處理、輸出處（chù）理這（zhè）樣的順序進行編程。比較大型的工程或設備按功能單元分段、分塊（kuài）進行處理，如一條自動化生產線中有提升機、移行、頂起（qǐ）旋轉裝置等，則應（yīng）按上述單元分段分塊編程。

5、在分段分塊編寫的程序前應加上簡短的段注釋，說（shuō）明此段（duàn）程序的功能，如有（yǒu）必要可以注明相應的工藝流程。分塊或分段的程序再總體程序的位置順（shùn）序應基（jī）本上按工藝流程順（shùn）序排（pái）列，便於程序的可讀性（xìng）。

6、在程序設計之前，應對設備進行（háng）抽象，對如停止、急停、過載、超（chāo）限（xiàn）、超（chāo）時、安（ān）全光幕、碰停、門開關等共用因子（zǐ）進行提取，放（fàng）在啟動（dòng）回路（lù）或啟（qǐ）動主控、連（lián）鎖回（huí）路，作為整（zhěng）個程序結構的大前提，在此基礎（chǔ）下，再將程序分為自動、手動兩大功（gōng）能區。

7、將程序結（jié）構手動功（gōng）能區共用因子，如手動（dòng）、危及設備人身安全等因數因子（zǐ）進行提取，放在手動主控、連鎖回路，對手動控製進行（háng）保護、屏蔽、報警。

8、將程序結構自動功能區（qū）共用因子，如自動、超限、超時等因數因子進行提取，放在自（zì）動主控、連（lián）鎖回路，對自動控製下設備進行（háng）保護、屏蔽（bì）、報警。一個總的原則就是，在確保安全的前提下，嚴格限製設（shè）備的進，寬鬆（sōng）限製設備的出。

9、程序設計時應設計程序總複位功能，便於使用者在設備出現（xiàn）故障情況下，可以方便盡快恢複設備正常工作。總複位應充分考慮在（zài）複位過程中設備和人（rén）員的安全。

10、自（zì）動模式切換到手動模式時，程序應清除自動模式下的輸出和中間狀態（tài）。特別是在自動模式使（shǐ）用SET指令時，必須在手動模式用（yòng）RESET指令予以清除。

11、嚴禁（jìn）在編製程序中使用雙輸出，即同一條輸出（chū）語句或同一個（gè）輸出線圈在程序中出現2次及以上。在不同（tóng）模式（shì）條件下的對同一輸出點的（de）輸出使用中間繼電器（qì）進行中轉，最後集中到一（yī）起（qǐ）並列到輸出點。

12、使用觸摸屏時，對觸摸屏和PLC公用的控製區和狀態區，不得做（zuò）其他功能方麵（miàn）的編程使用。

13、對PLC的特殊模塊，在使用之前，應（yīng）先查（chá）明其控製區和狀（zhuàng）態區是否占用工作字，若占用（yòng），不得將這些（xiē）工作字（zì）做其他（tā）方麵的編程。

14、PLC的輸入、輸出、中間繼電器、定時（shí）器、計數器、數據寄存器等都要加中（zhōng）文注釋。輸入、輸出還要有元器件名稱位號。對應的輸入點，一般情況下默認為外（wài）圍開關連（lián）接的是NO觸點，對於需要接NC觸點的須在（zài）注釋中標明。所有注釋應當清晰明了，不易產生（shēng）誤解，盡量少使用泛指。

15、工程（chéng）調試完成後，係統必須保留最終軟件程序，保存的文件（jiàn）名（míng）應包含項目編號/作者/日期信息/版本（běn）號等。

16、關於程序加密：對於加密程（chéng）序（xù）的密碼必須有（yǒu）專門（mén）的文件予以保存，並（bìng）注明相應的用戶名+密碼+權限，分發給至少（shǎo）兩個人以上了解密碼，防止密碼丟失帶來無法打開程序的情況。

三

編程建議

1、PLC和上位機(或觸摸（mō）屏)組成監控係統時,在畫麵上很多時候需要有（yǒu）“手動”、“自動（dòng）”等（děng）控（kòng）製（zhì）模式(一般都（dōu）是多個隻能一個（gè）時)。在程序裏麵可以用“MOV”指令（lìng）。如:當選擇“手（shǒu）動”就將（jiāng）常數1 MOV到一個寄（jì）存器VB10裏麵,當選擇（zé）“自動”就將2 MOV到同一寄存器VB10。隻要（yào）判斷寄存器的數據是多少，就知道係統是那種控製方式。這樣的思路好處是容易理（lǐ）解，不需要互鎖之類的麻煩程序。

2、程序有模擬量控（kòng）製時，如果讀取的（de）模擬量基本上沒誤差，可以采取時間濾波的方式，延時一段時間。如果讀取的數據誤差很大，就（jiù）需要采取其它的濾波方式，如算平均值等。可以查閱相關的資料。

3、在程序調試過程中（zhōng）(特別（bié）是設備改造時，你的程序是加（jiā）入（rù）到原來設備的程序中時)，當程序（xù）語句中出現條件滿足，而輸出線圈不接通時，可以檢查你的這（zhè）段（duàn）程（chéng）序是否是在這樣的語句之間,如JUMP\go to\等語句。還有一種（zhǒng）可能就是在中斷程序之（zhī）後，條件滿足（zú）而沒輸出不（bú）接通，一般（bān）都是這段的程序不被掃描。

4、在順序控製程序時，即一個（gè）動作完成後，進入到下一個動（dòng）作，等類似的順序控製，采用（yòng）+10+10控製模式，本人覺得很方便。其（qí）思路是:預置一（yī）個寄存器，在初始（shǐ）化時值為0,當係統啟動後，對它+10，此時寄存（cún）器為10，寄存器等（děng）於10時（shí）可以做第一個動（dòng）作；第一個動（dòng）作完成後，再對寄存器（qì）+10，此時寄存器等於20，可以（yǐ）做第二個動作，第二（èr）個動作完成後又+10，此時寄存器等於30，這樣隻要判斷（duàn）寄存器裏麵數據為多少，就知道要完成那個動作。當需（xū）要跳躍動作時（shí），可以（yǐ）不再+10，可以加+20\+30....，看實（shí）際的需（xū）要而（ér）定。為（wéi）什麽加10而不是加1，因為加10之後，如果插入一段，隻要在這10個空餘的地（dì）方隨便選擇一（yī）個位置就可以了。

5、在設計程序的時候，當出現工藝（yì）上的故（gù）障(非控製係統控製)，最（zuì）好將故障現象保持，並有燈光聲音報警。直（zhí）到操作工複位，以讓其知道係統出現了故障。不然停機了，別人還認為你的程序問題。一般都是在設計一個新係統時，要注意到這些。

6、對於經常調用（yòng）的子程（chéng）序，可以做成子模塊，頻繁調用。

7、由於生（shēng）產機械在工作循環（huán）中（zhōng）的各工步運動在執行（háng）時需要一（yī）定的時間，且這些時間都有一定（dìng）的限度，因此可以以這些時間為參考，在要檢測的工步動（dòng）作開始的同時，起動一個定時（shí）器，定時器的時間設定值（zhí）比正常情（qíng）況下該動作要持續的時間長20％～30％，而定（dìng）時器的輸（shū）出信號可以用於（yú）報警（jǐng）或自動停機（jī）裝置。當生產機（jī）械某工步動作的時間超過（guò）規定時間，達到對應的定時器預置時間，還未轉入（rù）下（xià）一工步動作時定時器發出故障信號，該信號停止正常工作循環程序，起動報警或停（tíng）機程序，這就是我們常說的（de）超（chāo）節拍保護。

8、一些安全用檢測開關（如急停按鈕（niǔ）、安全（quán）光幕、極限開關等）實用常閉(NC)輸入。

9、為安全、節能（néng）考慮，盡量將輸出設計成需要動（dòng）作時才動作，一旦到位就停止輸出（chū），而不要設計成平時一直輸出，需要停止時才讓輸出斷開。

10、執行元（yuán）件的動作原（yuán）則應當是寧可不動，也（yě）不要亂（luàn）動！

11、單台設備控製（zhì）：單台設備（bèi）必須有軟手操/自動切換以（yǐ）及軟手操時可以啟/停功能，由（yóu）自動切換（huàn）到軟手操時，設備不能（néng）停機（jī）；由（yóu）軟手操切換到自動時，設備啟/停取決於自動（dòng）程序。

12、單台設備（bèi）（泵、風機及其它大型設備）運（yùn）行滿24小時