數控機床PLC編程規範及建議

完美的PLC程序需滿足的設計（jì）要求

一套完整（zhěng）的PLC程序，並不（bú）僅僅是使係統能（néng）夠運行起來這麽簡單，它也需要完整的注釋、精（jīng）良的架構、良好的可擴展性（xìng）、完備的報警保護係統、運行前的模擬係統。

1． 簡單性

使（shǐ）PLC程序盡可能簡單。簡（jiǎn）單的含義就是盡可（kě）能的使用標準（zhǔn）化（huà）的程序框架，盡可（kě）能使用簡（jiǎn）單的指令（lìng）。要想程（chéng）序簡單，從大（dà）的方麵講，要優化（huà）程序結構，用（yòng）流程控製指令簡化程序，從小的方麵（miàn）講還要用功能強的（de）指令取代功（gōng）能單一的指令，以（yǐ）及注意指令的安排順序等。

2． 可讀性

要（yào）求所設計的（de）程序可讀性要好。這不僅便於程序設計者加深對程（chéng）序的理解，便於調試，而且，還要便於別人讀懂你的程序，便於使用者維護。必要時，也可（kě）使程序推廣。要使程序可讀（dú）性好，所設計的程序就（jiù）要盡可能清晰。要注意層次（cì），實現模塊化，以至於用麵向對象的方法（fǎ）進行設計。要（yào）多（duō）用一些標準的設計。如遇特殊情（qíng）況（kuàng）下采用語言編程，多數情況下請使用梯形圖編程，方便閱（yuè）讀。再就（jiù）是I/O分配要有規律性，便於記憶（yì）與理解。必要時，還（hái）要做一些注釋（shì）工（gōng）作。內部器件的使用也要講規律性，不要隨便地拿（ná）來就用。可讀性在程序設計開始時（shí）就要注意。這不易完全做到。因為在程（chéng）序調（diào）試的過程中（zhōng），指令的增減，內部器件的使用變化，可能（néng）使原（yuán）較清晰的程序，變的有些亂。所以在設計時就對調試增減留有一定的餘地，然後（hòu）調試完（wán）畢後再做一下整理，這樣所設計的程序具有更（gèng）高的質量。程序（xù）的注釋，起碼應該有以下幾個方麵（miàn）：A、係統注釋：整套程序的版權公司和此套程序用途B、程序塊注釋：此程（chéng）序塊的主要用途和（hé）作者C、段注釋：此（cǐ）段代碼的用途D、變量注釋：重要性（xìng）無需多言（yán），包含I/O注釋、中間變量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者塊的（de）加密（mì）上考慮，而不應該用減少注釋這種小聰明來（lái）實現。

3． 正確（què）性

PLC的程序一定要正確，並要經過實際工作驗證，證明其能夠正確工作（zuò）。這是對PLC程序（xù）的最根本的要（yào）求，若這一點做不到，其它的再（zài）好也沒有用。要使程序正確，一定（dìng）要準確的使（shǐ）用指令，正（zhèng）確的使用內部器件。準確的使用指令與準確理解指令相聯係，為此對指令含義和使用條件一定要弄清楚。必要時，可編（biān）些小程序（xù）對一些不清楚的指令（lìng）作些測（cè）試。同一指令，由於PLC的（de）出（chū）廠批次不同或是PLC的係列型號的不同，一些指令細節有可能不（bú）一樣，應仔細（xì）查閱（yuè）編程手冊。內（nèi）部器件（jiàn）正確使（shǐ）用（yòng）也是重要的。如有的PLC有掉電保護，有（yǒu）的PLC沒有。一定要做到該掉電保護的一定要用掉電保護的器件（jiàn），反之則不能用。總之，要準確的使用指（zhǐ）令，正確使用（yòng）內部器件，使所編的程（chéng）序（xù）能正（zhèng）確要作（zuò），這（zhè）是對PLC程序最根本（běn）的（de）要（yào）求。舉個簡單的例子，西門子的上升沿和下降沿需要使用帶存儲功能（néng）的變量作為中間變量，比如M點或者DB點，如果使用FC的temp變量就會出問題的。

4． 可靠（kào）性

程序不僅要正（zhèng）確，還要可靠。可靠反映著（zhe）PLC程序的穩（wěn）定性，這也（yě）是對PLC程序的基（jī）本要求。有（yǒu）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（cháng）工作條件（如臨時停（tíng）電，又很快（kuài）再通電）或進行非法操作（如一些（xiē）按鈕不按順序按，或同時（shí）按若幹（gàn）按鈕）後，程序就不（bú）能正常工作（zuò）了。這（zhè）種程序（xù），就不大可靠，或（huò）說不穩定，就是不好的程序。好的PLC程序對非正常工作條件出現，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情況。好（hǎo）的PLC程序對非法操作（zuò）能（néng）予（yǔ）以拒絕，且不留下“痕跡”。隻接受合法操（cāo）作。聯鎖是（shì）拒絕非法操作常用的（de）手段，繼電電路常用這個方法，PLC也可繼承這（zhè）個方法。

5． 易改性

要使程（chéng）序易改，也就是要便於修改。PLC的特點（diǎn）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（chóng）新設計程序。重新設計程序用於改變PLC工藝的用途要求的情況，不（bú）僅程序（xù）重編，而且（qiě）I/O也要重新分配（pèi）。多數情況下不需要重編程序，作一些（xiē）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（qiú）隻要作很少的改動（dòng），即可達到改變參數或理改動作的目的。

6． 擴展性

許多程序可能在進現場之前都（dōu）已經（jīng）編好，但（dàn）是到了現場（chǎng），可能還需要添加另外的程序，為了避免打亂整套係統的結構，需要在每個功（gōng）能區預留一（yī）定的空間作為備用。硬件上留出足夠的餘量，軟件在（zài）編寫的時候把手（shǒu）動，自（zì）動，半自（zì）動考慮好，位置留出來。

7． 完備報警係統（tǒng）

PLC係統往往用於工業環境中，每一次的（de）事故都會造成或（huò）大或小的損失，為了做到事（shì）故預處理或者在事（shì）故中將損失降到最小，必須（xū）重視PLC的報警和保護，在此將其摘出來作為係統的一個重要組成部分（fèn）。

8． 程序模擬

為了保證現場的調試進度或者給客戶展示，往往在進現場之前，要對自己的程序進行全自動的模擬。為此需要（yào）在程序中加入模擬程序部分，模擬程序部分在正常現場運行之後斷開（kāi）。為了使程序具備模擬功能，需要做以下工（gōng）作：（1）、將實際的PLC的I/O點轉換為PLC的中間變量或者數據塊變量；（2）、根據工藝要求編寫各個設備的模擬程序。在設計PLC程序的過程中（zhōng），能夠滿足以上幾個方麵的要求的就能稱（chēng）的上是一個好程序了。

二

PLC程序設計規範

1、選擇合適的PLC型號及I/O點數，有特（tè）殊功能需求時選擇特殊功能模塊。

2、熟悉所選擇的PLC編程指令及編譯軟件。

3、進行軟元件規（guī）劃，包括內部繼電器、保持繼電器、數（shù）據寄存器、定時器、計數（shù）器等。

4、進行程序規劃，一般以故障提取、故（gù）障處理、手動處理、自動處理（lǐ）、輸出處理這樣的順（shùn）序進行編程。比較大型的工程或設備按功能（néng）單元分段、分塊進行處（chù）理，如一條自動化生產線中有提升機、移行、頂起旋（xuán）轉裝置等，則應按上述單元（yuán）分段（duàn）分塊編程。

5、在分段分塊編寫的程序（xù）前應加上簡短的段注釋，說明此段程序的（de）功能，如有（yǒu）必要可（kě）以注明相應的工藝流（liú）程。分塊或分段（duàn）的程序再總體（tǐ）程序的位置順（shùn）序應基本上按工藝流程順序排列，便於程序的可（kě）讀性。

6、在程序設計之前，應對（duì）設備進行（háng）抽象，對（duì）如停止、急停、過載、超限、超時、安全（quán）光幕、碰停、門開關（guān）等共用因子進行（háng）提（tí）取，放在啟動回路（lù）或啟動主（zhǔ）控、連鎖回路，作為整個程序結構的大前提，在此基礎（chǔ）下，再將程序分為自（zì）動、手動兩（liǎng）大功能區。

7、將程（chéng）序結構手動功能區共用因子，如（rú）手動、危及設備人身安全等因數因子進行提取，放在手動主控、連鎖回路，對手動控製（zhì）進行保護（hù）、屏蔽、報警。

8、將程序結構（gòu）自動功能區共用因子，如自動、超限、超（chāo）時等因數因子進行提取，放在自動主（zhǔ）控、連鎖回路，對自（zì）動控製下設（shè）備進行保護、屏（píng）蔽、報警。一個（gè）總的原則就（jiù）是，在確保安全的（de）前提下，嚴格限製設備的進，寬鬆限製設備（bèi）的出。

9、程序設計時（shí）應設計程（chéng）序總複位功能，便（biàn）於使用者在設備出現故障情況下，可以方（fāng）便盡快恢複設備正常工作。總複位應充分考慮在複位過程中設備和人員的安全。

10、自動模式切換到手動模式時（shí），程序應清除自動模式下的輸出和中間狀態。特別是在自動模式使用（yòng）SET指令時，必須（xū）在（zài）手動（dòng）模式用RESET指令予以清除。

11、嚴禁在編製程序中使（shǐ）用雙輸出，即同一條（tiáo）輸出語句或同一個輸出線圈在程序中（zhōng）出現2次及以上。在不同模（mó）式條件下的對同（tóng）一輸出點的輸出使用（yòng）中間繼電器進行（háng）中轉，最後集中到一起並列到輸出（chū）點。

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

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

14、PLC的輸入、輸出、中間繼（jì）電器、定時器、計數器（qì）、數據寄（jì）存器等都要（yào）加中文注釋。輸入、輸出（chū）還要有元器件名稱位號。對應的輸入點，一（yī）般情況下（xià）默認為外（wài）圍開關連接的是NO觸點，對於需要接NC觸點的須在注釋中標明。所有注釋應當清晰明了，不易產生（shēng）誤（wù）解，盡量少使用泛指。

15、工程調試完成後，係統必須保留最（zuì）終軟件程序，保存的文件（jiàn）名應包含項目編號（hào）/作者/日期信息/版本號（hào）等。

16、關於程序加密：對於加密程序的密碼必須有專（zhuān）門的文件予以保存，並注明相應的用戶名+密（mì）碼+權（quán）限，分發給至少兩個人（rén）以（yǐ）上了解密碼，防止密碼丟失帶來無法打開（kāi）程序的情況。

三

編程建議

1、PLC和上位機(或（huò）觸摸屏)組成監控係統時,在畫麵上很多時候需要有“手（shǒu）動”、“自動”等控製模式（shì）(一般都是多個隻能一個（gè）時)。在程序裏麵可以用“MOV”指令。如:當（dāng）選擇“手動”就（jiù）將常數1 MOV到一個寄存器VB10裏麵,當（dāng）選擇“自動（dòng）”就將2 MOV到同一寄存器VB10。隻要（yào）判斷寄（jì）存器的（de）數據是多（duō）少，就（jiù）知道係統是那種（zhǒng）控製（zhì）方式。這樣的思（sī）路（lù）好（hǎo）處是容易理解，不需要互鎖之類的麻煩程序。

2、程序有模擬量控製時（shí），如果讀取的模擬量基本上沒誤差，可以（yǐ）采取時間（jiān）濾（lǜ）波的方式，延（yán）時一段時間。如果讀（dú）取的數據誤差很（hěn）大（dà），就需要采取其它（tā）的濾波方式，如（rú）算（suàn）平均值等。可以查閱相關的資料。

3、在程序調試過程中(特別是設備改造時，你（nǐ）的程（chéng）序是加入到原來設備的程序中時)，當程序語句中出現條件滿足，而輸出線圈不接通時，可以檢查你的這段程序是否（fǒu）是在這樣的語句之間,如JUMP\go to\等語句。還有（yǒu）一種（zhǒng）可能就是在（zài）中斷程（chéng）序之後，條件滿足而沒輸出不接通，一般都是這段的程序不被掃描。

4、在順序控製程序時，即一個動作完成後，進入到下一個動作，等類似（sì）的順（shùn）序控製，采用+10+10控製模式，本人覺得很方（fāng）便。其思路（lù）是:預置一（yī）個寄存器，在初始化（huà）時值為0,當係統啟動後，對（duì）它+10，此時寄（jì）存器為10，寄存器等於10時可以做第一個動作；第一個動作完成後（hòu），再對寄存器（qì）+10，此時寄存器等於20，可以做（zuò）第二個動作，第二個動作完成後又+10，此時寄存器（qì）等於30，這（zhè）樣隻要判斷寄（jì）存器裏麵數據為多少，就（jiù）知道要完成（chéng）那個動作。當需要跳躍動作時，可以不再+10，可以加+20\+30....，看實際的需要而定。為什麽加10而不是加1，因為加10之後，如果插（chā）入一段（duàn），隻要在這10個空餘的地方隨便選擇（zé）一個位置就可以了。

5、在設計程序（xù）的時候，當出現工藝上的故障(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。直到操（cāo）作工複（fù）位（wèi），以讓其知道係統出現了故障。不然停（tíng）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（tǒng）時，要注意到這些。

6、對於經常調用的（de）子（zǐ）程序，可以做（zuò）成子模塊，頻（pín）繁調用。

7、由於生產機械在工作循環中的各工步運動在執行時需要一定的時間，且這些時間都有一定的限度，因此可以以這些時（shí）間為參考（kǎo），在要檢測的工步動作開始的同時，起動一個定時器，定時器的時間設定值比正（zhèng）常情況下該動作要持續的時間長20％～30％，而定時器的輸（shū）出信號可以用於報警或（huò）自動停（tíng）機裝置。當生產機械某工步動作的（de）時間超（chāo）過規定（dìng）時間，達到對（duì）應的定時器預置時間，還未轉入下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（chéng）序，起動報警或停機程序（xù），這就是我們常說的超節拍保護。

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

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

10、執行元件的動作原則應當（dāng）是寧可不動，也不要亂動！

11、單台設備控製：單台設備必須（xū）有軟手操/自動切換以及軟手操時可以啟/停功能，由自動切換到軟手操時，設（shè）備不能停機；由軟手操切換到自動時，設備啟/停取決於自動程序。

12、單台設備（泵、風機（jī）及其它大型設備）運行滿24小時