PLC自动化控制编程指南

PLC自动化控制编程指南（四）功能块图（FBD）与语句表（STL）FBD：类似数字电路的逻辑门组合，适合模块化逻辑（如多个传感器的与/或运算）。例如，用FBD实现“温度>80℃且压力<0.5MPa时报警”：`(AI0>80)&(AI1<0.5)→Q0.3`。STL：指令式编程（如西门子的LAD/FBD/STL三态切换），执行效率高但可读性弱，多用于底层驱动或遗留项目维护。三、编程流程与规范体系（一）全流程开发逻辑1.需求拆解：从工艺流程图（P&ID）中提取控制逻辑，明确输入/输出点（如加热炉需采集温度、控制燃气阀）。2.硬件组态：在编程软件中配置CPU型号、I/O模块、通信模块（如PROFINET、Modbus），生成硬件配置文件。3.架构设计：采用「主程序+子程序+功能块」分层结构。例如，将温度控制封装为FB（功能块），主程序调用不同工位的FB实例。4.代码实现：按模块编写，优先实现核心逻辑（如PID运算），再补充辅助功能（如报警记录）。5.测试验证：通过「离线仿真」（如博途的PLCSIM）或「在线监控」（强制I/O、观察变量变化）验证逻辑。（二）编程规范要点变量命名：采用「功能_类型_位置」格式，如`Motor1_Run_DI`（电机1运行状态，数字输入）、`Temp_Setpoint_REAL`（温度设定值，浮点数）。注释体系：在功能块/子程序头部注明「功能、输入/输出参数、版本更新」，关键逻辑行添加注释（如`//过载保护：电流>10A时切断`）。模块化原则：重复逻辑（如电机启停、报警弹窗）封装为FB/FC（功能块/函数），通过「实例化」复用，减少代码冗余。四、调试优化与故障排查（一）调试工具与技巧在线监控：实时观察变量值（如西门子的「监视表」、三菱的「数据跟踪」），快速定位逻辑错误。强制操作：临时强制I/O点（如强制`Q0.0`为ON，测试电机是否启动），隔离硬件与程序问题。故障诊断：利用PLC的「诊断缓冲区」（如西门子的OB82处理模块故障），快速识别硬件故障（如模块断线、电源异常）。（二）常见问题与解决方案I/O无响应：检查「硬件组态与实际模块是否匹配」→「接线是否松动」→「程序中是否有互锁逻辑」。扫描周期过长：优化方法：①减少不必要的指令（如重复的`MOV`指令）；②采用「边缘触发」（如上升沿检测）替代持续扫描；③复杂算法放在「背景OB」（如OB32定时中断）中执行。数据丢失/错误：检查「数据类型匹配」（如浮点数赋值给整数会截断）、「存储区冲突」（如M区与DB区地址重叠）。五、典型行业案例实践（一）流水线分拣系统（FBD+LAD）需求：根据产品重量（模拟量输入`AI0`）分拣：<1kg→通道1（`Q0.0`），1-5kg→通道2（`Q0.1`），>5kg→通道3（`Q0.2`）。编程思路：1.模拟量转换：`AI0→工程量转换（____对应0-10V）→实际重量（kg）`。2.逻辑判断：用FBD的比较块（<1、1-5、>5）输出至对应通道。3.互锁：同一时间仅一个通道输出，用LAD实现互锁（如`Q0.0`得电时，`Q0.1/Q0.2`复位）。（二）电梯群控系统（SFC+ST）需求：多电梯的楼层分配、运行方向优化。编程思路：1.状态机设计：用SFC定义电梯的「空闲→呼梯→运行→平层→开门→关门」等状态。2.算法优化：用ST编写「最小候梯时间」算法，计算最优电梯分配（如距离、方向优先）。3.通信协同