【文章內(nèi)容簡介】 ，就是對程序中所用到的數(shù)據(jù)結構進行具體的規(guī)劃和設計，合理地對內(nèi)存進行估算，提高內(nèi)存的利用率。PLC 應用程序所需的存儲空間，與內(nèi)存利用率、I/O 點數(shù)、程序編寫水平有關。通常把系統(tǒng)中 I/O 點數(shù)和存放用戶機器語言所占內(nèi)存數(shù)之比成為內(nèi)存利用率。高的內(nèi)存利用率，占用整個系統(tǒng)的內(nèi)存比較少，可以大大縮短掃描周期時間，從而提到系統(tǒng)的相應速度。同樣，用戶編寫程序的優(yōu)劣對程序的長短和運行時間都有很大的影響，而數(shù)據(jù)結構的設計必將直接關系到編程質量。數(shù)據(jù)結構設計的主要內(nèi)容有：（1） 按照軟件設計要求，將 PLC 的數(shù)據(jù)空間做進一步的劃分，分為若干個子空間，并對每一個子空間進行具體的定義。當然，這要以功能算法、硬件設備要求、預計的程序結構和占有量為依據(jù)，綜合考慮來決定。（2） 應為每一子空間留出適當?shù)脑Ａ浚詡湟院笫褂?。該設計中，實驗室提供的 CPU 型號為 CPU 226 CN，它有 40 個 I/O 點數(shù)，但是我們只需要 5 個輸入點和 7 個輸出點共 12 個 I/O 點數(shù)，剩下的 I/O 點數(shù)就可以作為裕量使用。 I/O 信號和數(shù)據(jù)結構的分析與設計為 PLC 編程人員提供了重要的依據(jù)。 程序設計的常用方法在工程中，對 PLC 應用程序的設計有多種方法，這些方法的使用，也因各個設計人員的技術水平和喜好有較大的差異?，F(xiàn)將常用的幾種應用程序的設計方法洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）12簡要介紹如下。1. 經(jīng)驗設計法經(jīng)驗設計法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設計的基礎上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗進行選擇、組合。這種方法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設計是比較湊效的，可以收到快速、簡單的效果。但是它沒有一個普遍的規(guī)律可遵循，具有一定的試探性和隨意性，最后得到的結果也不是唯一的，設計所用的時間、設計的質量與設計者的經(jīng)驗的多少有關。經(jīng)驗設計法的具體步驟如下：（1）確定輸入/輸出電器；（2）確定輸入和輸出點的個數(shù)、選擇 PLC 機型、進行 I/O 分配；（3）做出系統(tǒng)動作工程流程圖；（4）選擇 PLC 指令并編寫程序； （5）編寫其它控制控制要求的程序；（6）將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來，即得到一個滿足控制要求的程序。2. 邏輯設計法工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過繼電器等電器組件來實現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸點都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設計電氣控制線路是完全可以的。該方法是根據(jù)數(shù)字電子技術中的邏輯設計法進行 PLC 程序的設計，它使用邏輯表達式描述問題。在得出邏輯表達式后，根據(jù)邏輯表達式畫出梯形圖。因此用邏輯設計法也可以適用于 PLC 應用程序的設計。3. 順序控制法對那些按動作的先后順序進行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設計法進行編程。順序控制法規(guī)律性很強，雖然編程相當長，但程序結構清晰、可讀性。在用順序控制設計法編程時，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉換順序及其轉換條件。功能圖由流程步、有向線段、轉移和動作組成，在使用時它有一些使用規(guī)則，具體如下：（1）步與步之間必須用轉移隔開；洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）13（2）轉移與轉移之間必須用步隔開；（3）轉移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。（4）一個順序功能圖中至少有一個出初始步。 PLC 程序設計 根據(jù)可編過程控制器系統(tǒng)硬件結構和生產(chǎn)工藝要求，在軟件規(guī)格說明書的基礎上，用相應的編程語言指令，編制實際應用程序并形成程序說明書的過程就是程序設計。程序設計要對做一些必要的準備工作，首先要了解系統(tǒng)的概況形成整體概念。其次熟悉被控對象、編出高質量的程序。再次，充分利用已有的硬件和軟件工具。如果是利用計算機編程，可以大大提高編程的效率和質量。 PLC 程序流程圖 PLC 采用計算機控制技術，其程序設計同樣可遵循軟件工程設計方法，程序工作過程可用流程圖 31 表示。由于 PLC 的程序執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式，因而與計算機程序框圖不同點是，PLC 程序框圖在進行輸出刷新后，再重新開始輸入掃描，循環(huán)執(zhí)行。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）14L 2 亮 L 1 滅 ， 允許汽車進來汽車來否 ？L 2 滅 ， L 1 滅 M 3 運行 ， 2 s 后 M 2 運行 ，2 s 后 M 1 運行 , 料斗 K 2 打開出料S 1 接通否 ？汽車裝滿 ， 料斗開關 K 2 關閉M 1 延時 2 s 后停止 ， M 2 在 M 1 停2 s 后停止 ， M 3 在 M 2 停 2 s 后停止 L 2 亮 L 1 滅 ， 允許汽車開走汽車開走運行否 ？初始化是否是否否是圖 31 PLC程序流程圖 PLC 梯形圖設計 本設計的程序梯形圖如圖 32 所示。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）17( )I 0 . 0Q 0 . 0Q 0 . 0Q 0 . 0I NT O NP T 1 0 0 m s2 0( )T 3 7Q 0 . 1Q 0 . 1I N T O NP T 1 0 0 m s2 0Q 0 . 1( )Q 0 . 2Q 0 . 2I NT O NP T 1 0 0 m s2 0Q 0 . 2( )Q 0 . 3( )I 0 . 2 I 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 0Q 0 . 4T 3 7T 3 8T 3 8T 3 9T 3 9洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）18( )I 0 . 1M 0 . 0( )I NT O NP T 1 0 0 m s2 0I N T O NP T 1 0 0 m sI NT O NP T 1 0 0 m s4 0( R )Q 0 . 318 0( R )1( R )1( R )1Q 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2( )Q 0 . 5Q 0 . 2Q 0 . 1Q 0 . 5Q 0 . 0( )I 0 . 0 Q 0 . 5I 0 . 1Q 0 . 5M 0 . 0T 4 0T 4 1T 4 2T 4 0T 4 1T 4 2洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）19( R )1I 0 . 3Q 0 . 0 圖 32 PLC程序梯形圖初始狀態(tài)： 接通，其它都處于斷開狀態(tài)。表示小車可以進入。 小車到達： 閉合， 接通同時 接通，延時 2 秒 接通， 延時 2 秒， 接通。 接通， 斷開。表示小車已經(jīng)到達。 開始裝料： 閉合， 斷開， 接通，表示裝料中。裝料完畢： 閉合， 斷開同時 斷開，延時 2 秒 斷開，在延時 2 秒 斷開， 斷開， 閉合。表示小車已經(jīng)裝滿并且可以離開。 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設計 監(jiān)控系統(tǒng)的形成背景組態(tài)王是一個操作平臺，它能及時的反映現(xiàn)場的實際情況，有利于工作人員及時的對現(xiàn)場出現(xiàn)的情況做出相應的操作。組態(tài)王 (KingView ) 是目前國內(nèi)比較流行的一種國產(chǎn)工業(yè)自動化通用組態(tài)軟件,適用于中小規(guī)模工業(yè)監(jiān)控機,價格低廉。組態(tài)王配有加密鎖,支持工程加密；驅動程序較為豐富,如支持 DDE、板卡、OPC 服務器、 PLC、智能儀表、智能模塊等；支持 ActiveX 控件、配方管理、數(shù)據(jù)庫訪問、網(wǎng)絡功能、冗余功能。其擴展性強,可與管理計算機或控制計算機聯(lián)網(wǎng)通信。組態(tài)王 是亞控科技在組態(tài)王 系列版本成功應用后，廣泛征詢數(shù)千家用戶的需求和使用經(jīng)驗，采取先進軟件開發(fā)模式和流程，由十多位資深軟件開發(fā)工程師歷時一年多的開發(fā)，及四十多位用戶一年多的實際現(xiàn)場考驗。使用更方便，功能更強大，性能更優(yōu)異，軟件更穩(wěn)定，質量更可靠。組態(tài)王 的推出再次驗證了亞控科技“ 以客為尊、務實創(chuàng)新、勤奮正值、協(xié)作成長” 的經(jīng)營理念。亞控科技是一個永遠都會將用戶利益放在首位的、值得用戶信賴的專業(yè)自動化軟件服務商。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）20隨著 Inter 科技日益滲透到生產(chǎn)、生活的各個領域，自動化軟件的 e 趨勢已發(fā)展成為整合 IT 與工廠自動化的關鍵。亞控科技一直是這個領域的開拓者，組態(tài)王 的 Inter 版本立足于門戶概念，采用最新的 JAVA 2 核心技術，功能更豐富，操作更簡單。整個企業(yè)的自動化監(jiān)控將以一個門戶網(wǎng)站的形式呈現(xiàn)給使用者，并且不同工作職責的使用者使用各自的授權口令完成各自的操作，這包括現(xiàn)場的操作者可以完成設備的起停、中控室的工程師可以完成工藝參數(shù)的整定、辦公室的決策者可以實時掌握生產(chǎn)成本、設備利用率及產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。組態(tài)王 的 Inter 功能逼真再現(xiàn)現(xiàn)場畫面，使您在任何時間任何地點均可實時掌控企業(yè)每一個生產(chǎn)細節(jié)得以實現(xiàn)，現(xiàn)場的流程畫面、過程數(shù)據(jù)、趨勢曲線、生產(chǎn)報表(支持報表打印和數(shù)據(jù)下載)、操作記錄和報警等均輕松瀏覽。當然您必須要有授權口令才能完成這些。用戶還可以自己編輯發(fā)布的網(wǎng)站首頁信息和圖標，成為真正企業(yè)信息化的 Inter 門戶。對于自動送料裝車系統(tǒng)，組態(tài)監(jiān)控是重要的一步，也是必要的一步。我們知道自動送料裝置一般都是在環(huán)境比較惡劣，不利于工作人員現(xiàn)場操作，這樣就不能準確的判斷現(xiàn)場的實際情況，就不能及時的做出相應的操作。 組態(tài)王工程的建立 組態(tài)王 為我們支持大畫面、導航圖，用戶可以制作任意大小的畫面，利用滾動條和導航圖控制畫面顯示內(nèi)容。繪制、移動、選擇圖素時，畫面自動跟蹤滾動。方便的變量替換，可以單獨替換某個畫面中的變量，也可以在畫面中任意選中的圖素范圍內(nèi)進行變量替換。自定義菜單，支持二級子菜單。豐富的提示文本，系統(tǒng)提供豐富的圖素提示條文本，包括簡單圖素和組合圖素。任意選擇畫面中的圖素，在畫面中使用鍵盤和鼠標結合可以任意選擇多個圖素進行組合、排列等操作。建立新的組態(tài)王工程，請首先為工程指定工作目錄（或稱“工程路徑” ） ?！敖M態(tài)王 ”用工作目錄標識工程，不同的工程應置于不同的目錄。工作目錄下的文件由“組態(tài)王 ”自動管理我們打開組態(tài)王 軟件，首先要求我們新建組態(tài)王工程所在的目錄，啟動“組態(tài)王 ”工程管理器，選擇菜單“文件\新建工程”或單擊“新建”按鈕，在彈出圖框中單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）21工程向導之一對話框”如圖 32 所示。圖 32 新建工程向導之一我們首先確定文件存放的目錄，然后選擇工程所在的目錄的路徑，點“瀏覽”選擇你所要存放工程的目錄，然后點下一步，進入工程向導之三，要求我們?yōu)樾鹿こ堂?，在工程名稱文本框中輸入工程的名稱，該工程名稱同時將被作為當前工程的路徑名稱。在工程描述文本框中輸入對該工程的描述文字。工程名稱長度應小于 32 個字節(jié)，工程描述長度應小于 40 個字節(jié)。單擊“完成”完成工程的新建。系統(tǒng)會彈出對話框，詢問用戶是否將新建工程設為當前工程，在彈出圖框中單擊“否”按鈕，則新建工程不是工程管理器的當前工程，如果要將該工程設為新建工程，還要執(zhí)行“文件\設為當前工程”命令；單擊“是”按鈕，則將新建的工程設為組態(tài)王的當前工程。定義的工程信息會出現(xiàn)在工程管理器的信息表格中。完成工程的新建如圖 33 所示。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）22圖 33 新建工程向導之二 組態(tài)畫面的建立 打開“組態(tài)王工程管理器” ，在“組態(tài)王工程管理器” ， 中找到我們已經(jīng)建立好的工程名，點擊這個工程名，會彈出來一個提示對話框，我們不用管它直接點“忽略” 。然后進入“工程瀏覽器”進入組態(tài)王 開發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個畫面上生成互相關聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。這些畫面都是由“組態(tài)王 ”提供的類型豐富的圖形對象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓角矩形） 、直線、橢圓（圓） 、扇形（圓?。?、點位圖、多邊形（多邊線） 、文本等基本圖形對象，及按鈕、趨勢曲線窗口、報警窗口、報表等復雜的圖形對象。提供了對圖形對象在窗口內(nèi)任意移動、縮放、改變形狀、復制、刪除、對齊等編輯操作，全面支持鍵盤、鼠標繪圖，并可提供對圖形對象的顏色、線型、填充屬性進行改變的操作工具?！敖M態(tài)王 ”采用面向對象的編程技術，使用戶可以方便地建立畫面的圖形界面。用戶構圖時可以像搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對象完成畫面的生成。同時支持畫面之間的圖形對象拷貝，可重復使用以前的開發(fā)結果。1. 定義新畫面進入新建的組態(tài)王工程，選擇工程瀏覽器左側大綱項“文件\畫面” ，在工程洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）23瀏覽器右側用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標。在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱。如圖 33 所示。圖 33 定義新畫面2. 編輯畫面當我們建立畫面后，接下來就是對畫面進行編輯，我們首先找到“工具箱” ，如圖 34 一般都在我們的新畫面的右邊欄上，如果不小心關閉了我們可以在主菜單中找到，在菜單“工具/顯示工具箱”的左端有“? ”號，表示選中菜單；沒有“?”號，屏幕上的工具箱也同時消失，再一次選擇此菜單， “?”號出現(xiàn)，工具箱又顯示出來。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）24圖 34 工具箱工具箱提供了許多常用