VB道岔监测系统上位机程序设计+模拟TJWX-2000型信号微机监测系统(7)
可编程序控制器（Programmable Controller，PC）在其早期主要应用于开关量的逻辑控制，因此也称为PLC（Programmable Logic Controller），即可编程序逻辑控制器。可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、编程简单、功能强、抗干扰能力强、可靠性高、灵活通用与文护方便等优点，目前在冶金、化工、交通、电力等工业控制领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制的四大支柱（可编程序控制器技术、机器人技术、CAD/CAM和数控技术）之一。为了避免与个人计算机（Personal Computer）的缩写PC混淆，本书中可编程序控制器均简称为PLC。
在可编程序控制器问世以前，工业控制领域中是由继电器控制占主导地位的。这种由继电器构成的控制系统存在明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度不高，尤其是对生产工艺多变的系统的适应性更差。如果生产任务和工艺发生变化，就必须重新设计，并改变硬件结构，这不仅影响了产品更新换代的周期，而且对于比较复杂的控制系统来说，不但设计制造困难，而且其可靠性不高，查找和排除故障也往往是费时和困难的。
图4.1 STEP7与各个设备的关系图
4.2 用户程序的基本结构
S7-300系列PLC的编程语言是STEP 7。用文件块的形式管理用户编写的程序及程序运行所需的数据，组成结构化的用户程序。这样，PLC的程序组织明确，结构清晰，易于修改。
为支持结构化程序设计，STEP 7用户程序通常由组织块(OB)、功能块(FB)或功能块(FC)等三种类型的逻辑块和数据块(DB)组成。
OB1是主程序循环块，在任何情况下，它都是需要的。
功能块(FB、FC)实际上是用户子程序，分为带“记忆”的功能块FB和不带“记忆”的功能块FC。FB带有背景数据块(Instance Data Block)，在FB块结束时继续保持，即被“记忆”。功能块FC没有背景数据块。
数据块(DB)是用户定义的用于存取数据的存储区，可以被打开或关闭。DB可以是属于某个FB的情景数据块，也可以是通用的全局数据块，用于FB或FC。
表4.1 用户程序中的块
块 简要描述
组织块（OB） 操作系统与用户程序的接口，决定用户程序的结构
系统功能块（SFB） CPU提供的重要系统功能，有存储区
系统功能（SFC） CPU提供的重要系统功能，无存储区
功能块（FB） 用户编写的包含常用功能的子程序，有存储区
功能（FC） 用户编写的包含常用功能的子程序，无存储区
背景数据块（DI） 调用FB和SFB时用于传递参数的数据块，编译时自动生成数据
共享数据块（DB） 存储用户数据的数据区域，供所有块共享
图4.2 块调用的分层结构
4.3 微机监测具体的实现方法
软件设计好后一般先作模拟调试。模拟调试可以通过仿真软件来代替PLC硬件在计算机上调试程序。如果有PLC的硬件，可以用小开关和按钮模拟PLC的实际输入信号（如起动、停止信号）或反馈信号（如限位开关的接通或断开），再通过输出模块上各输出位对应的指示灯，观察输出信号是否满足设计的要求。需要模拟量信号I/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。
硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。可在操作台的接线端子上模拟PLC外部的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应PLC输入点的状态。用编程软件将输出点强制ON/OFF，观察对应的控制柜内PLC负载（指示灯、接触器等）的动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。
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