第5讲：S7-300-PLC结构化编程

业精于勤技精于专学以致用工程实训中心PLC复杂控制系统设计、编程与调试第5讲S7-300PLC结构化编程主讲人TangChunxia，LiLixiaYanHumin，ChenQinghua工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程5、用户程序中的块结构FCFBFCSFBFBSFCDBDB操作系统OB组织块循环定时过程故障FB图例：OB--组织块FB--功能块FC--功能SFC--系统功能SFB--系统功能块FB带背景数据块最大嵌套深度：S7-300：816（CPU318）S7-400：242至4个附加级给故障OB工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程5-1、用户程序结构线性程序（线性编程）分部式程序（分部编程、分块编程）结构化程序（结构化编程或模块化编程）工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程1.线性程序（线性编程）所谓线性程序结构，就是将整个用户程序连续放置在一个循环程序块（OB1）中，块中的程序按顺序执行，CPU通过反复执行OB1来实现自动化控制任务。这种结构和PLC所代替的硬接线继电器控制类似，CPU逐条地处理指令。事实上所有的程序都可以用线性结构实现，不过，线性结构一般适用于相对简单的程序编写。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程2.分部式程序（分部编程、分块编程）所谓分部程序，就是将整个程序按任务分成若干个部分，并分别放置在不同的功能（FC）、功能块（FB）及组织块中，在一个块中可以进一步分解成段。在组织块OB1中包含按顺序调用其他块的指令，并控制程序执行。在分部程序中，既无数据交换，也不存在重复利用的程序代码。功能（FC）和功能块（FB）不传递也不接收参数，分部程序结构的编程效率比线性程序有所提高，程序测试也较方便，对程序员的要求也不太高。对不太复杂的控制程序可考虑采用这种程序结构。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程3.结构化程序（结构化编程或模块化编程）所谓结构化程序，就是处理复杂自动化控制任务的过程中，为了使任务更易于控制，常把过程要求类似或相关的功能进行分类，分割为可用于几个任务的通用解决方案的小任务，这些小任务以相应的程序段表示，称为块（FC或FB）。OB1通过调用这些程序块来完成整个自动化控制任务。结构化程序的特点是每个块（FC或FB）在OB1中可能会被多次调用，以完成具有相同过程工艺要求的不同控制对象。这种结构可简化程序设计过程、减小代码长度、提高编程效率，比较适合于较复杂自动化控制任务的设计。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程例题：十字路口交通灯控制为了控制十字路口的交通，在十字路口设立了红绿灯。当合上控制开关K后，东西方向绿灯首先亮20s，接着闪烁5s后熄灭，然后黄灯亮5s后灭，接着红灯亮30s后灭，然后绿灯亮循环……对应东西方向绿灯和黄灯亮的时候，南北方向红灯亮，然后绿灯亮20s后闪烁5s熄灭，黄灯亮5s后灭，接着红灯亮循环……断开控制开关后，所有的灯都熄灭。北向南向东向西向红红红红黄黄黄黄绿绿绿绿工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程控制过程分析如果不看两个方向交通灯的工作，其控制状态流程图是一样的，所以可以做成一个通用的“结构”程序，让两个方向交通灯工作时一起调用。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程结构规划启动条件：1个结束条件：1个定时延时：4个工作过程：4个In：1个BoolIn：1个BoolIn：4个Timer，4个S5TimeOut：4个实际编程过程中，如果遇到有边沿检测信号，需要在In_Out类型中增加参数数目。在使用功能块（FB）编程时，不同的调用应该使用不同的数据块。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程为功能块（FB）定义参数及类型In类型参数工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程为功能块（FB）定义参数及类型Out类型参数In_Out类型参数工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程功能块（FB）编程工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程功能块（FB）编程工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程OB1编程工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程OB1编程工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程例题：皮带机的启动与停止在码头有一组皮带传送机，由4条传送带组成，具体控制要求如下：每条传送带分别有一个启动按钮、一个停止按钮、一个运行反馈信号和一个过载信号，如果启动输出信号发出一段时间后，电机运行信号没有反馈（用接触器触点检测），则启动输出信号被取消，同时指示灯以2HZ频率闪烁，按下停止按钮并释放，该报警消除；当有过载信号产生时电机停止运行，同时指示灯以1HZ频率闪烁。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程控制过程分析与结构规划In类型：启动信号：1个停止信号：1个反馈检测：1个过载信号：1个定时器：1个定时时间：1个Out类型：驱动信号：1个指示灯：1个In_Out类型：2Hz闪烁信号：1个1Hz闪烁信号：1个故障保持信号：1个根据实际情况，还需要增加两个边沿检测信号，增加到In_Out类型中。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程为功能块（FB）定义参数及类型工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程功能块（FB）编程工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程功能块（FB）编程工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程多重实例编程（1）定义静态变量新建功能块（FB），在新建功能块（FB）中插入静态变量（STAT），名称自定，数据类型选择为FB（nr），然后将（nr）用需要多次使用的功能块（FB）序号替代。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程多重实例编程（2）为新建功能块（FB）编程选取指令树下的“多重实例”并打开，能看到已经定义的所有的静态变量（STAT）。选取静态变量，静态变量被放置到程序段中。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程主程序（OB1）编程在主程序中调用还有多重实例的功能块（FB），并定义其所需要的数据块。工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程多重实例的背景数据块工程实训中心第5讲S7-300PLC结构化编程END