軟PLC指令系統設計|加工中心
3 .4軟PLC指令系統設計3. 4. 1軟PLC指令的組成梯形圖與指令表是開發(fā)PLC用戶程序使用最多的兩種編程語言，雖然二者 指令的表達形式不同但表示內容都是由操作碼和操作數組成。操作碼提供運算的 法則，操作數提供執(zhí)行運算所需的數據和地址信息。軟PLC指令是以函數的形 式提供操作碼和操作數。軟PLC運行系統為每條PLC指令編寫了相應的指令函數，它們共同組成了 軟PLC系統的指令庫。為了便于以后的擴展和管理，本文在編制軟PLC指令時 制定了統一的格式。3. 4. 2軟PLC指令函數PLC指令分為基本指令和功能指令兩類，前者用于對位進行簡單的邏輯運 算，是編制PLC程序最常使用的指令；后者主要對字節(jié)、字等復雜數據進行處 理完成某種特定的功能。本文在參考國際標準IEC61131-3中梯形圖與指令表指 令的基礎上，依據SIMATIC S7-300指令系統設計軟PLC系統的指令函數。本軟PLC系統共設計了 25個指令函數，其中基本指令函數16個，功能指 令函數9個。表3-2、3-3分別對每個指令函數進行了說明。 編號 PLC指令 指令函數 實現功能 1001 LD ReadInBit〇 讀輸入位狀態(tài)壓入堆棧 1002 LDI ReadInBitnot〇 讀輸入位狀態(tài)取反壓入堆棧 1003 A ReadInANDBit() 讀輸入位狀態(tài)與棧頂元素進行邏輯“與”運算，然 后壓入堆棧 1004 AI ReadInANDBitnot() 讀輸入位狀態(tài)取反后與棧頂元素進行邏輯“與”運 算，然后壓入堆棧 1005 0 ReadInORBit() 讀輸入位狀態(tài)與棧頂元素進行邏輯“或”運算，然 后壓入堆棧 1006 01 ReadInORBitnot() 讀輸入位狀態(tài)取反后與棧頂元素進行邏輯“或”運 算，然后壓入堆棧 1007 OutBit WriteOutBit〇 將邏輯堆棧棧頂元素狀態(tài)寫到對應輸出地址位 1008 NOT LogicNot〇 將邏輯堆棧棧頂元素狀態(tài)取反后壓入堆棧 1009 S SetBit〇 將對應的輸入輸出位狀態(tài)置“1” 1010 R ResetBit() 將對應的輸入輸出位狀態(tài)置“0” 1011 CopyPush C〇py() 將邏輯堆棧棧頂元素復制到第二個棧中 1012 Pop ReleasePop() 釋放邏輯堆棧棧頂元素 1013 ANB AndStack〇 將兩個堆棧棧頂元素進行邏輯“與”運算 1014 ORB OrStack() 將兩個堆棧棧頂元素進行邏輯“或”運算 1015 Copytofirst Copytofirst〇 將邏輯堆棧棧頂兩個元素進行“與”運算 1016 CLR ClearStackQ 清空邏輯堆棧中的所有元素 編號 PLC指令 指令函數 實現功能 1017 BAND LogicANDByte〇 將兩個字節(jié)的數值進行邏輯“與”運算 1018 WAND LogicANDWord() 將兩個字的數值進行邏輯“與”運算 1019 BOR LogicORByte() 將兩個字節(jié)的數值進行邏輯“或”運算 1020 WOR LogicORByte() 將兩個字的數值進行邏輯“或”運算 1021 CompareByte ComparedByteLD()； ComparedByteAND〇 ； ComparedByteOR〇 ； 將兩個字節(jié)的數值進行比較 將比較結果壓入邏輯堆棧； 將比較結果與棧頂元素進行邏輯“與”運算； 將比較結果與棧頂元素進行邏輯“或”運算； 比較運算符：==、>、<、>=、<=、！= 1022 CompareWord C ompare dWor dLD ()； ComparedWordAND〇 ； ComparedWordOR()； 將兩個字的數值進行比較 將比較結果壓入棧頂； 將比較結果與棧頂元素進行邏輯“與”運算； 將比較結果與棧頂元素進行邏輯“或”運算； 比較運算符：==、>、<、>=、<=、！= 1023 Move MoveByte()； Move Word()； MoveD Word〇 ； 按字節(jié)賦值 按字賦值 按雙字賦值 1024 Timer TIMER 定時功能：用于設定輸出信號的延遲時間， 當延遲時間到達到所設定的值時能流通過 1025 Counter COUNTER 計數功能：用于對脈沖信號進行計數，當脈 沖數等于所設定值時能流通過 下面以基本指令函數ReadlnBitG和功能指令函數COUNTER為例，說明他 們的具體實現：(1) ReadInBit()讀輸入位指令是最常用的指令之一，當軟PLC系統執(zhí)行LD指令時會調用 ReadInBit〇函數。首先它按照參數訪問I/O存儲區(qū)域，通過字節(jié)號查詢到該位軟 元件所在的單元地址，然后查找位號讀取該位當前狀態(tài)，將其壓入邏輯堆棧。具 體實現代碼如下：ReadInBit(char Channel [no]){bool bitno =false; //清 “0”ReadBit(Channel[no], bitno); //讀取操作數(位)狀態(tài)pb—stackarea ->push(bitno); //壓入邏輯堆棧(2) COUNTER西門子PLC計數器按計數方式的不同分為：加計數器、減計數器以及加/減 計數器。本文COUNTER采用遞減方式計數，當當前值減為“0”時計數器完成 計數功能。梯形圖指令中的計數器如圖3.9所示。軟PLC為COUNTER類分配了存儲區(qū)域m_counterAREA[]來保存計數器的 預設倌和狀杰信息。計數器執(zhí)行函數的運行流稈如圖3.9所示。當計數器的狀杰 位Curcondition[0]=FALSE (可計數狀態(tài)）且Reset=0時，檢測到上升沿脈沖信號 輸入時，計數器的當前值m_CurValue減1。當m_CurValue= 0時計數標志位置 “1”，完成計數。若Curcondition[0]=TRUE(不可計數狀態(tài)），則以預設值m_PV 初始化計數器，并使計數標志位置“0”，未完成計數。 計數器功能的實現代碼如下：{ int bitno =(C_No%8-l); //確定軟兀件所在位號 char flagC=0x01;if(Curcondition[0]==TRUE) //判斷計數器的狀態(tài) {if(Lastcondition[l]== TRUE){ m_CurValue=m_PV; } //計數器值復位 flagC=!(0x01« bitno);m_counterAREA[C_No/8]&=flagC;// 計數標志位置 “0”}else //可計數狀態(tài){ if((m_CurValue!=0)&&(!Lastcondition[l])&&Curcondition[l]) {m_Cur Value--;}//有上升沿脈沖信號輸入計數值自減if(m_CurValue==〇y/判斷計數器的當前值{flagC=! (0x01« bitno);m_counterAREA[C_N〇 /8]卜 flagC; //完成計數功能}else{flagC=!(0x01« bitno);m_counterAREA[C_No/8]&= flagC;//未完成計數功能}}}3. 4. 3軟PLC指令的尋址(1)軟PLC指令尋址格式軟PLC指令函數是通過尋址函數獲取操作數及其地址信息的。對于簡單數 據軟PLC運行系統提供按位（bit)、字節(jié)（Byte)的尋址方式，對于復雜數據按 字(W)、雙字(DW)方式進行尋址。尋址時首先指定數據存儲區(qū)域，接著指定存儲 的輸入、輸出標識，最后指定所在字、字節(jié)以及位地址。例如：尋址“LI4.3” 表示對應I/O端子的數據存儲在本地通訊存儲區(qū)的輸入映像區(qū)，其中“L”代表 數據的存儲區(qū)域，“I”代表存儲在輸入映像寄存區(qū)，“4”代表數據所在字節(jié)編號, 表示取位操作符，“3”代表所取元素所在字節(jié)中的位號。由于CPU —次至少能處理8位，所以對于按字節(jié)、字、雙字尋址，軟PLC米用了頭部尋址加尾部尋址的統一尋址格式。編址格式見圖3.12。米用統一尋址 可避免因外部I/O采集裝置的改變而對用戶程序的接口函數進行修改，通過尋址 能夠智能獲取數據。圖3.13給出了軟PLC按字節(jié)的尋址方式。 r \ 區(qū)域標識符 輸入輸出標識符 尋址類型 字節(jié)編號 (L,R, T,A,P,C) (i，Q) (B，W，DW) 15 0 參數信息：L,R，T，A,P,C分別為PLC數據在內存中的存儲區(qū)域I-輸入映像區(qū)Q-輸出映像區(qū)B-按字節(jié)尋址W-按字尋址DW-按雙字尋址(2)軟PLC指令尋址函數實現每種尋址方式都有對應的尋址函數，如：按位尋址函數ReadBitG、按字節(jié) 尋址函數ReadByte〇、按字尋址函數ReadWord(),它們共同完成向PLC指令函 數提供操作數的任務。按位尋址函數ReadBitG的部分實現代碼如下：{ char * chr_point;chr_point=strchr(address,將指針指向字符串中所在位號 switch(address[0]) //判斷軟邏輯存儲區(qū)域{case 'L':switch(address「ll) //判斷輸入還是輸出映像區(qū) { case T:CurrentBitStatus(m SercosBuffer.m SercosToPLCBufFer.m ulSercosToPLC[atoi(address+2)],atoi(chr_point+l),bitbool);break;case 'Q':…}CurrentBitStatus(unsigned char Channelno, int bitno，bool &bitstatus) //判斷當前 輸入位狀態(tài){ char flagbit=0x01; flagbit «=bitno;if((flagbit & Channelno) == flagbit)//判斷當前位狀態(tài)是否為 “ 1 ” bitstatus =tme; elsebitstatus =false;}3. 5本章小結本章通過分析軟PLC運行系統的工作原理，劃分了軟PLC運行系統的任務 組成，給出了各模塊的執(zhí)行流程圖以及部分實現代碼，結合直接方式和間接方式 調度的優(yōu)點實現了軟PLC系統多任務之間的調度，并對軟PLC存儲系統、指令 系統以及尋址方式進行了設計，給出了典型的基本指令和功能指令的實現函數， 基本上實現了軟PLC運行系統的功能。本文采摘自“五軸精工加工中心軟PLC控制系統的研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！
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