PLC控制軟件開發過程分析

【摘要】：本文概括分析了PLC控制程序開發過程的方法及步驟，并對每個步驟進行詳細的說明，指出了PLC控制程序開發過程當中應注意的問題。

【關鍵詞】：PLC;程序;控制;開發

PLC控制軟件設計一般分為以下幾個步驟：

①程序設計前的準備工作

②程序框圖設計

③編寫程序

④程序測試

⑤程序調試

⑥編寫程序說明書

程序設計前的準備工作大致可分為若干個方面

（1）了解系統概況，形成整體概念

這一步的工作主要是通過系統設計方案和軟件規格說明書了解系統的全部功能、

控制規模、控制方式、輸入輸出信號種類和數量、是否有特殊功能接口、與其他設備功能的關系通信內容與方式等。沒有對整個控制系統的全面了解，就不能對各種設備之間的關聯有真正的了解，閉門造車和想當然的編寫程序，編寫的程序拿到現場去運行，肯定問題百出，不能使用。

（2）熟悉被控對象，編寫高質量程序

這步的工作是通過熟悉生產工藝說明書和軟件規格來進行的。可把控制對象和控制功能分類、按相應要求、信號用途或者按控制區域劃分，確定檢測設備和控制設備的物理位置，深入細致的了解每一個檢測信號和控制信號的形式、功能、規模、期間的關系和預見以后可能出現的問題，使程序設計有的放矢。

在熟悉被控對象的同時，還要認真借鑒前人再設計程序中的經驗和教訓，總結問題的各種解決方法，哪些是成功的？哪些是失敗的？為什么？總之，在程序設計之前，掌握的東西越多，對問題思考的越深入，程序設計就會越得心應手。

（3）充分分利用現有的硬件和軟件工具

例如，硬件工具有編程器、GPC、FIT。編程軟件有西門子STEP7、LSS、CPT、cx---programmer等。利用計算機編程，可以大大提高編程的效率和質量。

2）程序框圖設計

這步的主要工作是根據軟件設計規格書的總體要求和控制系統具體情況，確定應用程序的基本結構，按程序設計標準繪制出程序結構框圖，然后再根據工藝要求，繪制出各功能單元的詳細功能框圖。如果有人已經做過這個工作，最好拿來借鑒一下。有些系統的應用軟件已經模塊化，那就要對相應的程序模塊進行定義，定義其功能，確定各模塊之間的聯系關系，然后在繪制出各模塊內部詳細框圖。框圖是編程的主要依據，要盡可能的詳細。如果框圖是別人設計的，則一定要設法弄清楚其設計思想和方法。這步完成之后，就會對全部控制程序功能的實現有一個整體概念。

3）編寫程序

編寫程序就是根據設計出的框圖逐條地編寫控制程序，這是整個程序設計工作的核心部分。如果有編程支持軟件，如STEP7、SSS、CPT，則應盡量使用。梯形圖語言是最普遍的編程語言，對初學者來講，應熟悉掌握了“指令系統及簡單編程”后，再來編寫用戶程序。在編寫的過程中，可以借鑒現成的標準程序，但必須弄懂這些程序段，否則將會給后續工作帶來困難和損失。另外，編寫程序過程中要及時地對編出的程序進行注釋，以免忘記期間的互相關系，要隨編隨注。注釋要包括程序的功能、邏輯關系說明、設計思想、信號的來源和去向，以便閱讀和調試。

4）程序測試

程序測試是整個程序設計工作中一項很重要的內容，他可以初步檢查程序的實際效果。程序測試和程序編寫是分不開的，程序的許多功能是在測試中修改和完善的。測試時先從各功能單元入手，設定輸入信號，觀察輸出信號的變化情況，必要時可以借用某些儀器儀表。各功能單元測試完成后，再貫通全部程序，測試各部分的接口情況，直到滿意為止。程序測試可以在實驗室進行，也可在現場進行。如果在現場進行程序測試，那就要將可編程序控制器系統與現場信號隔離，可以使用暫停輸入、輸出服務指令，也可以切斷輸入、輸出模板的外部電源，以免引起不必要的、甚至可能造成事故的機械設備動作。

5）程序調試

程序調試與程序測試不同，他是在成功地進行了程序測試之后才開始工作。軟件測試的目的是盡可能多地發現軟件中的錯誤。軟件的調試任務是進一步診斷和改正軟件中潛伏在的錯誤。

6）編寫程序說明書

程序說明書是對程序的綜合說明，是整個設計工作的總結。編寫程序說明書的目的是便于程序的使用和現場調試人員使用。對于編程人員本人，程序說明書也是必不可少的，他是整個程序文件的一個重要組成部分。在程序說明書中，通常可以對程序的依據，即控制要求、程序的結構、流程圖等給予必要的說明，并且給出程序的安裝操作使用步驟等。