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PLC程序塊調用和線性化結構化編程

??STEP7的主程序結構如圖3-3所示。從圖中可以看出，操作系統自動循環掃描OB1，OB1安排其他程序塊的調用條件和調用順序。FC和FB可以互相調用。功能塊FB1后面的陰影部分表示伴隨著FB的背景數據塊。程序塊的調用與計算機中子程序的調用情況相同。程序塊的調用情況如圖3-4所示。

??線性化編程與結構化編程

??如果把整個用戶程序都寫在OB1中，操作系統會自動地按順序掃描處理OB1中的每一條指令并不斷地循環，這種編程方式就稱為線性化編程。這種梯形圖程序如果打印出來，看起來就和繼電控制原理展開圖很像。這種編程方式簡單明了，適合比較簡單的控制任務，是許多小型PLC常采用的編程方式。

??但是，這種編程方式存在若干原理性的缺陷。首先，這種編程方式浪費了CPU的一些資源。因為，在這種編程方式下，CPU在每個掃描周期都要處理程序中的全部指令，而實際上許多指令并不需要每個掃描周期都去處理。例如，在機器手動操作的時候，與自動操作相對應的程序就不需要處理;反之亦然。其次，它不利于在比較復雜的程序編制時的分工合作，*主要的是它不利于程序的結構化。

??所謂結構化編程，是對應于一些典型的控制要求編寫通用的程序塊，這些程序塊可以反復被調用以控制不同的目標。這些通用的程序塊就稱為結構，利用各種結構來組成程序就稱為結構化編程。要實現結構化編程有兩個必要條件：一是程序能夠分割;二是能夠實現參數賦值。S7程序是由塊組成的，程序塊也可以實現參數賦值，所以可以實現結構化。結構化編程除了可以避免上述缺點外，還有許多優點。它使程序通用化、標準化，縮短了程序的長度，減少編程工作量。

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④為了清楚地表達輸入回路的邏輯關系，有時需要設計不屬于本系統而屬于其他系統的電氣元件和連接關系，此時應將這些元件放在虛線框內。

??⑤對于24V電平信號或低頻脈沖信號，其信號的負端或低端和PLC的COM端連接，正端或高端和PLC的輸入端連接。

??⑥對于NPN型接近開關，如果采用三線制，則電源接PLC的24VDC，接近開關的公共端和PLC的COM端連接，信號輸出端接PLC的輸入端。如果是PNP型接近開關，則需增加相應的轉換回路。

??⑦對于非24V的電平信號或交流信號，增加相應的中間繼電器進行轉換。使用外部信號驅動中間繼電器的線圈，將中間繼電器的觸點連接到PLC的輸入和COM端。

??⑧矩陣式輸入回路的設計。當PLC系統的輸入點數不夠用時，可以采用矩陣式輸入，其原理如圖5-2所示。PLC的輸出公共端COM1和PLC的輸入公共端COM必須連接，以形成回路，地址PLC的Y0～Y3依次輸出矩陣的列信號，依次通過PLC的X0～X3讀入矩陣的行信號，結合輸出的列信號狀態和讀入的行信號狀態即可獲悉每個按鈕的狀態。例如，Y1=ON，如果X0=ON則說明SB5已接通;如果X1=ON，則說明SB6被接通;依此類推。為了節省掃描時間，可先將Y0～Y3置為全1(全為ON，Y0～Y3的輸出晶體管導通)，讀入X0～X3，如果不全為0，則說明至少有一個按鈕接通，此時可通過依次掃描獲取已接通的按鈕，否則不進行依次掃描。

??⑨模擬量輸入回路。一般系統的模擬量輸入模塊可直接實現0～5V、0～10V、-10～ 10V 等電壓信號或0～20mA、4～20mA或-20～ 20mA 等電流信號。有的PLC 系統的模擬量模塊還能直接處理熱偶信號和熱阻信號。對于低電平模擬量信號或小信號，在設計輸入電路圖時應采用差動輸入方式，大信號或高電平信號既可采用單端輸入方式，也可采用差動輸入方式。對于小信號輸入，應采用屏蔽雙絞線，并設計屏蔽接地。對于同一種規格的模擬量信號應分配到同一個模塊，以便設置統一的分辨率來提高系統的精度。PLC系統的周圍一般都有大功率電機等設備，因此，PLC系統和傳感器或變送器之間以電流信號進行傳輸。

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