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【工控百家谈】如何编写优质的PLC/PAC程序?

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jint 管理员
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发表于:2020/5/19 10:16:26
#0楼
【工控百家谈】,带你看工控大世界

文章标题:如何编写优质的PLC/PAC程序?
作者:邓李


编者按:
前段时间,我们《工控百家谈》发表了邓李老师的文章《PAC编程,系统越先进编程越简单》,大家对此话题非常感兴趣,也为邓李老师的经验和文采折服。文末,我们列了几个相关话题供大家选,结果大部分朋友希望邓老师再给大家讲讲如何养成“标准化编程”的习惯,于是有了本文。

毫无疑问,每一个编程的项目开发人员,都希望自己编出的是好程序,什么是好的程序?尽情地施展聪明才智,别出心裁,标新立异、奇思妙想、独树一帜、与众不同就是好的程序吗?我恐怕不能苟同。我认为好的程序应该具备如下几点:

严密性

逻辑严谨,执行准确,绝无疏漏,这点应该是共识,这个严密不仅有控制进程的严密,还有例程调用的严密,指令执行的严密。严密性跟编程之前的规划也是有关的,紧扣生产过程进程,分析控制对象的动作,仔细地规划项目的程序结构,安排执行的顺序,这都是保证严密的基础。

正确性

勿庸置疑的是控制逻辑处理的正确,针对控制对象的逻辑关系选对指令。正确地使用指令是非常重要的,什么情况该用什么指令,正确理解指令执行的过程和正确设置参数,给予输出指令的梯级条件是否正确,预扫描和后扫描的影响如何,这些都是需要考虑的,尽量避免指令或例程的陷阱。

对称性

现场很多控制对象的活动具有对称性,尤其是一些具有互锁关系的动作,对应编写的逻辑处理也应具有对称性,例如几个互锁关系的同类控制动作,除了梯级条件和数据状态不同,梯级的逻辑结构应该是一样的,尤其是规律性的交替执行。对称动作采用不对称的逻辑执行,本身的严密性就值得怀疑,对称也是判断编程严密性的一个准则。

规律性

控制过程的动作大都具有规律,基于分析控制过程的功能方框图,在编写的例程中要表现出这种规律,哪些是常规的主流执行动作,哪些是重复执行动作,哪些是条件式的调用动作,哪些是设备之间的约束关系,以及生产进程的显示,都要有脉络清晰明了的体现。

可读性

程序是写给别人看的,别人很容易读明白,自己以后也能很快读明白,当时的得意之作,不要过一阵连自己也读不懂了。思路要清晰,表达要清楚,这点可以参照写文章的心得,有中心、有层次、有重点、有排比、有修饰,规律和对称的编程自然是可读性强的。当然,每个梯级逻辑或操作数的文字说明是必不可少的,这将帮助我们理解过程处理和编程思想,说明有时比梯级逻辑本身更重要。

标准化

对待同一个需求控制的处理,可以用指令功能解决的,不要技巧编程去解决,因为指令功能是共性的,如何设置参数,如何运行指令,都有固定的模式,大家具有共识;编程技巧有时是很个性化的,即便构思非常精巧,但别人很难把握思路,特别是后期的维护人员不容易读懂程序。尤其PAC控制器更是提供了标准化编程的平台,即使是新手也能编写出规范的程序来。

以上几点,最能体现好程序的是标准化,只有标准化的编程最容易达到严密、正确、对称、规律、可读,标准化往往是长期经验积累的最终形式,可编程序控制器的发展历史,就是一个沿标准化方向发展的过程,直接用于编程的指令系统表现则尤为明显。

在PAC控制器系统中提供各种编程方式,更是多方地提供了标准化的编程平台,这对当今项目开发所追求的短工期、高效率、低成本的目标,具有十分重大的意义,并在实践中得到认可。

此外,标准化的编程还在项目开发者和现场维护人员之间达成了某些共识,使后者更容易解读程序和查找故障,这在生产实际中十分有效,尤其是某些行业,本来就有一些共同遵守的规则,更是要通过标准的程序来体现。

附件 image.jpg
(图片来源:RA官网)

面对同一个需求,我们可以看到二种编程处理情况:

技巧处理,可能是非常精妙的技巧,让人拍案叫绝;也可能让人百思不得其解,经过解释才让人明白;或者广泛流传的一种技巧,让人们达到了共识,如自保持位逻辑的编程方法。不管是什么情况,技巧是个性化的处理,难以作为标准。

功能处理,根据指令的功能和固有的指令编程模式,让解读程序的人很快理解处理的目的和结果。这是通用的,所有的人都容易明白的,指令功能是共性化的处理,标准的做法,但是需要学习指令的运用方法。

编程的一般原则是,能用指令功能处理的,尽可能不要用技巧处理。

道理是显而易见的,只有共性的东西才是可以共识的,容易共用的。毕竟一个程序项目是大家共有的,具有从开发人员移交到维护人员的延续性,要让更多的人更容易参与项目。

我们学习编程,一定要研究指令的功能和相应的运用方法,用以编写标准的、易读的程序。所以,我们要对控制器指令系统中的每一条指令,给予充分了解,参数的含义、指令的动作、执行的条件,才能准确无误地使用指令。尽可能使用指令功能处理问题,尽量避免使用技巧编程处理。

此外,养成良好的编程习惯也是至关重要的,记住某些指令的使用惯例和典型处理,这是前辈经验流传,良好的编程习惯可以帮助你避免落入一些程序运行的陷阱,以免在调试系统时为某些逻辑处理结果感到困惑。良好的编程习惯可以让你对自己编写的程序具有自信,准确坚定地排除不可能情况,不会盲目质疑而耽误了调试的时间。良好的编程习惯是经历了考验的工作方式,保持它可以减少错误的产生,加快编程速度,提高工作效率。

附件 image.jpg
(图片来源:西门子官网)

编程序就跟写文章一样,你既可以写成一篇随心所欲的散文,也可以写成一篇思维慎密的论文。读散文每个人都可以有不同的理解和感受,甚至得出不同的结论;论文却可以让人准确地理解作者所要表达的内容,其论点明确、逻辑清晰、层次分明,结构严谨,论述清楚。把程序编得像一篇论文,应该就是编写好的程序的基本要求吧。

编程序跟写文章有许多相似之处。

写文章,有中心思想,段落大意,在阐明一件事情时,你会围绕这件事情在一个文章段落里进行描述;
编程序,有核心控制,运行进程,面对一个控制对象,在一段梯级逻辑中,编辑相关的逻辑关系和工作状态处理。

写文章,你掌握的词汇越多,遣词造句的能力就越强,表述事情就越清晰准确;
编程序,你对指令的功能理解得越清楚正确,运用指令的能力就越强,在不同情况下能准确地选择适合指令。

写文章,描述相似事物类比的排比句,让人易读且更容易看清事物之间的联系,并有阅读美感;
编程序,工控对象很多情况下也具有对称性,如果你编写的程序逻辑关系上是对称性的,同样有阅读美感,并让人感到逻辑上值得信赖。

写文章,有开头和结尾,概述式的开头和总结式的结尾前后呼应;
编程序,有初始化的处理和结束的处理,数据的进入和数据的送出信息流向清楚。

写文章,时不时的引用成语熟句,言简意赅,耐人寻味;
编程序,按需求引用专门的指令,调用特殊宏汇集,梯级简单,处理隐藏。

在学习编程时,你不妨想象你在学习写文章,就像中小学时你的语文老师教给你的那样,先从造句开始,然后学习写段落,最后完成一篇文章,并在写作过程中积累词汇和学习表述,提高写作能力。我们的编程训练也应循序渐进,从基本的指令开始,编写简单的梯级逻辑,然后学习围绕一个控制对象编写一段梯级逻辑的处理,最后完成一个小的项目,并在编程过程中,熟悉指令和训练思维,提高编程能力。


(版权提示:本文为邓李为“工控百家谈”公众号独家撰文,如需转载,请联系微信公众号获得授权。如需投稿请联系微信公众号小编)

作者简介

邓李,工业自动化专业,从事专业课教学十二年;后进入罗克韦尔自动化,任培训师和现场服务工程师十八年。具有丰富教学经验和现场工作经验,已出版专业书籍三本(《PAC编程基本教程》、《集成架构中型系统》、《ControlLogix系统实用手册》),在行业内颇有影响。

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