CN201867622U

CN201867622U - 一种plc顺序功能模块

Info

Publication number: CN201867622U
Application number: CN2010206389839U
Authority: CN
Inventors: 奚嘉隆
Original assignee: WUXI CZECH AUTOMATION CO Ltd
Current assignee: XINJE ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2020-12-02

Abstract

本实用新型公开了一种PLC顺序功能模块，包括以PLC指令的形式显示在梯形图中的多个顺序功能子模块，所述多个顺序功能子模块之间并行设置。本实用新型所述PLC顺序功能模块，可以克服现有技术中执行过程复杂、容量大、维护难度大与扩展性差等缺陷，以实现执行过程简单、容量小、维护难度小与扩展性好的优点。

Description

一种PLC顺序功能模块

技术领域

本实用新型涉及PLC，具体地，涉及一种PLC顺序功能模块。

背景技术

可编程逻辑控制器（Programmable logic Controller，PLC），是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、以及计算与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC运行的过程中，其工作过程一般分成三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段，完成这三个阶段称为一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行这三个阶段。

在用户程序执行阶段，PLC总是按照由上而下的顺序依次扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右，先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映像区中对应的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

但是，在上述技术中，用户想要编写顺序执行的一系列动作，特别是这些动作使用到特殊功能的时候，就当前PLC的执行方式，最简单的方法是使用步进流程（如图7所示），用户通过标志位来协调流程之间的跳转，来达到顺序执行的目的。但是，随着程序用户要处理的顺序动作的增加，步进流程数量会随之增加，程序也会越来越庞大，越来越复杂，用户调试程序和日后维护程序的难度也随之增加。

另外，PLC运行的用户程序在PLC运行之前，需要先下载到PLC的存储器里面，由于存储器的容量是固定的，所以用户程序的最大容量也相当于被限制，程序的执行方式从宏观上面看也就被固定了。想要在PLC有限的空间内完成复杂的动作，如“运动控制”，原有PLC的执行方式就会显得不够灵活。

综上所述，在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在以下缺陷：

⑴执行过程复杂：编写顺序执行的一系列动作时，最简单的方法是使用步进流程，通过标志位来协调流程之间的跳转，来达到顺序执行的目的，执行步骤较繁琐；

⑵容量大：随着程序用户要处理的顺序动作的增加，步进流程数量会随之增加，程序也会越来越庞大，越来越复杂；

⑶维护难度大：当程序逐级庞大时，用户调试程序和日后维护程序的难度也随之增加；

⑷扩展性差：PLC运行的用户程序在PLC运行之前，需要先下载到PLC的存储器里面，由于存储器的容量是固定的，所以用户程序的最大容量也相当于被限制，程序的执行方式从宏观上面看也就被固定了。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种PLC顺序功能模块，以实现执行过程简单、容量小、维护难度小与扩展性好的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种PLC顺序功能模块，包括以PLC指令的形式显示在梯形图中的多个顺序功能子模块，所述多个顺序功能子模块之间并行设置。

进一步地，在所述多个顺序功能子模块中每个顺序功能子模块的内部，配置有顺序执行的多条PLC指令。

进一步地，还包括与所述多个顺序功能子模块配合设置的特殊指令判断子模块及资源配置子模块。

进一步地，还包括用于在用户下载PLC程序时生成顺序功能块工程文件及顺序指令文件的文件生成子模块，所述文件生成子模块与多个顺序功能子模块配合设置。

进一步地，还包括与所述多个顺序功能子模块配合设置的导通条件判断子模块及控制块信息修改子模块。

进一步地，还包括与所述多个顺序功能子模块配合设置的顺序指令文件下载子模块，所述顺序指令文件下载子模块包括顺序指令文件动态下载子模块与顺序指令文件静态下载子模块。

本实用新型各实施例的PLC顺序功能模块，由于包括以PLC指令的形式显示在梯形图中的多个顺序功能子模块，多个顺序功能子模块之间并行设置；可以简化用户编制顺序执行程序的工作量，使得用户程序结构清晰，方便用户调试和维护程序；以实现不改变梯形图程序的情况下动态下载顺序功能块中的指令；从而可以克服现有技术中执行过程复杂、容量大、维护难度大与扩展性差的缺陷，以实现执行过程简单、容量小、维护难度小与扩展性好的优点。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型PLC顺序功能模块中顺序功能块工程文件的结构示意图；

图2为根据本实用新型PLC顺序功能模块中顺序指令文件的结构示意图；

图3为根据本实用新型PLC顺序功能模块中控制块数组的结构示意图；

图4为根据本实用新型PLC顺序功能模块中静态下载顺序功能块的执行流程示意图；

图5为根据本实用新型PLC顺序功能模块中动态下载顺序功能块的执行流程示意图；

图6为根据本实用新型PLC顺序功能模块中动态下载顺序功能块的执行流程示意图；

图7为现有技术中PLC指令的梯形图；

图8为根据本实用新型PLC顺序功能模块中PLC指令的梯形图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型实施例，提供了一种PLC顺序功能模块。如图1-图6及图8所示，本实施例包括以PLC指令的形式显示在梯形图中的多个顺序功能子模块，多个顺序功能子模块之间并行设置；在多个顺序功能子模块中每个顺序功能子模块的内部，配置有顺序执行的多条PLC指令。

进一步地，在上述实施例中，还包括：与多个顺序功能子模块配合设置的特殊指令判断子模块及资源配置子模块，用于在用户下载PLC程序时生成顺序功能块工程文件及顺序指令文件的文件生成子模块，与多个顺序功能子模块配合设置的导通条件判断子模块及控制块信息修改子模块，以及与多个顺序功能子模块配合设置的顺序指令文件下载子模块；其中，文件生成子模块与多个顺序功能子模块配合设置，顺序指令文件下载子模块包括顺序指令文件动态下载子模块与顺序指令文件静态下载子模块。

这里，用户下载PLC程序时，PLC编程软件根据用户程序中配置的顺序功能块（即顺序功能子模块），生成顺序功能块工程文件及顺序指令文件；根据应用方式的不同，有静态下载顺序指令文件和动态下载顺序指令文件两种方式；PLC用户程序执行的时候，根据顺序功能块指令前面的条件是否导通，来设置顺序功能块的启停模式；顺序功能块执行的时候，如果当前执行的顺序指令需要特殊资源的时候，有个申请和占用特殊资源的机制。

上述实施例的PLC顺序功能模块，在使用PLC编程的时候，顺序功能块（即顺序功能子模块）是以模块的方式配置，以PLC指令的形式显示在梯形图里面，每个功能块内部又能配置多条PLC指令，用户可以配置多个顺序功能块，在使用的时候用户可以把每个顺序功能块看作是一条指令，各个顺序功能块之间是并行执行的；单个顺序功能块内部的每条PLC指令是循序执行的。

每个顺序功能块每个扫描周期最多执行一条顺序指令，如果当前顺序指令为特殊功能指令，在执行前先检查资源是否空闲，如果空闲就执行当前指令，并占有该特殊资源，执行完成则释放特殊功能资源；如果当前资源被其它指令占用，则当前指令等待该特殊资源，下个扫描周期继续检测该资源是否空闲。

在用户下载PLC程序的时候，顺序功能块会生成两个文件：顺序功能块工程文件和顺序指令文件。顺序功能块工程文件存放顺序功能块的个数，以及顺序指令存放的起始地址和长度；顺序指令文件存放所有顺序控制块内部的所有顺序指令。

PLC运行前，首先解析工程文件，根据文件内部存储的顺序功能块的个数信息生成相等大小的控制块数组，按照工程文件的内容初始化控制块数组，控制块数组内的每一项存包含的信息有：顺序功能块状态、顺序功能块第一条指令地址、顺序功能块当前执行的指令地址、以及顺序功能块的大小。

当PLC执行用户程序的时候会根据顺序功能块是否执行（条件是否导通），设置对应控制块的状态（运行，停止）。当PLC执行顺序功能块的时候，指令地址由对应控制块提供，每执行一条顺序功能块内的指令，都需要修改控制块信息：将当前执行的指令地址向下功能块内的下一条指令；如果执行到顺序功能块的最后一条指令，则将当前执行的指令地址向当前功能块的起始地址。根据顺序指令文件的下载时机可以分为静态下载和动态下载，动态下载的顺序指令文件是存放在PLC的RAM内的，有专门的通信机构负责接收和存储待执行的顺序功能指令，动态下载顺序指令文件也使得PLC的执行方式更加灵活。

综上所述，本实用新型各实施例的PLC顺序功能模块，由于包括以PLC指令的形式显示在梯形图中的多个顺序功能子模块，多个顺序功能子模块之间并行设置；可以简化用户编制顺序执行程序的工作量，使得用户程序结构清晰，方便用户调试和维护程序；以实现不改变梯形图程序的情况下动态下载顺序功能块中的指令；从而可以克服现有技术中执行过程复杂、容量大、维护难度大与扩展性差的缺陷，以实现执行过程简单、容量小、维护难度小与扩展性好的优点。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种PLC顺序功能模块，其特征在于，包括以PLC指令的形式显示在梯形图中的多个顺序功能子模块，所述多个顺序功能子模块之间并行设置。

2.根据权利要求1所述的PLC顺序功能模块，其特征在于，在所述多个顺序功能子模块中每个顺序功能子模块的内部，配置有顺序执行的多条PLC指令。

3.根据权利要求1或2所述的PLC顺序功能模块，其特征在于，还包括与所述多个顺序功能子模块配合设置的特殊指令判断子模块及资源配置子模块。

4.根据权利要求3所述的PLC顺序功能模块，其特征在于，还包括用于在用户下载PLC程序时生成顺序功能块工程文件及顺序指令文件的文件生成子模块，所述文件生成子模块与多个顺序功能子模块配合设置。

5.根据权利要求4所述的PLC顺序功能模块，其特征在于，还包括与所述多个顺序功能子模块配合设置的导通条件判断子模块及控制块信息修改子模块。

6.根据权利要求5所述的PLC顺序功能模块，其特征在于，还包括与所述多个顺序功能子模块配合设置的顺序指令文件下载子模块，所述顺序指令文件下载子模块包括顺序指令文件动态下载子模块与顺序指令文件静态下载子模块。