文/王一村

本次項目使用的是西門子PLC 400系統(tǒng)，對塑料生產(chǎn)過程中的粒料除塵單元進(jìn)行實時的控制和監(jiān)測，由于除塵線較多且每條除塵線裝置和設(shè)備基本相同，除塵過程控制基本一致。如果采用傳統(tǒng)的梯形圖進(jìn)行編程則程序步驟冗長且需定義的符號較多，調(diào)試過程中容易出錯且后期維護(hù)需花費(fèi)較多的時間，于是此次我們采用PLC尋址方式中的地址寄存器尋址方式，對不同除塵線中的相同裝置進(jìn)行實際的操作和狀態(tài)的監(jiān)測。

1 系統(tǒng)硬件組成

PLC采用的是西門子412冗余CPU，進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲，處理，計算；兩個本地ET200M控制站，分別裝有數(shù)字量，模擬量模塊，對現(xiàn)場儀表信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換及采集。CPU和控制站通過PROFIBUS-DP方式進(jìn)行冗余通訊。編程應(yīng)用的是西門子STEP7 V5.5標(biāo)準(zhǔn)組態(tài)軟件。現(xiàn)場設(shè)備包括下料倉的模擬量調(diào)節(jié)閥和變頻電機(jī)等。

2 PLC的軟件編程

2.1 PLC的尋址方式

在PLC系統(tǒng)當(dāng)中分為很多個地址區(qū)域，在程序中可以根據(jù)對應(yīng)的地址直接讀取存儲的數(shù)據(jù)，表1中列出了部分地址。

2.1.1 直接尋址

直接尋址包括絕對地址和符號地址兩種類型。在PLC程序當(dāng)中我們可以直接使用輸入（輸出）信號，位存儲器，數(shù)據(jù)塊等地址。在程序中直接調(diào)用這些存儲區(qū)域的絕對地址是可以的，但是容易出錯并且不太直觀，如果我們給每個地址都命名一個符號（類似于起名字），這樣程序看起來易讀易懂。

（1）絕對地址：絕對地址是由存儲器位置和一個地址標(biāo)識符組成。例如：I0.1，Q1.1，DB2.DBB0等。

（2）符號尋址：給每一個絕對地址自定義一個符號（助記符）使編程過程明了且容易查找。在STEP7當(dāng)中如果準(zhǔn)備用符號訪問結(jié)構(gòu)，數(shù)組，數(shù)據(jù)塊，邏輯塊等，則必須給這些絕對地址分配一個自定義的符號名。

2.1.2 間接尋址

間接尋址分為寄存器間接尋址和存儲器間接尋址，間接尋址的指針分為16位指針和32位指針，其中32位指針又分為交叉區(qū)域?qū)ぶ泛蛢?nèi)部區(qū)域?qū)ぶ?，以下我們會主要介紹寄存器間接尋址。

（1）存儲器間接尋址。16位指針間接尋址：16位指針主要是用于PLC中的計數(shù)器，定時器和數(shù)據(jù)塊的尋址，它的數(shù)值范圍是0至65535，它表示計數(shù)器，定時器，數(shù)據(jù)塊的號。16位指針間接尋址的格式如下：區(qū)域標(biāo)識符[16位地址指針]。

32位指針間接尋址：32位地址指針主要用于輸入，輸出，存儲器，局部數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)塊等存儲器中位，字節(jié)，字和雙字的尋址，32位的地址指針可以使用一個雙字表示，第0位至第2位作為尋址操作的位地址，第3位至第18位作為尋址操作的字節(jié)地址，第19位至第31位沒有定義。存儲器32指針只能用作內(nèi)部區(qū)域?qū)ぶ?，尋址的格式如下：地址存儲器?biāo)識符[32位地址指針]。

（2）寄存器間接尋址。通過CPU的地址寄存器AR1和AR2尋址方式稱為寄存器間接尋址，分為內(nèi)部區(qū)域間接尋址和交叉區(qū)域?qū)ぶ贰＜拇嫫鏖g接尋址方式的語句格式如下：

指令，地址標(biāo)識符，地址寄存器標(biāo)識符，偏移量

寄存器間接尋址只能使用32位指針，我們使用的內(nèi)部區(qū)域寄存器尋址其中第0位～第2位作為尋址操作的位地址，第3位～第18位作為尋址操作的字節(jié)地址，第19位～第31位無定義，格式如圖1。

間接尋址表示為：存儲器標(biāo)識符[ARx,地址偏移量]

2.2 項目程序

此次我們要對儲料倉的左右兩個下料調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，每個調(diào)節(jié)閥都對應(yīng)著關(guān)閉，正常和快速三種調(diào)節(jié)模式，關(guān)閉對應(yīng)開度0%，正常對應(yīng)開度80%，快速對應(yīng)開度100%。我們的塑料等級分為1到10級，每一級都對應(yīng)著三種不同的調(diào)節(jié)模式，如果是使用梯形圖的功能塊來進(jìn)行賦值，那么我們一條除塵線將要用到60個功能塊，程序的編程過程和可讀性將大大降低，因此，我們此次我們結(jié)合項目實際功能要求結(jié)合以表2進(jìn)行了編程。

如表2我們10個塑料等級對應(yīng)10行，每行有6個數(shù)據(jù)選項，因此在程序中首先建立6個源寄存器地址用來存放每一列的數(shù)據(jù)，6個目標(biāo)寄存器地址用來在程序中使用，分別如下：

圖1

表1

表2

這里“L”是裝入指令，“T”是傳送指令，也就是將源寄存器地址傳送到目標(biāo)寄存器地址。Nm,AR1和AR2程序如下：

這部分程序?qū)?yīng)的公式為：LAR1=（#Nm-1）*24+#Base_Addr_Src

這里“Nm”是指所選物料等級也就是哪一行（共十行），將得到的地址放到AR1當(dāng)中?！癝LW3”是當(dāng)把一個整形數(shù)轉(zhuǎn)化為字節(jié)指針常數(shù)時，左移三位。

這里將最終的地址放到AR2當(dāng)中。

如果在沒有選擇物料等級時，則程序會選擇跳出。

3 結(jié)語

本文是以實際項目為依據(jù)，在查閱眾多技術(shù)文檔和參考資料之后，并在滿足現(xiàn)場除塵裝置工藝的實際需求為前提下，在面對PLC程序中需要進(jìn)行大批量相同功能編程，且具有一定規(guī)律的前提下，可以利用PLC 400 CPU自帶的地址寄存器AR1和AR2尋址的方式進(jìn)行編程，這樣不僅可以很大程度上的簡化編程的過程，而且在后期的程序變更和維護(hù)上也大大節(jié)省了時間，該程序在實際運(yùn)行當(dāng)中穩(wěn)定可靠。