摘 要：本文主要介绍在PLC（200SMART）的应用中，如何编写高效、易读、稳定的程序。通过遵循一定的设计流程，科学的程序结构，模块化的编程思路;给予初学者明确的参考，并帮助其养成好的编程习惯，从而能尽快投入到实际工程项目的制作中。

关键词：设计流程;程序结构;数据结构;功能块

为了保证编写的PLC程序高效、易读、稳定，并养成良好的编程习惯，本人总结出了一套流程，结合项目（水质检测站控制系统以下简称水站系统）举例与大家分享。

一、 分析设计任务

（一）建立输入输出表，包括以下内容

统计输入信号，包括立今开关（如启停按钮、调速电阻、复位开关等）及设备传感器（如温度传感器、压力开关、液位开关、旋转编码器等）的数量及信号类型（如干结点、4～20mA模拟量、pt100热电阻、高速计数脉冲或是RS485通信等）。

整理出系统中有哪些执行机构（如电机、阀门、气缸等）;其控制方式是什么（如开关，启停，正反转，模拟量调速，脉冲定位等）;还有其信号类型（如DC开关量，4～20mA模拟量，高速脉冲等）及所用点数（如电机正反转就需要两个输出点，而步进电机控制则至少需要启停、脉冲、方向、保持，共4个输出点，且脉冲端必须用晶体管高速端口。）

表1列出了水站项目中有代表性的主要输入输出。

（二）分析系统的工艺要求

输入输出之间哪些有逻辑关系（如直接控制、互锁、复位、信号判断、开环或闭环回路等）。完全理解系统的工艺步骤，将其分解为一个个相对独立的功能块，明确并简化其块与块之间的对接关系或是触发条件（这一步非常重要，是成败的关建，这一步反复推敲）。

理清楚上述内容后可着手电气原理图的设计，这个过程中会仔细考虑通过外部电路、软件编程各自实现那些功能，进一步理清设计思路完善输入输出规格表。电气原理图的设计此处不做详细描述。

下面以水站项目为例说明：

水站工艺条件：

以水质分析仪可以稳定准确测量现场水样为中心。按照客户要求及行业标准控制采样水泵及相关阀门，实现定时或连续的给水质分析仪器供样。

水质分析仪的测量方式分为两类。其一，不间断连续测量，例如水质五参数（水温、浊度、电导率、pH、溶解氧）传感器;其二，间断定时触发测量，例如CODMn、TOC、氨氮、总磷、总氮等。

水站控制主要功能：

1. 传感器信号检测判断：如机房、机柜温湿度、烟雾检测判断及箱体液位、管道压力检测判断。

2. 电源保护：系统上电时检测市电正常则允许分析仪表电源开启。当市电缺失时，禁止触发分析仪器测量动作。

3. 系统维护模式下对设备的操作控制：包括执行机构单独启停动作，及具有完整功能的连贯流程（例如：清洗流程、一键测量）

4. 自动测量：此为设备默认工作模式，可选择定时循环、整点工作、外部触发（本地接点、远程通信）等多种方式。

二、 编程准备

（一）设计程序结构

规划好程序结构可以有效节约系统资源，方便后期维护。

如图1所示，OB1为主程序为必需循环执行的单元，其中有条件的调用四个子程序。SBR100中嵌入的子程序为必需循环执行的功能，以功能分类进一步建立子程序。SBR101中的每个子程序（SBR40、SBR41等）对应一组完整功能的自动流程，该功能用于设备维护、调试时相当实用，重要的是此处的子程序可作为功能包再自动流程SBR102中不断地调用。实际上SBR102做的就是把SBR40、SBR41等按照工艺要求进行组合。这里的注意点有以下几个方面。

1. 每个子程序的起始与结束必须用寄存器做明确的标识。

2. 如若多个功能程序涉及公共的寄存器，则要确保每次只有唯一的在执行;需要多个同时工作时可考虑使用局部变量或不同的数据寄存器作为数据背景。

（二）规划数据分布区

输入输出地址是固定的，而其他可能用到的寄存器格式多样，数据量大;特别是在逻辑复杂的应用中可能出现地址重叠、检查困难的现象。因而对寄存器的地址池做分区规划非常必要的。

下面是我常用的几个表格，主要对寄存器的分布进行规划，明确用于HMI显示编辑的参数，对重要的、信息复杂的寄存器详细标注，并确定其对应的功能等级。

（三）建立符号表

将用到的所有寄存器都用易读的名称为其定义，对与重复功能的单元可以采用xx1、xx2、yy1、yy2的定义方法，如此可大大地提高编写效率。

（四）编写主要控制功能的流程图

在具体编写程序前对每个主要功能先绘制逻辑流程图，这有利于与客户及同事之间实现高效沟通，可避免后续的重复工作。流程图有通用的格式，此处做不列举

三、 结语

PLC编程是灵活性极大的工作，特别是用西门子系列的产品。虽然SMART是小型机，但是不同的人在不同行业中应用时都會呈现不同的风格。本文给初学者提供一些参考，建议根据个人习惯总结行业规律，使用子程序创建功能块，并将其一部分转换为标准库随时调用。

参考文献：

[1]向晓汉.S7-200 SMART PLC完全精通教程[M].北京：机械工业出版社，2013.

[2]廖常初.“S7-200 SMART PLC”讲座 第1讲：S7-200 SMART的编程软件[J].电世界，2015（6）：40-42.

作者简介：

何银栋，南京杰思尔工程设备有限公司。