可编程逻辑控制器（PLC）系列：Mitsubishi MELSEC-F_（13）.编程技巧与优化.docx

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编程技巧与优化

在纸浆和造纸工业的控制系统中，MitsubishiMELSEC-F系列PLC的编程技巧与优化非常重要，能够显著提高系统的稳定性和效率。本节将详细介绍一些常见的编程技巧和优化方法，帮助工程师们更好地利用MELSEC-FPLC进行系统开发和维护。

1.梯形图优化

梯形图（LadderDiagram,LD）是PLC编程中最常用的语言之一。优化梯形图可以减少扫描时间，提高程序的执行效率。以下是一些优化梯形图的技巧：

1.1简化逻辑

合并相似逻辑：将多个相似的逻辑条件合并成一个，减少重复的逻辑判断。

减少触点数量：通过逻辑运算符（如AND、OR）减少触点的数量。

示例

假设我们有两个输入条件X0和X1，需要同时满足时输出Y0。如果直接使用两个触点进行串联，程序会显得冗余。可以通过逻辑运算符简化：

|[X0][X1](Y0)|

简化后的梯形图：

|[X0ANDX1](Y0)|

1.2优化扫描时间

减少无谓的扫描：避免在每个扫描周期都执行不必要的逻辑。

合理安排程序顺序：将频繁变化的逻辑放在程序的前面，不经常变化的逻辑放在后面。

示例

假设有一个控制系统，需要在每个扫描周期检查纸张的厚度，并在厚度超过一定值时启动报警。可以通过优化程序顺序来减少扫描时间：

|[X0](M0)|//检查纸张厚度

|[M0](Y0)|//启动报警

优化后的梯形图：

|[X0](Y0)|//直接启动报警

2.顺序功能图编程

顺序功能图（SequentialFunctionChart,SFC）是一种高级的编程方法，适用于复杂的顺序控制。通过合理使用SFC，可以提高程序的可读性和维护性。

2.1基本结构

SFC由步（Step）、动作（Action）和转换（Transition）组成。每个步代表一个控制状态，每个动作代表在该状态下的操作，每个转换代表从一个步到另一个步的条件。

2.2优化技巧

减少步的数量：通过合并相似的步，减少步的数量，简化程序结构。

合理安排转换条件：确保转换条件的逻辑清晰，避免条件的重复和冗余。

示例

假设有一个造纸生产线，需要通过SFC控制纸张的传送和加工。以下是优化前的SFC：

++++++

|S1||T1||S2|...

++++++

|||

+[X0]--+|

+[X1]--+

优化后的SFC：

++++++

|S1||T1||S2|...

++++++

||

+[X0ANDX1]+

3.功能块编程

功能块（FunctionBlock,FB）是一种模块化的编程方法，适用于复杂的控制逻辑。通过功能块，可以将复杂的逻辑分解成多个小的模块，提高程序的可读性和可维护性。

3.1基本概念

功能块：包含一组相关操作的模块。

输入输出：功能块的输入和输出参数。

局部变量：功能块内部使用的变量。

3.2优化技巧

重用功能块：将常用的控制逻辑封装成功能块，方便在多个地方重用。

减少全局变量：尽量使用局部变量，减少全局变量的数量，提高程序的模块化程度。

示例

假设有一个控制纸张厚度的功能块，输入为纸张厚度传感器的值，输出为是否启动报警。以下是功能块的代码示例：

//功能块：控制纸张厚度

FUNCTION_BLOCKFB_PaperThicknessControl

VAR_INPUT

thickness:INT;//纸张厚度传感器值

END_VAR

VAR_OUTPUT

alarm:BOOL;//报警信号

END_VAR

VAR

threshold:INT:=100;//厚度阈值

END_VAR

//主程序

PROGRAMMain

VAR

paper_thickness:INT;

start_alarm:BOOL;

END_VAR

//调用功能块

FB_PaperThicknessControl(thickness:=paper_thickness,alarm=start_alarm);

//功能块内部逻辑

IFthicknessthresholdTHEN

alarm:=TRUE;