提高西门子PLC程序运行的方法 使用西门子PLC需要注意什么事项

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。接下来，详细为你说下“提高西门子PLC程序运行的方法 使用西门子PLC需要注意什么事项”

一、提高西门子PLC程序运行的方法

在西门子plc中，子程序是为某些特定的控制目的而编制的相对独立的程序。执行子程序CALL指令等。如果条件不满足子程序调用，程序的扫描将只在主程序中进行，而不是扫描这个子程序，从而减少不必要的扫描时间。
如何提高PLC程序的运行速度，可以采用以下编程方法，仅供参考:
1.根据项目实际需要，制定功能块规划，编写子程序。
在PLC中，子程序是为了某些特定的控制目的而编译的相对独立的程序。执行子程序CALL指令等。如果条件不满足子程序调用，程序的扫描将只在主程序中进行，而不是扫描这个子程序，从而减少不必要的扫描时间。初学者可以结合plc视频教程来学习
2.通过向DO点发送字或双字数据来控制输出。
在plc的应用中，通常会有大量的输出控制。使用字或双字数据来控制输出可以提高速度。只要根据实际应用需求合理分配输出地址，改变输出控制字，就可以大大减少西门子PLC程序执行的步骤数，从而加快PLC的程序运行速度。
3:脉冲触发置位和复位
在PLC中，SET指令只能执行一次，不需要每次扫描都执行该指令。它非常适合与脉冲输出(PLS/PLF)指令一起使用。一些工程师忽略了这个问题，采用常规方法驱动SET指令，无意中增加了PLC程序的扫描时间。
4.避免如下类型转换:
以S7-200为例，它的内存格式和我们常用的PC正好相反，高字优先，低字次之。所以我们可以把单词variable放在最后两个字节，并在程序初始化时清除前两个字节(这两个字节不能在程序的其他地方使用)。
例如，当我们定义符号时，我们将单词变量定义为VW2，同时将VW0的值保持为零。变量在程序中可以用字体VW2和双字体VD0访问，避免了类型转换。
为了避免使用中的混淆，最好用明确的符号定义来区分字型和双字型。在这里，强烈建议使用匈牙利命名法:有意义的英语单词的小组合作变量名，前缀表示变量类型，首字母大写。
如果有一个名为VarName的字类型变量，为了使用前面的转换技巧，我们可以定义如下:
wVarName - VW2
dVarName - VD0
程序初始化时，复位VW0(如果是不需要记忆的变量，也可以直接复位dVarName)或将数据块中的VW0置零。未来我们需要访问word类型的变量时会用到wVarName，需要访问双word类型的变量时会用到dvvarname。根本不需要类型转换。
这种方法可以大大减少程序语句的数量，使程序更加简洁可读，在不需要耗时的类型转换的情况下，提高程序的运行效率。而数学运算量越大，效率的提升越明显。
缺点是多占用两个字节的内存，VW0在以后的程序中无法使用。但是S7-200的RAM空间很大，一般取之不尽用之不竭。所有这些内存都是用钱买的，所以很浪费。
同样，如果有字节变量经常需要用字类型变量转换，让字节变量占用一个字的内存宽度，浪费一个字节，从而避免类型转换。

二、使用西门子PLC需要注意什么事项

1、PLC自身故障判断一般来说，PLC是极其可靠的设备，出故障率很低。PLC的CPU等硬件损坏或软件运行出错的概率几乎为零；PLC输入点如不是强电入侵所致，几乎也不会损坏；PLC输出继电器的常开点，若不是外围负载短路或设计不合理，负载电流超出额定范围，触点的寿命也很长。
因此，我们查找电气故障点，重点要放在PLC的外围电气元件上，不要总是怀疑PLC硬件或程序有问题，这对快速维修好故障设备、快速恢复生产是十分重要的，因此笔者所谈的PLC控制回路的电气故障检修，重点不在PLC本身，而是PLC所控制回路中的外围电气元件。
2、输入输出（I/O）模块的选取
输出模块分为晶体管、双向可控硅、接点型。晶体管型的开关速度更快（一般0.2ms），但负载能力更小，约0.2~0.3A、24VDC，适用于快速开关、 信号联系的设备，一般与变频、直流装置等信号连接，应注意晶体管漏电流对负载的影响。可控硅型优点是无触点、具有交流负载特性，负载能力不大。继电器输出具有交直流负载特点，负载能力大。常规控制中一般首先选用继电器触点型输出，缺点是开关速度慢，一般在10ms左右，不适于高频开关应用。
3、接地问题
PLC系统接地要求比较严格，更好有独立的专用接地系统，还要注意与PLC有关的其他设备也要可靠接地。多个电路接地点连接在一起时，会产生意想不到的电流，导致逻辑错误或损坏电路。而产生不同的接地电势的原因，通常是由于接地点在物理区域上被分隔的太远， 当相距很远的设备被通信电缆或传感器连接在一起的时候，电缆线和地之间的电流就会流经整个电路，即使在很短的距离内，大型设备的负载电流也可以在其与地电势之间产生变化，或者通过电磁作用直接产生不可预知的电流。在不正确的接地点的电源之间，电路中有可能产生毁灭性的电流， 以至于破坏设备。PLC系统一般选用一点接地方式。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可以采用屏蔽浮地技术，即信号电缆的屏蔽层一点接地，信号回路浮空，与大地绝缘电阻应不小于50MΩ。
4、消除线间电容避免误动作
电缆的各导线间都存在电容，合格的电缆能把此容值限制在一定范围之内。即使是合格的电缆，当电缆长度超过一定长度时，各线间的电容容值也会超过所要求的值，当把此电缆用于PLC输入时，线间电容就有可能引起PLC的误动作，会出现许多无法理解的现象。这些现象主要表现为：明接线正确，但PLC却没有输入；PLC应该有的输入没有，而不应该有的却有，即PLC输入互相干扰。为解决这一问题，应当做到：
1.使用电缆芯绞合在一起的电缆；
2.尽量缩短使用电缆的长度；
3.把互相干扰的输入分开使用电缆；
4.使用屏蔽电缆。
5、抗干扰处理
工业现场的环境比较恶劣，存在着许多高低频干扰。这些干扰一般是通过与现场设备相连的电缆引入PLC的。除了接地措施外，在电缆的设计选择和敷设施工中，应注意采取一些抗干扰措施：
1.模拟量信号属于小信号，极易受到外界干扰的影响，应选用双层屏蔽电缆；高速脉冲信号（如脉冲传感器、计数码盘等）应选用屏蔽电缆，既防止外来的干扰，也防止高速脉冲信号对低电平信号的干扰；
2.PLC之间的通信电缆频率较高，一般应选用厂家提供的电缆，在要求不高的情况下，可以选用带屏蔽的双绞线电缆；
3.模拟信号线、直流信号线不能与交流信号线在同一线槽内走线；
4.控制柜内引入引出的屏蔽电缆必须接地，应不经过接线端子直接与设备相连；
5.交流信号、直流信号和模拟信号不能共用一根电缆，动力电缆应与信号电缆分开敷设；
6. 在现场维护时，解决干扰的方法有：对受干扰的线路采用屏蔽线缆，重新敷设；在程序中加入抗干扰滤波代码。
6、标记输入输出，方便检修
PLC控制着一个复杂系统，所能看到的是上下两排错开的输入输出继电器接线端子、对应的指示灯及PLC编号，就像一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果不看原理图来检修故障设备，会束手无策，查找故障的速度会特别慢。鉴于这种情况，我们根据电气原理图绘制一张表格，贴在设备的控制台或控制柜上，标明每个PLC输入输出端子编号与之相对应的电器符号，中文名称，即类似集成电路各管脚的功能说明。有了这张输入输出表格，对于了解操作过程或熟悉本设备梯形图的电工就可以展开检修了。但对于那些对操作过程不熟悉，不会看梯形图的电工来说，就需要再绘制一张表格：PLC输入输出逻辑功能表。该表实际说明了大部分操作过程中输入回路（触发元件、关联元件）和输出回路（执行元件）的逻辑对应关系。实践证明如果你能熟练利用输入输出对应表及输入输出逻辑功能表，检修电气故障，不带图纸，也能轻松自如。
7、通过程序逻辑推断故障
现在工业上经常使用的PLC种类繁多，对于低端的PLC而言，梯形图指令大同小异，对于中高端机，如S7-300，许多程序是用语言表编的。实用的梯形图必须有中文符号注解，否则阅读很困难，看梯形图前如能大概了解设备工艺或操作过程，看起来比较容易。若进行电气故障分析，一般是应用反查法或称反推法，即根据输入输出对应表，从故障点找到对应PLC的输出继电器，开始反查满足其动作的逻辑关系。经验表明，查到一处问题，故障基本可以排除，因为设备同时发生两起及两起以上的故障点是不多的。
8、充分合理利用软、硬件资源
1.不参与控制循环或在循环前已经投入的指令可不接入PLC；多重指令控制一个任务时，可先在PLC外部将它们并联后再接入一个输入点；
2.尽量利用PLC内部功能软元件，充分调用中间状态，使程序具有完整连贯性，易于开发。同时也减少硬件投入，降低了成本；
3.条件允许的情况下更好独立每一路输出，便于控制和检查，也保护其它输出回路；当一个输出点出现故障时只会导致相应输出回路失控；
4.输出若为正/反向控制的负载，不仅要从PLC内部程序上联锁，并且要在PLC外部采取措施，防止负载在两方向动作；
5.PLC紧急停止应使用外部开关切断，以确保安全。
9、其他注意事项
1.不要将交流电源线接到输入端子上， 以免烧坏PLC；接地端子应独立接地，不与其它设备接地端串联，接地线截面积不小于2mm2；
2.辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备（光电传感器等）；
3.一些PLC有一定数量的占有点数（即空地址接线端子），不要将线接上；
4.当PLC输出电路中没有保护时，应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏。