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西門子S7-300系列PLC在編程時是否需要用到SCL

問：西門子S7-300編程必須要用到SCL嗎，只用LAD怎么樣？

　　答：S7 SCL是符合EN 61131-3（IEC 61131-3）標準的高級文本語言，也就是說支持該標準的任意廠家的PLC均可以使用與之相似的語言編程，支持強大的數據處理運算功能，一般深受IT人員的喜愛。SCL是STEP 7軟件的一個可選附件包，標準版的只有 LAD，STL，FBD三種編程工具。它同STL、LAD、FBD屬于同一個作用， SCL需要用單獨的程序塊來編寫，需要編譯后才能下載到CPU執行；LAD和STL可以在同一個程序塊里編寫。在STEP7沒有安裝SCL時，用其編輯的塊都會以STL格式打開并顯示。

　　S7 SCL 包含的語言結構與編程語言Pascal和C相類似，所以只要接觸過Pascal、Delphi、vb等編程語言者，實現S7-SCL語言的快速入門是非常容易的，不必了解繼電器原理，而且，即使是做邏輯控制也只需簡單的編程語句就可以完成，所以S7 SCL特別適合于習慣于使用高級編程語言的人使用。這種語言適合于處理復雜的邏輯和大量的數學運算，由于其具有高級語言的編程結構，因此和S7的STL語句表編程方式比較起來有著更加方便的控制方式，可以這樣說，只要是必須使用語句表的地方，我們均可以考慮使用SCL。

　　也許STL在執行時比SCL更加高效，但事實上也不一定，首先SCL可以編譯成STL，同時 SCL設計時可以優化編程，而STL若運用不當，可能還會將低效率。當然在目前的這種系列的PLC上，效率對于我們來說已是次要的，我們更關心的是編程結構。就像在PC機上，舍棄了匯編語言，而主要采用C/C++等高級語言。總體來說，SCL適合于編寫標準功能塊，由于在維護中，它和STL一樣，不象 Lad一樣利于維護，因此這些標準功能塊都應該有文檔說明，以便用戶了解其功能。STL源文件由文本組成，使用關鍵字在源文件中設定塊結構、聲明變量表和程序網絡段，為將其編譯成塊，必須按一定規則編寫其結構及語句。

　　當使用LAD（梯形圖）/FBD（功能圖）編程時，系統會自動添加嚴格的語法結構。而STL并不自動添加完整的語法結構（數據類型匹配，系統堆棧處理等）。應此LAD/FBD格式的程序可以轉換為STL格式，而STL格式的程序并不一定可以轉換為LAD/FBD。

　　SCL可以編譯成STL。如果想再把STL*轉換成LAD，難度很大，或者說不可能。把STL程序按功能組拆成逐個網絡，然后或許大部分可以轉換成LAD，但是無法保持程序的完整性，零零散散無法閱讀。

　　做 PCS7項目，如果不學會SCL語言，做項目難度比較大，單純使用CFC和SFC編程，由于工藝控制的復雜性和多樣性，CFC圖表會有大量的塊，程序可讀性不高，技術保密不了；用SCL編程可以把工藝聯鎖、工藝核心控制程序和工藝數據處理包裝成一個FB塊，CFC程序就簡單多了。 PCS7是DCS系統，模擬量很多，而且程序一般都比較大。這種大型的程序通常都用高級語言工具來編寫，例如SCL，CFC和SFC。他們編譯以后生成STL，但是沒有注釋，閱讀難度會非常大，一年都未必看的明白。工業控制軟件發展到現在，大型程序通常都是用高級語言來編寫，如SCL，CFC和SFC這樣工作量會小很多很多。所以建議大家直接閱讀學習SCL語言編寫的程序。

　　對于STL、LAD、SCL等語言之間進行轉換的問題，的確有些STL變成LAD是轉不過來的。反過來行。LAD可以直接轉SCL，但反過來不一定行，需要嚴格的按一定的格式寫才能轉回來，因為SCL是結構化編程語言，比LAD復雜。

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故障的分類

    1．外部設備故障

    外部設備就是與實際過程直接的各種開關、傳感器、執行機構、負載等。這部分設備發生故障，直接影響系統的控制功能。

    2．系統故障

    這是影響系統運行的全局性故障。系統故障可分為固定性故障和偶然性故障。

    故障發生后，可重新啟動使系統恢復正常，則可認為是偶然性故障。

    重新啟動不能恢復而需要更換硬件或軟件，系統才能恢復正常，則可認為是固定故障。

    3．硬件故障

    這類故障主要指系統中的模板（特別是I/O模板）損壞而造成的故障。這類故障一般比較明顯，影響局部。

    4．軟件故障

    軟件本身所包含的錯誤，主要是軟件設計考慮不周，在執行中一旦條件滿足就會引發。在實際工程應用中，由于軟件工作復雜、工作量大，因此軟件錯誤幾乎難以避免。

    對于可編程控制器組成的控制系統而言，絕大部分故障屬于上述四類故障。根據這一故障分類，可以幫助分析故障發生的部位和產生的原因。

    可編程控制器的自診斷測試

    可編程序控制器具有*的自診斷測試功能，在系統發生故障時要充分利用這一功能。在進行自診斷測試時，都要使用診斷調試工具，也就是編程器。

    利用系統功能進行診斷測試

    利用可編程控制器本身所具有的各種功能，自行編制軟件、采取一定措施、結合具體分析確定故障原因。

    用戶通過程序可以編輯組織塊，來告訴CPU當出現故障時應如何處理，

    如果相應的故障組織塊OB沒有編程，當出現該故障時，CPU轉到“STOP"狀態。

    系統故障率曲線

    1．早期故障期

    2．隨機故障期

    3．耗損故障期

    可編程控制器系統的故障分布

    系統故障：整個控制系統失效的總故障。

    外部故障：系統與實際過程相連的傳感器、檢測開關、執行機構和負載等部分的故障。

    內部故障：可編程控制器本身的故障。

    只有10%的故障發生在可編程控制器中。90%的故障發生在I/O模板中，

    要提高系統的可靠性，在系統設計中要注意外部設備的選擇，在可編程序控制器中我們要提高I/O模板的維修能力，縮短平均維修時間。

關鍵詞： PLC

    線性化編程；分部編程以及結構化編程（工業攪拌系統）。

    被攪拌的對象要求如下：

    1．當成分A（B）泵工作時要求：1）成分A（B）的進料閥已開，出料閥已開；2）攪拌桶未滿，攪拌的出料閥關閉；3）泵的驅動電機*，沒有緊急停止動作。

    2．拌電機工作時的條件：1）攪拌桶未空，攪拌桶的出料閥關閉；2）攪拌馬達*，緊急停止沒有動作。

    3．開排放閥的條件：攪拌馬達停止，緊急停止沒有動作。

    系統中的液位開關讓操作者了解攪拌桶內的液位情況，并且提供輸送泵和攪拌電機之間的連鎖關系。

    一、線性化編程

    線性化編程就是將用戶程序連續放置在一個指令塊內，即一個簡單的程序塊內包含系統的所有指令。線性化編程不帶分支，通常是OB1程序按順序執行每一條指令，軟件管理的功能相對簡單。

    二、分部編程

    分部式編程是把一項控制任務分成若干個獨立的塊，每個塊用于控制一套設備或一系列工作的邏輯指令，而這些塊的運行靠組織塊OB內指令來調用。

    三、結構化編程

    結構化程序把過程要求的類似或相關的功能進行分類，并試圖提供可以用于幾個任務的通用解決方案。向指令塊提供有關信息（以參數形式），結構化程序能夠重復利用這些通用模塊。

    控制軟件分為五個功能塊：

    FC10功能塊用于控制成分A的供料泵；

    FC20功能塊用于控制成分B的供料泵；

    FC30功能塊用于控制攪拌馬達；

    FC40功能塊用于控制排料電磁閥；

    FC50功能塊用于控制操作站上的指示燈。