數(shù)組變量在UniPro編程中的應用

摘 要：數(shù)組變量在編程中能起到很好的簡化程序的作用，避免大量雷同程序段落，降低發(fā)生錯誤的可能性。

關鍵詞：UniPro；PLC；開發(fā)技巧；流量儀累積流量

使用的編程軟件為施耐德公司的UniPro開發(fā)軟件，該軟件支持以下硬件型號：

Modicon M340；

Premium；

Atrium；

Quantum；

支持的編程語言為；

功能塊圖 FBD；

梯形圖（LD）語言；

指令列表 IL；

結構化文本 ST；

序列控制 SFC；

1 背景知識

1.1 數(shù)組變量

數(shù)組變量是UniPro編程中能使用的一種數(shù)據(jù)類型，它可以是一組布爾（BOOL）字、一組UINT整數(shù)字、一組WORD表等。

1.2 表達式

在編程中以如下形式表達：

（1）數(shù)組頭地址：數(shù)組長度

舉例：以地址%M10作為數(shù)組起始，長度為5，表達式為%M10：5。

（2）數(shù)組頭地址[偏移量]

數(shù)組中的某一個位置可以用此方法表達，無需事先定義一個數(shù)組。

舉例：地址%M10作為數(shù)組起始，讀取%M12時，表達式為%M10[2]。

數(shù)組變量可以用以上兩種表達式表達，但在使用前要做如下設置。

工具→項目設置→“語言擴展”標簽欄→勾選虛線框內內容

2 實例

2.1 數(shù)組映射

在處理外部輸入的信號時，為了方便對數(shù)據(jù)進行處理，我通常會將外部輸入映射到PLC內存地址中。

現(xiàn)假設有一個位于1#背架，8#插槽的8路離散量輸入模塊，為了將這個模塊采集的存入%M30至%M37中。普遍的做法為將輸入數(shù)據(jù)與內存地址做一對一賦值，形成如下表達式：

%M30：=%I1.8.0；

%M31：=%I1.8.1；

%M32：=%I1.8.2；

%M33：=%I1.8.3；

%M34：=%I1.8.4；

%M35：=%I1.8.5；

%M36：=%I1.8.6；

%M37：=%I1.8.7；

但應用數(shù)組變量，表達式可簡化為：

%M20：8：=%I0.5.0：8

其工作原理如下：

2.2 與功能塊的配合使用

在傳統(tǒng)的流量儀數(shù)據(jù)的采集中，采用的是4-20mA傳輸實時流量和脈沖信號計數(shù)傳輸累計流量的方法。在此方法中使用脈沖信號計數(shù)的方法在實際中存在隨時間增長而增長的誤差，故新型的流量儀一般都使用ModBus或其他總線通訊的方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過讀取流量以內的特定地址數(shù)據(jù)并配合廠方提供的換算公式來得到準確的度數(shù)。

接下來以科?。↘ROHNE）流量儀為例，介紹使用ModBus協(xié)議讀取流量儀數(shù)據(jù)的方法，該方法包含了數(shù)組變量與自定義功能塊（功能塊的相關說明此處不做贅述，可參見UniPro說明文檔）。

根據(jù)科隆提供的說明資料，我們從流量儀讀到的瞬時流量為兩個字（WORD類型），累積流量為四個字。

首先參照流量儀制造商提供的換算公式編寫一個功能塊，輸入為流量儀特定地址的值，輸出為換算后的儀表讀數(shù)。示意圖如下：

建立完成功能塊之后，就可以使用數(shù)組變量來簡化編程，在一個項目中流量儀往往有許許多多，每遇到一個就引用一次功能塊不僅在編程的效率上比較低，還容易出現(xiàn)漏項缺項，重復建立等等認為錯誤，而使用數(shù)組變量來給功能塊的輸入輸出賦值就能避免上述問題。

舉例：

INDEX1：=0； （*輸入索引*）

INDEX2：=0； （*輸出索引*）

NUMBER：=6； （*設備臺數(shù)*）

REPEAT （*循環(huán)下方程序*）

F_INPUT_H：=%MW345[INDEX1]； （*瞬時流量數(shù)據(jù)占兩個字，將高16位讀入功能塊*）

F_INPUT_L：=%MW346[INDEX1]； （*將低16位讀入功能塊*）

F_INPUT_H_1：=%MW347[INDEX1]； （*累計流量數(shù)據(jù)占四個字，分別讀入功能塊*）

F_INPUT_L_1：=%MW348[INDEX1]；

F_INPUT_H_2：=%MW349[INDEX1]；

F_INPUT_L_2：=%MW350[INDEX1]；

FLOW（EN：=1，INPUTH：=INT_TO_WORD（F_INPUT_H），INPUTL：=INT_TO_WORD（F_INPUT_L））；

（*調用瞬時流量計算功能塊*）

RESULT：=FLOW_10.OUTPUT；（*取出瞬時結果*）

FLOWTOTAL（EN：=1，INPUT1H：=INT_TO_WORD（F_INPUT_H_1），INPUT1L：=INT_TO_WORD（F_INPUT_L_1），INPUT2H：=INT_TO_WORD（F_INPUT_H_2），INPUT2L：=INT_TO_WORD（F_INPUT_L_2））；

（*調用累計流量計算功能塊*）

RESULT1：=FLOWTOTAL_10.OUTPUT；（*取出累積流量結果*）

%MF50[INDEX2]：=RESULT；（*瞬時流量計算結果自%MF50開始*）

%MF52[INDEX2]：=RESULT1； （*累計流量計算結果自%MF52開始*）

INDEX1：=INDEX1+6；（*輸入索引加6，每個設備含6個字的數(shù)據(jù)（瞬時2+累計4），一次循環(huán)后%MW345[INDEX1]所對應的地址為%MW351*）

INDEX2：=INDEX2+2；（*%MF占32位，%MF50[2]為%MF54*）

UNTIL INDEX1 = 6*NUMBER（*循環(huán)次數(shù)等于設備臺數(shù)后退出循環(huán)*）END_REPEAT；

在這個實例中前文提到的偏移量由一個變量“INDEX1”和“INDEX2”來代替

Index1的作用為將地址區(qū)右移一臺設備。

當輸入索引（INDEX1）等于“0”時，第一臺設備的數(shù)據(jù)被送到了功能塊的輸入接口上，通過功能塊內部的程序得出該組數(shù)據(jù)換算后的讀數(shù)并輸出，隨后下一臺設備的數(shù)據(jù)接著被送入功能塊，直到所有設備的數(shù)據(jù)都得到了換算。

在今后的改造過程中如有流量儀的增減，只需要改動設備臺數(shù)（NUMBER變量）即可，需要指出的是在編程時適當?shù)亓舫鲞B續(xù)空余的地址將有利于程序變動。

3 結束語

在編程中使用數(shù)組變量一是能降低工作強度，二來能避免人為失誤，還能節(jié)省程序體積。既降低了人力成本，又能通過縮減程序體積來降低處理器內存的使用以降低設備成本。綜上作者認為該方法是值得大力推廣的，故在此與大家分享，歡迎各位的意見與建議。