深入解析PMC程序结构设计

1.PMC程序结构

PMC用户程序是编程指令的集合，PMC编程是根据控制要求，灵活运用编程指令及对指令进行排列与组合的过程。PMC对指令的组织和管理形式，称为PMC的程序结构。PMC的程序结构与PMC功能有关，设计者可根据实际情况选择，线性化结构和分块式结构是PMC常用的两种程序结构。

线性化结构的程序其全部指令都集中在同一个程序块中，执行程序时严格按照从上至下的次序执行所有指令，这是小型PMC常用的程序结构。

分块式结构的程序由多个程序块组成，执行程序时需要根据外部条件和控制要求，由负责管理的主程序决定实际需要执行的程序块，故多用于动作复杂、程序容量大的大、中型PMC控制系统。

2.线性化程序

线性化结构程序又有普通结构和分时管理两种类型。普通结构的程序最简单，设计者只需要将由程序指令逐段排列即可。如果程序中没有特定的次序要求，其指令程序段可在程序中任意排列，程序的运行控制可通过母线指令、跳转指令进行，程序的循环扫描时间固定。

分时管理的线性化程序如图8.1-8所示，PMC程序分为高速扫描和普通扫描循两部分。高速扫描程序的扫描时间固定，CPU必须在规定的时间里，对程序段进行输入采样、程序处理和输出刷新，因此，其处理速度远高于正常的程序处理。

分时管理程序的普通扫描部分按正常速度执行，但是，在程序执行过程中，如到达了高速扫描程序所规定的时间间隔，CPU必须立即中断普通扫描程序的执行、保存执行状态，并转入对高速程序的处理。当高速段扫描程序执行完成后，CPU再次从中断的位置，继续执行普通程序。以上过程在PMC程序执行时一般需要重复多次。

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图8.1-8 分时管理程序

采用分时管理程序的程序可用于高速输入/输出的处理，FS-0iD采用的就是分时管理线性化结构。

3.分块式结构

分块式结构的PMC程序由多个程序块组成，程序块由统一的组织块进行组织与调度。分块式结构的PMC程序可根据控制条件，仅执行需要处理的程序块，以加快程序执行速度，缩短循环时间。分块式结构程序有主-子程序结构、功能调用结构和结构化编程等形式。

主-子程序结构的PMC程序由主程序、子程序、中断程序等程序块组成。主程序为每次扫描都必须执行的程序块，而子程序、中断程序可根据控制条件调用。主-子程序结构程序一般按主程序、子程序、中断程序的次序依次排列，故程序形式与线性化程序相似，如程序中没有编制子程序和中断程序，它便成了线性化程序。

功能调用结构的PMC程序由实现不同功能的程序块组成，每一程序块代表一组相对独立动作，程序块无主、子之分。功能调用结构的程序执行过程与主-子程序结构类似，不同程序块由专门的组织块进行管理与调用，功能程序块的调用在一个扫描周期内最多调用一次。

结构化编程的程序结构和功能调用结构相同，但它可采用参数化编程技术，在同一扫描周期内可重复调用同一程序块，并得到不同的处理结果。所谓参数化编程是将程序中的操作数进行“参数化”，即程序块中的编程元件地址是可变的，故需要采用程序变量编程；调用程序块前，首先需要对程序变量进行赋值，将其定义成有明确含义的PMC编程元件。结构化编程的程序简洁、存储容量小，但需要涉及程序块、功能块、数据块、局部变量等概念，对编程人员的要求高，通常用于大型PMC系统。