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0615 【万泉河】PLC程序中SR逻辑的本质

看到题目, 很多读者可能不久前刚刚看过我的文章,关于启保停的本质,这里的答案脱口而出, 启保停啊!

你万老师还有没有的玩, 一个话题翻来覆去炒冷饭, 有意思吗?

嗯,有。

写上一篇关于启保停的本质的文章, 本意是针对刚毕业的年轻后生的, 把行业里的一个上古时代的名词解释给年轻人听,让他们了解了之后不再困惑,从此可以放开手脚用全新的思维逻辑方法来做PLC程序。

然而没想到,文章发布,却惹恼了一大批原本搞继电器逻辑的行业前辈。有一些前辈会想, 我搞了大半辈子继电器逻辑了,接过的启保停的线都可以绕地球小半圈了, 用得着你来告诉我启保停的本质?

所以, 确实是我错了。我语序颠倒了。

就好比自行车发展发展进化成了摩托车, 电动自行车, 我说什么自行车的本质是摩托车,这是不对的,不可以说祖宗的本质是孙子,而应该倒过来说孙子的本质是祖宗, 电动自行车的本质是自行车,然后可能就不会那么惹前辈们生那么大的气了。

前几天,我发起的关于启保停与SR逻辑能否互相替换的投票:
https://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?a_id=1765618&b_id=50&s_id=0&pno=1

yanxiao老师的回复中有截图,把SMART 200的SR逻辑转换成STL, 都给发上来了。说实话,我以前做程序也都是只用LAD, 即便有偶尔转换到STL,也只是出于编辑功能的用处。从来没有正眼好好看过。这次看了截图,就被惊呆了, 转换之后虽然多了一些复杂的堆栈处理的指令,但本质上看得出, 那就是启保停啊!

即,SMART 200的SR逻辑在STL格式下,就是用的启保停,而未使用S或者R指令。我甚至还以为它在STL下连S 和R指令都没有呢。然而事实上是有的。
S指令优先的SR:
<imagedata title="image1"></imagedata>
以STL显示:

我把其中的每一句指令功能都研读搞懂之后,再以梯形图方式表达出来, 是这样:

这是妥妥的启保停啊!只要I0.1不导通, Q0.0就长时间自保持。

然后更有意思的是复位优先的SR逻辑:
转换后:
语法稍微复杂一些了, 换用LAD再抄写出来, 是这样:
这里我只是原样抄写, 实际在LAD中编译是不通过的,因为前面直通不符合语法。需要分到2个NW才可以。当然可以加个SM0.0, 而到PORTAL中这样写也没有问题。

注意,这其中的两个线圈(外形上的),是有先后顺序的,你不可以简单把他们拼起来做成3行的OR逻辑。

而如果要拼,可以横着拼接为:
这里面两个I0.1有些重复,完全可以去掉前面的一个而逻辑结果不影响:
就变回为最标准最原始的启保停逻辑了。

而在我们拼接之前,它其实是两段启保停逻辑。证明, 你即便对同一个Q点(或者M点)连续做多次的启保停控制, 也不存在双线圈语法错误。而其实西门子原本早就在这么做了。早在30年前,甚至可能在S7-200还未被西门子收购的时候。

用启保停开关逻辑来搭出来SR逻辑, 这是远古时代的事。那时候PLC还刚刚诞生, 继电逻辑还没完全断奶。

而等到TIA PORTAL面世, 一切语言都是以SCL为基础了, STL被彻底抛弃, 甚至LAD都是基于SCL了,对于一个SR逻辑功能,在SCL中会是如何写的呢?

有两种写法:

第一种是严格照抄的启保停的逻辑:
Q0.0 := (Q0.0 OR I0.0 ) AND NOT I0.1;

这种一口气写成的程序, 信息密度太大, 读起来有一种喘不过气的压迫感。这里还是最简单的逻辑条件。

而第二种方式以IF 语句写成的则简单清晰多了:
IF I0.0 THEN
       Q0.0  := TRUE;
END_IF;

IF I0.1 THEN
       Q0.0  :=FALSE;
END_IF;

后一种方法,还有一个特点, 对系统的调用环境要求宽松多了。
前一种逻辑依赖于OB1的循环, 需要每个周期都扫描运行到,然后才能根据信号的变化及时计算得到新的结果。

而后一种方法,甚至可以只在I0.0 和I0.1变化的时候调用执行一次,其余时间, 程序不被调用,也可以。程序的运行结果都不受影响。

所以,不仅仅IF THEN语句带有高级语言的特性,这里甚至隐隐约约都带有基于事件的编程方法了。这一点, 在面向对象的高级语言编程中,经常遇到。而对于大学课堂学过高级语言,自带高级语言属性的毕业生,来从事工控行业就简单多了。

所以,今天的题目, SR逻辑的本质,其实有两个答案。向左看, 本质是启保停, 向右看, 本质是IF THEN。

所以,SR是继电器逻辑与计算机语言编程的交集、最大公约数、分水岭。
  
画个图表示:
PLC从继电器逻辑诞生, 然而在诞生之日起就不断在成长进化,我们现在回过头看它啥时候具备了乌鸡变凤凰的特质了呢?

大概是从具备了SR逻辑的时候。

当然,后来还进化出了函数, 功能块等各种接近于计算机的功能,以及支持面向对象的各种特征方法之后,加之以内存和工作存储区越来越大, CPU计算能力越来越高,才逐渐可以认为就是一台计算机了。

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