M340可编程控制器技术培训课程 －编程软件篇

培训目的 课程内容 熟悉Unity Pro编程软件的使用环境，掌握工程项目的建立、开发和调试维护。 编程软件的安装、注册和安全管理； 硬件配置、IO寻址、变量定义及用户自定义功能块； 常用编程语言（LD、ST、FBD）和功能块库； 工程项目的编译、上传下载、调试诊断。

A－软件安装与授权

Unity Pro安装的硬件要求 Unity Pro安装的软件要求 Pentium处理器1.2GHz或以上，推荐2.4GHz ； 内存512MB，推荐1GB； 硬盘可用空间2GB，推荐4GB。 Unity Pro安装的软件要求 Windows 2000/XP Professional Edition（Vista未经过官方认证）； Microsoft Internet Explorer 5.5或以上； 部分中文上网工具会影响软件的正常启动：雅虎助手、3721、新浪点点通等； 金山词霸2002/2003即时翻译软件； 在1个Windows 操作平台上只能安装单一版本的Unity Pro软件。

Unity Pro软件的注册授权 常用注册方式：网页、电子邮件； 用户信息需用英文填写，应真实有效； Serial number（序列号）以及Part number（部件号）已粘贴在软件光盘包装盒上； 软件光盘盒包括5张光盘：Unity Pro、Unity Loader、Driver Pack、Unity OS以及产品手册。

Unity Pro软件的授权转移 支持网络或U盘，注意正确填写需要移入授权PC的ID。

B－安全管理

Unity Pro软件的安全管理 安全性编辑器用于定义软件用户及其访问权限，它只与安装软件的终端有关，不涉及项目，因为项目有自己的安全保护系统。此外，它还可用于定义要保护的（通过用户名和密码）以及要存储在日志文件中的操作。 访问安全管理组件：C:\Program Files\Schneider Electric\Security 缺省用户名：supervisor，密码：空，该用户名具有最高等级权限。

安全性编辑器－用户信息选项卡 所有用户均可访问安全性编辑器中的该选项卡； 修改密码，包括超级用户在内的用户都只能修改自己的密码，注意当supervisor用户名的密码丢失后，需重新安装安全管理器组件； 查阅配置文件及关联的用户权限。

安全性编辑器－用户选项卡 只有超级用户可以访问安全性编辑器中的该选项卡； 修改用户列表； 为每个用户分配配置文件； 导入/导出一个或多个用户的信息； 禁用/启用一个或多个用户； 删除一个或多个用户的密码 超级用户以及预定义用户（user_***）不能修改。

安全性编辑器－配置文件选项卡 只有超级用户可以访问安全性编辑器中的该选项卡； 在列表中添加或删除配置文件； 读取和修改与配置文件关联的访问权限。 Unity Pro 提供了 5 个预配置用户配置文件，这些配置文件不能修改，而超级用户可以创建所需的个性化配置文件。

安全性编辑器－配置文件选项卡（续） 当创建了新的配置文件以后，可以调整访问权限列表，从而定义隶属于该配置文件的用户的操作权限； 审核是/否－如果启用此选项，则将使该操作存储在日志文件中； 确认是/否－如果操作需要再次密码确认，则必须启用该选项。

安全性编辑器－政策选项卡 只有超级用户可以访问安全性编辑器中的该选项卡； 确定关联软件的安全管理特性； 选择配置文件； 启用/禁用审核选项； 启用/禁用确认选项。

安全性编辑器产生的审核日志 所有安全管理的审核日志均保存在Windows操作系统中的应用程序日志中，该日志记录了审核事件的类型、时间、ID等相关信息。

C－用户环境

菜单栏 Unity Pro用户界面 工具栏 项目浏览器 数据编辑器 硬件配置窗口 程序编辑窗口 输出窗口

Unity Pro－项目浏览器 配置－PLC硬件、系统结构和总线配置； 导出的数据类型－用户自定义的排列/结构数据类型； 导出的功能块类型－用户自定义的功能块类型； 变量和FB实例－变量表、导出数据类型列表、导出功能块类型列表以及功能块实例列表； 运动－运动轴管理参数，用于指定伺服驱动器或变频器型号参数、总线地址和轴参考变量等； 程序－用户逻辑程序，包括主任务、快速任务、时间任务、辅助任务； 动态数据表－在线监控的变量和内存数据表格； 操作员屏幕－在线监控的图形调试画面； 文档－关于整个项目的文档说明。

Unity Pro－工具栏 文件栏－工程项目的新建、打开、保存； 编辑栏－编辑对象的复制、剪切、放大、缩小、全屏； 服务栏－工程项目的分析、生成、查找、库管理； API栏－工程项目的上传、下载、连接、断开、停启； 窗口栏－窗口层叠、水平/垂直平铺； 帮助栏－帮助索引； 调试栏－设置/取消断点、步入、步出、步进； 观察点栏－设置/取消观察点、查找、同步； 语言编辑器栏： 梯形图－ 结构化文本－ 功能块图－ 顺序功能流程图－

Unity Pro－输出窗口 输出窗口显示有关各种进程（生成、导入/导出、用户错误、搜索/替换）的信息； 当生成项目时，警告信息条目为蓝色字体，错误信息条目为红色字体，将鼠标移动到警告/错误条目上双击，编程软件会自动跳转到相应的程序界面； 下载到处理器中的工程项目可以含有警告信息，若有错误则必须更正后再下载。

D－硬件配置

工程项目设定 Unity Pro工程项目开发流程 硬件配置 数据结构及符号 应用程序结构 变量－地址关联 编程 分析项目 生成代码 选择站点下载 诊断 操作员屏幕

添加模块－在空槽位双击或右键菜单打开新设备窗口 Unity Pro工程项目开发第一阶段－硬件配置 添加模块－从硬件目录窗口中托拽 添加模块－在空槽位双击或右键菜单打开新设备窗口

处理器模块特性配置 双击处理器模块打开其属性配置窗口，配置操作模式及状态内存数据区大小。

电源模块负载计算 选择电源模块右键菜单中的‘电源和IO预算’，可显示该机架上所有模块的电源消耗。

IO模块的通道特性配置 双击IO模块或选择其右键菜单中的‘打开模块’，可以配置其通道属性。

E－变量定义与DDT

Unity Pro工程项目开发第二阶段－定义变量、IO寻址、用户自定义数据/功能块 定位数据（变量）－用户已知数据的存储地址； 非定位数据（变量）－数据的存储地址由系统自动分配； 直接寻址数据－数据存储地址用系统定义的拓扑地址进行描述 基本数据类型（EDT）： BOOL 、 EBOOL、BYTE、WORD 、 DWORD、INT 、 DINT 、 UINT 、 UDINT、REAL 、 STRING 、 TIME 、 DATE 、 TOD 、 DT。 导出数据类型（DDT）： 导出数据类型可以由系统或用户定义，分为数组（Array）和结构（Struct）两种形式，最多可实现8层嵌套； 输入输出导出数据类型（IODDT）由系统根据IO模块的通道特性定义，反映其状态和诊断信息。

Unity Pro工程项目开发第二阶段－定义变量、IO寻址、用户自定义数据/功能块（续） 数据直接寻址语法是通过‘ % ’符号后跟‘存储器位置前缀’的形式定义，从而增加某些附加信息，例如： ％M－内部位，％MW－内部字，％KW－常量字，％S－系统位，％SW－系统字，％I－离散量输入，％IW－模拟量输入，％Q－离散量输出，％QW－模拟量输出； IO通道拓扑地址的定义规则：％前缀\b.e\r.m.c.d \b.e\定义为－\总线编号.设备编号\，在描述本地机架通道时可省略； r定义为－机架号， m定义为－槽位号， c定义为－通道号， d定义为－数据编号。 双字长度数据的地址分配： 在M340平台上，双精度类型数据（双字）或浮点数据（实数）必须定义于 %MW 中，其索引编号必须为偶数。

中文字符的兼容性 打开‘工具’菜单中的‘项目设置’对话框，选择‘语言扩展’选项卡，将‘字符集’中的‘标准’选项改为‘Unicode’，即可支持中文字符的命名； 变量名、注释、程序段名均可支持中文字符，但网络名只能用英文字符。

数据/功能块的类型与实例 类型－在用户程序中调用自定义数据/功能块之前，需定义其类型。

数据/功能块的类型与实例（续） 实例－可以用户程序中调用的数据/功能块，它们是某种类型的具体引用，当相关的类型改变时，所有引用的实例均继承其新特性。

定义变量的三种方式 方式一，在‘数据编辑器窗口’定义，编辑、修改。

定义变量的三种方式（续） 方式二，在模块的I/O对象表格里定义，这种方式只能生成，不支持修改和删除。

定义变量的三种方式（续） 方式三，在逻辑程序编辑窗口中定义，这种方式只能生成，不支持修改和删除。

常用数据类型的立即值语法 通常基本数据类型（EDT）的实例采用变量名或拓扑地址的方式引用，而在数据编辑器或程序段中也可以通过立即值的方式赋值和引用。

导出数据类型的定义与引用 第一步，类型定义－在数据编辑器窗口中的DDT类型里创建用户自定义数据类型； 第二步，引用实例－在数据编辑器窗口中的变量里创建数据实例，注意，用户逻辑程序中引用的是实例，而不是类型。

F－导出功能块DFB

导出功能块－DFB 在Unity Pro软件中，用户可以创建自定义功能块，它可以根据特定的应用需求进行编写，其中包含： 用梯形图 (LD)、指令列表 (IL)、结构化文本 (ST) 或功能块图 (FBD) 语言编写的一个或多个程序段； 输入、输出、输入/输出参数； 公共和专用变量。 导出功能块可以对逻辑程序进行结构化和优化，当某种控制或运算需重复多次的处理，或者需要设置标准的控制流程（例如控制电机起停），就可以使用导出功能块： DFB 功能块的使用可以简化程序的设计和输入，提高可读性，便于进行调试，减少生成的代码量（只加载一次对应于 DFB 的代码，但可在程序中对 DFB 进行多次调用，只生成对应于实例的数据）； 与子程序相比DFB可以更容易地设置处理参数，使用其特有的专用变量，从而独立于应用程序 。

导出功能块DFB的参数与变量 输入参数－用于将用户程序的值传输给 DFB 的内部程序，它可由 DFB 以只读方式访问，但不能由用户程序调用； 输出参数－用于将 DFB 的值传输给用户程序，它可由应用程序以读取方式调用，但 ARRAY 类型参数除外； 输入/输出参数－用于将用户程序的数据传输给 DFB，后者可以对这些数据进行修改并将修改后的数据返回给用户程序，它不能由应用程序调用； 参数数量限制： 输入参数数 量+ 输入/输出参数数量≤ 32； 输出参数数 量+ 输入/输出参数数量≤ 32； 公共变量－它可由DFB和用户程序调用，数量无限制； 专用变量－它只能由该DFB功能块调用，用户程序不能访问，但动态数据表可以访问专用变量，数量无限制。 DFB类型名 DFB实例名 输入参数 输出参数 输入/输出参数 公共变量 专用变量 程序代码

导出功能块DFB的应用 第一步：创建DFB类型 创建DFB类型 定义DFB参数 定义DFB变量 编辑DFB代码 分析DFB类型

导出功能块DFB的应用 第二步：调用DFB类型的实例

导出功能块DFB的应用 第三步：调试DFB类型的实例

F－应用程序结构

应用程序结构 任务分类 单任务系统：主任务（MAST）； 多任务系统：主任务（MAST）＋快速任务（FAST）＋辅助任务（AUX）； 事件任务：定时器事件（Timer）或者是I/O事件（Evt）； 执行模式 循序方式或者周期方式： 程序段 任务可以被组织为多个程序段； 子程序 在主任务、快速任务和辅助任务中可以调用子程序。

应用程序结构－任务分类 MAST：主任务－由程序段&子程序组成，使用 LD、FBD、IL、ST或SFC编程，循环或周期扫描(0..255 ms, 0 = 循环操作)，由看门狗，系统位或字控制； FAST：快速任务－由程序段&子程序组成，使用 LD、FBD 、IL 、 ST编程，周期执行(1..255 ms)，由看门狗，系统位或字控制； EVT或TIMER：事件任务－减少应用程序对输入/输出模块，时间定时器事件的响应时间，单个程序段，可使用LD 、 FBD 、 IL 、ST语言编程，EVTi－ 事件来自输入/输出模块，TIMERi －事件来自定时器 (ITCNTRL 功能)； AUX : 辅助任务－用于较慢的任务处理，可以编写最多4个辅助任务程序 (AUX0至AUX3)，在 Premium TSX P57 5•• 和 Quantum 140 CPU 6•••• 上，由程序段 & 子程序组成，使用 LD 、 FBD 、 IL 、 ST编程，周期执行(从10 ms至2.55s)。

应用程序结构－任务执行模式 循环模式－该模式为一个接一个的任务循环序列组成，更新输出之后，系统执行其特定处理，然后立即启动下一个任务循环，而不会暂停； 周期模式－该模式中输入的采集、应用程序的处理和输出的更新都是周期（1～255ms）执行的，若扫描时间短于定义的周期，将通过执行内部处理直到周期时间结束。 程序处理 读输入 写输出 循环 n 循环 n+1 S.P. = 系统处理 ( 保持) SP 周期

应用程序结构－任务优先级 事件任务 快速任务 主任务 辅助任务 在多任务的系统中，主任务(MAST) 是应用程序基础，而其他任务则需要根据实际应用需求而定，每种任务的优先级是固定的，目的是优先进行某些类型的处理。 事件任务 快速任务 主任务 辅助任务

应用程序结构－任务执行序列 下图为多任务系统的任务序列，该多任务处理具有一个循环主任务、一个周期为 20 毫秒的快速任务和IO事件任务，其中：I－输入采集、P－程序处理、O－输出更新。

应用程序结构－添加快速任务 在缺省情况下，用户应用程序只有主任务，单击任务文件夹右键菜单中的新建任务，即可添加快速任务，并指定其循环周期参数。

应用程序结构－修改任务属性 用户可以根据实际应用需求定义各种任务的执行方式，单击任务文件夹中的属性，在其属性对话框中调整运行参数。

应用程序结构－导入与导出 Unity Pro提供了强大的导入与导出功能，可以将整个工程项目或者其中的一部分以某种文件格式进行保存，并导入到其它项目中。

G－编程语言

编程语言－功能块图FBD 功能块图FBD（Function Block Diagram）是一种以数据流为导向的图形化语言，它符合IEC61131-3标准，其基本用法是将各种基本运算和逻辑相连，特别适合连续或者离散的控制场合。 程序语言在36列 x 24 行 的网格范围以内。 功能块可任意摆放 执行顺序编号－功能块的执行顺序 是有其放置的位置决定的，也可以 人为地进行调整。

编程语言－功能块图FBD 功能块图FBD编程语言的工具栏。 数据选择 调用子程序 管脚取反 返回 FFB输入助手 跳转标签 跳转 连接 注释 观察窗口

编程语言－梯形图LD 梯形图LD（Ladder Diagram）是一种类似电控系统电路图的编程语言，它符合IEC61131-3标准，其基本单元是继电器触点与线圈，程序解算顺序遵从电源柱电流的方向，从左至右，从上到下，特别适合离散量的逻辑控制。 程序语言在11～64列， 100～2000 行范围以内。 执行顺序从左至右， 从上到下。 左电源柱，电流流出。 右电源柱，电流流。

编程语言－梯形图LD 梯形图LD编程语言的工具栏。 线圈 操作块 跳转、跳转标签及返回 注释和观察窗 触点 触点 比较块 数据选择、FFB输入助手、 连接、取反

编程语言－结构化文本ST 结构化文本ST（Structured Text）是一种由变量赋值语句，调用功能函数及表达式所组成的计算机语言，与FBD和LD相同它也是IEC61131-3标准语言之一，由于它的结构化特性，在某些复杂功能（诸如数学运算）的应用方面，结构化文本十分适用。 注释－附加信息 控制结构－if_then_endif 以不同的颜色标识各种对象 标准化的文本操作－拷贝、 粘贴、剪切等

编程语言－结构化文本ST 结构化文本ST编程语言的工具栏。 FFB输入助手 观察窗 大小写转换 控制结构类型：IF，FOR， WHILE，REPEAT，CASE 查找 注释 调用子程序 大小字体转换

H－功能块的调用

功能块库与其调用 在语言编辑工具栏中的FFB输入助手是调用各种基本功能和功能块的工具按钮。 选择功能块类型 选择功能块类型 选择功能块实例 定义管脚变量 定义管脚变量

功能块库与其调用 当需要连续调用同一功能块时，可以语言编辑工具栏中的数据选择按钮。 功能块实例选项卡 功能块类型选项卡 功能块类型 全局功能块库 本地功能块库

功能块库与其调用 功能块库的版本与软件版本相关，在不断更新，当前版本中约有1000种功能块。 全局功能块库

I－工程项目的编译、下载及调试

工程项目的编译 当离线工作完成后，必须编译整个项目，在没有错误的情况下才能下载到PLC中。 生成菜单 输出窗口

工程项目的下载 与PLC成功连接的关键在于三个方面：模式，驱动，设备地址。 模式选择 通讯方式与地址描述 通讯方式与地址描述

工程项目的调试 Unity Pro中提供了多种调试工具：断点，观察点，动态数据表等，灵活运用将会起到事半功倍的效果。 动态显示：布尔变量及模拟量 分别以不同的颜色显示，并根 据实际值加以变换，绿红黄。 移动鼠标至某个变量的上方 当前数值就会显示出来 添加观察窗口不仅可以看到 实时值，还可以设置上下限 用不同颜色区分，黄蓝紫

工程项目的调试（续） 在断点处程序将 停止运行，可以 更清楚的了解当 前运行状态 设定观察点可以 知道某些变量在 特定位置的变量 值，并且还可以 与动态数据表同 步。

工程项目的调试（续） 动态数据表可以在联机条件下修改或强制变量值，还可以保存下来以方便下次调用。

问 题 与 回 答

感 谢 您 的 参 与