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AB PLC编程软件RSLOGIX5000入门7UDT用户自定义数据类型在本章中，我们将介绍如何通过用户自定义数据类型和数据范围划定来规划标签数据库。这里将学到§    了解使用 UDT 的优势 §    学习如何优化 UDT 规划 §    使用数据范围划定帮助简化并加快开发工作 我们现在将重点关注 Logix 控制器中的数据规划。打开现有控制器文件 1.    在计算机桌面上，双击 Lab Files 文件夹。 2.    双击名为 Conveyor_Program_S3.ACD 的现有项目。 这样将在 RSLogix 5000 中启动该项目。 为传送带创建用户自定义数据类型  您已重新组织了程序规划以更好地利用 Logix，现在已准备好开始对数据规划进行重新组织。可注意到，工程师规划数据的方式仍像使用带有整数、实数和定时器数据表的传统 PLC 一样。问题是，当与设备关联的数据分布到控制器内存中的各处时便很难进行跟踪。您已再次决定充分利用 Logix，使用用户自定义数据类型。用户自定义数据类型 用户自定义数据类型也称为 UDT 或结构，借此按逻辑方式对数据进行组织或分组，以便所有与设备关联的数据都可组合在一起。 例如，每个传送带都有 8 个整数值、3 个实数值、2 个定时器和 11 个与其关联的布尔值。在传统PLC 中，可能需要 4 个不同的数据表。然后，当您具有多条传送带时，您可能需要详细地将传送带映射到各个数据表中。这样就会变得很难管理。 通过 UDT 能够实现的是将不同的数据类型（整数、实数、定时器、布尔等）组合到一起，共同作为用户自定义数据类型。然后便可创建该 UDT 类型的数组。这可使得编程工作、代码的记录和数据的跟踪都更加轻松。 1.    在控制器项目管理器中，双击"控制器标签"(Controller Tags)。  将出现标签编辑器。可注意到，标签数据库的外观与传统 PLC 非常类似。  Logix 标签数据库 在传统 PLC 中，用物理地址标识各个数据项，例如 N7:0 或 B3:0/0。不使用地址注释或符号，就很难阅读逻辑。 在 Logix 控制器中没有固定的内存 N7:0 或 B3:0/0。Logix 内存是基于标签的系统。标签名称本身就可以标识数据。借此便能够组织数据以模拟机器。您可在实际中使用分配的标签名称记录代码，例如 Nozzle_1_Temperature。 参考信息 创建 Logix 项目标签的指导原则  指导原则 详细信息： 1) 创建用户自定义数据类型。 用户自定义数据类型（结构）使您可以组织数据以匹配机器或进程。用户自定义数据类型提供以下优势： 一个标签包含系统特定方面的所有相关数据。这样将相关数据保存在一起便于查找，不考虑其数据类型。 每个数据（成员）得到一个描述性名称。这样自动为逻辑创建初始水平的文档。 可以使用该数据类型创建具有相同数据规划的多个标签。 例如，使用用户自定义数据类型存储罐的所有参数，包括温度、压力、阀门位置和预设值。然后基于该数据类型为每个罐创建标签。 2) 使用数组快速创建一组类似标签。 数组在一个公共标签名称下创建数据类型的多个实例。 数组使您可以组织一组使用相同数据类型并执行类似功能的标签。 以一维、二维或三维组织数据以匹配数据表示的内容。 例如，使用二维数组组织油库的数据。数组的每个元素表示一个油罐。元素在数组中的位置表示罐的地理位置。 重要说明：尽量减少使用 BOOL 数组。许多数组指令不能在 BOOL 数组上使用。这使得更难以初始化和清除 BOOL 数据数组。通常对 PanelView 屏幕的位级别对象使用 BOOL 数组。否则，使用 DINT 标签的各个位或 DINT 数组。 3) 利用程序范围标签。 如果希望多个标签具有相同名称，请在每个不同程序的程序范围定义每个标签（程序标签）。这使您可以在多个程序中重新使用逻辑和标签名称。 避免同时为控制器标签和程序标签使用相同的名称。在程序中，如果程序的程序标签与控制器标签名称相同，则不能引用控制器标签。 某些标签必须是控制器范围（控制器标签）。 如果希望将标签用于： 则分配此范围： 项目中的多个程序中 控制器范围（控制器标签） 消息 (MSG) 指令中 在控制器之间产生或使用数据与PanelView 终端通信 以上都不是 程序范围（程序标签）    4) 对于整数，使用 DINT 数据类型。 要提高逻辑效率，请尽可能少用 SINT 或 INT 数据类型。条件允许时，对整数使用 DINT 数据类型。 Logix5000 控制器通常将值作为 32 位值（DINT 或 REAL）进行比较或操作。 控制器在使用值前，通常会将 SINT 或 INT 值转换为 DINT 或 REAL 值。 如果目标是 SINT 或 INT 标签，则控制器通常会将该值转换回 SINT 或 INT 值。 与 SINT 或 INT 的转换自动进行，无需额外编程。不过将占用额外的执行时间和内存。 5) 限制标签名称为 40 个字符。 下面是标签名称的规则： 仅字母字符（A-Z 或 a-z）、数字字符 (0-9) 和下划线 (_) 必须以字母字符或下划线开始 不能多于 40 个字符 不能连续出现下划线字符 (_) 或以下划线字符 (_) 结尾 不区分大小写 6) 使用混合大小写。 尽管标签不区分大小写（大写 A 和小写 a 相同），但混合大小写更容易阅读。 这些标签更容易阅读： 相比这些标签： Tank_1 TANK_1 Tank1 TANK1  tank_1  tank1 7) 考虑标签的字母顺序。 RSLogix 5000 软件以字母顺序显示相同范围的标签。要更容易监视相关标签，请对要保存在一起的标签使用类似的开始字符。 对罐的每个标签以 Tank 开始将标签保存在一起。 否则，标签可能彼此分隔。 标签名称 标签名称 Tank_North North_Tank Tank_South South_Tank   2.    在标签编辑器中单击 N7 旁边的 +。 这将展开 N7 数组，显示其中的所有元素。可注意到从 N70 到 N77 的数据已定义。然后是从 N720到 N727 和从 N740 到 N747。这些区域分别对应 3 个传送带，是传统的 PLC 数据表布局。   3.    也仔细查看 B3、F8 和 T4。 它们都将采用相同的格式：传送带 1 从 0 开始，传送带 2 从 20 开始，传送带 3 从 40 开始。这样做的目的是使得在标签数据库中查找传送带数据更加容易。这样确实有一定作用，但是您为传送带使用了4 个数据表，浪费内存。 而通过创建 UDT 可更好地实现这一点。我们现在就来创建 UDT。 4.    在控制器项目管理器中的"数据类型"(Data Types) 文件夹下，单击"用户自定义"(User-Defined) 旁边的 +。  您将注意到这里有一个名为 Conveyor 的 UDT（已为您启动 UDT 的创建）。  5.    双击 Conveyor。 这将为 Conveyor 数据类型打开 UDT 编辑器。可以看到，UDT 混合不同的数据类型。在编程时这是非常有用的工具。  用户自定义数据类型的指导原则 §    创建用户自定义数据类型时，记住以下指导原则： §    如果包括表示 I/O 设备的数据，则必须使用逻辑将数据复制到 UDT 中。UDT 中不可为 I/O指定别名。 §    如果要在 UDT 中包括数组，应将数组限制为一维。UDT 不支持多维数组。 §     创建 UDT 时，将类似的数据类型组合到一起。这将创建更为紧凑的 UDT。 查看 UDT 后，您会注意到，类似的数据类型并未组合到一起。BOOL 和 REAL 数据类型混在一起。UDT的当前大小是 52 个字节。将 BOOL 组合在一起可降低这一数字。 6.    要进行此操作，单击 Motor_Overload 的左侧。这样将选中整行。    7.    单击"向上移动"(Move Up) 按钮。 这会在 UDT 中将 Motor_Overload 标签向上移动。 8.    对其它 BOOL 标签重复此操作，直到它们均组合到一起。 9.    单击"应用"(Apply)。 现在请注意一下 UDT 的大小。您已节省了 12 个字节。 10.    完成对 BOOL 标签的移动后，验证 UDT 的显示如下：  11.    回到"控制器标签"(Controller Tags)，展开 N7 标签并注意 N70 到 N77 及其描述。 12.    使用标签的描述将这些标签添加到 UDT。手动执行行此操作（并要记住参考前文中的指导原则 4）。 13.    完成后，单击"应用"(Apply) 接受所做更改并验证 UDT 应类似下图。  您现在已拥有一个在程序中定义传送带的完整 UDT。 14.    单击"确定"(OK) 关闭 UDT 编辑窗口。 15.    在"文件"(File) 菜单中选择"关闭"(Close)。软件将询问您是否要保存对文件所做的更改，选择"否"(No)。 使用传送带 UDT  现在您将使用刚创建的 UDT 传送带。您意识到 UDT 将帮助优化标签数据库，并使代码的故障处理和开发更容易。 1.    在 RSLogix 5000 的工具栏菜单中，选择"文件 > 打开"(File > Open)。 2.    双击名为 Conveyor_Program_S4.ACD 的现有项目文件。 这样将在 RSLogix 5000 中启动该项目。 3.    在控制器项目管理器中，双击"控制器标签"(Controller Tags)。 这将打开标签编辑器。  查看标签编辑器，您将发现数据库中有一个新标签 Conveyor_1。  4.    单击 Conveyor_1 旁边的 + 展开该标签。 您可注意到标签的格式与刚创建的 UDT 相同。这可通过查看"类型"(Type) 列进行确认。 5.    在控制器项目管理器中，单击各个程序的 +，展开连续任务中的 3 个传送带程序。  6.    双击例程 C2_Start_Stop。这将打开该例程，并可进行查看和编辑操作。  7.    现在显示的是梯形图例程 C2_Start_Stop。 您可注意到，在此实例中 Conveyor_2 的寻址方式仍使用的是传统 PLC 的的寻址方式。例如，在梯级 0上，定时器的地址为 T420。   8.    双击例程 C1_Start_Stop。 这将打开该例程，并可进行查看和编辑操作。     9.    现在显示的是梯形图文件 C1_Start_Stop。 可注意到传送带 1 的寻址方式使用的是 UDT。如您所见，代码现在可以自文档化，而且标签名称可描述其具体的意义。您无需再像传统 PLC 中一样添加地址描述。代码中仍有一些较早样式的地址；我们将稍后处理它们。   现在我们来继续更新其它两个传送带程序以使用 UDT。首先我们需要创建两个新标签。 10.    在工具栏菜单中，选择"窗口 > 控制器标签 - Conveyor_Program（控制器）"(Window > Controller Tags Conveyor_Program(controller)。 这会将标签编辑器窗口置于顶层。  11.    在标签编辑器窗口的左下角处，单击"编辑标签"(Edit Tags) 选项卡。  在这里我们将创建两个新标签，Conveyor_2 和 Conveyor_3。 12.    在标签编辑器中列表的底部，可注意到那里有一个开放空间，可创建一个新标签。 13.    在"名称："(Name:)列中，输入"Conveyor_2"并在"类型"(Type) 列中输入"Conveyor"。 这样便会创建一个传送带类型的名称为 Conveyor_2 的标签。      只要记录中仍可看到铅笔图标，您便仍处于编辑模式下。 14.    要创建新标签，单击 Conveyor_2 下面的新空白行，并验证标签编辑器的显示如下：  15.    使用与上述相同的方法，为 Conveyor_3 创建标签。  16.    完成后，验证标签数据库的显示如下：  现在我们将需要更新梯形图代码以使用这些新标签。我们将从 Conveyor_2 开始。我们将仅修改 Alarm_Status 和 Energy_Manag 例程。使用下表并参考 Conveyor_1 例程。        让我们从一个示例开始。 17.    在控制器项目管理器中，双击例程 C2_Alarm_Status。 重要说明：我们目前将忽略任何在描述中包括文字"映射"的 B3 地址。 18.    在梯级零上，注意描述为 C2 电机过载的 OTE 指令。 通过查看前一页中的图，您可发现此描述与 UDT 中的第二个成员相匹配。  19.    要更改地址，双击 B328。 这将打开一个下拉框，以便您可选择一个新标签。    20.    单击向下箭头（这将打开标签浏览器），滚动浏览列表直到您找到 Conveyor_2。 21.    单击 + 展开该标签，然后选择 Conveyor_2.Motor_Overload，如下所示：  22.    双击 Conveyor_2.Motor_Overload。 这会令 Conveyor_2.Motor_Overload 成为 OTE 指令的新标签。 23.    单击标签编辑器的空白处，验证梯级的显示如下（请再次注意自文档化的代码）：  24.    现在，继续并完成此例程的更新。然后更新传送带 2 的 Energy_Manag 例程。 25.    为传送带 3 重复相同的步骤。 26.    可注意到标签 Conveyor_2.Motor_Overload 确实具有描述。对于版本 V12 和较早版本的 RSLogix 5000，在 UDT 编辑器中输入的描述并不会在 UDT 编辑器以外显示。   UDT 传递和附加描述选项从 RSLogix 5000 的版本 13开始，"工作站选项"(Workstation Options) 下提供 2 个新设置。              如果启用传递描述，则只要不为标签提供显式描述： §    在标签是别名时将会显示基础标签的描述，或者 §    在标签是成员时将会显示定义的数据类型的成员描述，或者 §    在标签是位、数组元素或成员时将会显示基础标签的描述，或者§    将会显示定义的基本数据类型的描述。如果选中此复选框，"附加到基础标签描述"(Append to Base Tag Descriptions) 复选框便会启用。如果要使传递描述中包含基础标签描述，则选中"附加到基础标签描述"(Append to Base Tag Descriptions) 复选框。根据传递描述规则添加任意附加描述。在提供此功能之前，用户必须手动从 UDT 编辑器中剪切描述，并在标签编辑器里手动将这些描述粘贴到标签中。这样会使编程工作多花费许多个小时的时间。 我们来了解一下此新功能的工作方式。 27.    在控制器项目管理器中的"数据类型"(Data Types) 文件夹下，单击"用户自定义"(User-Defined) 旁边的 +。    您将注意到有一个名为 Conveyor 的 UDT。  28.    双击文字 Conveyor。 这将为 Conveyor 数据类型打开 UDT 编辑器。   29.    为 UDT 的成员添加一些描述，完成后单击"应用"(Apply)。30.    更改 UDT 的描述，如下所示：  31.    单击"应用"(Apply)，然后单击"确定"(OK) 关闭 UDT 编辑器。 32.    在控制器项目管理器中，双击例程 C2_Alarm_Status。 您现在可注意到，您输入的描述现在已显示在标签上。该描述包括 UDT 描述（传送带数据）和 UDT 成员描述（电机过载指示）。  33.    在工具栏菜单中，选择"工具 > 选项"(Tools > Options)。  将出现"选项"(Options) 窗口。  34.    在"应用程序"(Application) 下，单击"显示"(Display)。 窗口将如下所示。  35.    调整"工作站选项"(WorkStation Options) 窗口的位置，以便您既可看见该窗口同时又可看到C2_Alarm_Status 例程中的 OTE 指令。 36.    单击"附加到基础标签描述"(Append To Base Tag Descriptions) 旁边的复选框关闭此选项，然后单击"应用"(Apply) 接受所做更改。 可以注意到描述已更改。UDT 描述"传送带数据"已移除。 37.    单击"显示传递描述"(Show Pass-Through Descriptions) 旁边的复选框关闭此选项，然后单击"应用"(Apply) 接受所做更改。 可以注意到描述已再次更改。描述处已没有任何内容。这是在版本 V12 和更早 RSLogix 5000 版本中梯级的显示方式。  38.    重新打开两个选项，接着单击"应用"(Apply)，然后单击"确定"(Ok)。 39.    完成后，单击"保存"(Save) 图标。 40.    在"文件"(File) 菜单中选择"关闭"(Close)。 使用数据范围划定 您刚刚使用过用户自定义数据类型，它们可更好地组织标签数据库，并可创建自文档化的代码。接下来要进行的也是最后一步要进行的是，将标签的范围划定为程序级别。这就是数据范围划定。通过数据范围划定，您可： §    对不同的程序使用相同的标签名称，因为各程序范围内的标签彼此隔离。 §    开发标准代码，可复制使用多次，无需担忧标签名称冲突。 §    不再需要管理标签名称和数据位置。 §    加速项目开发过程。数据范围划定 创建标签时，您将其定义为控制器标签（全局数据）或特定程序的程序标签（本地数据）。 Logix 控制器允许您将应用分割为多个程序。无需管理程序间标签名称的冲突问题。这样便可更轻松地在多个程序中重复使用代码和标签名称。 程序范围内的数据与其它程序隔离。例程不能访问其它程序的程序范围内的数据。可以在多个程序内重复使用程序范围标签的标签名称。                     打开现有控制器文件 在实验的本部分中，您将打开一个现有程序。 3.    在计算机桌面上，双击 Lab Files 文件夹。 4.    双击名为 Conveyor_Program_S5.ACD 的现有项目。 这样将在 RSLogix 5000 中启动该项目。 对程序进行数据范围划定 1.    在控制器项目管理器中，双击"控制器标签"(Controller Tags) 打开标签编辑器。 2.    验证已处于"编辑标签"(Edit Tags) 选项卡中（如果不是，则无法执行剪切/粘贴操作）。 标签编辑器打开后，您将注意到有许多旧标签不见了（N7、F8、T4）。在创建传送带 UDT 并修改代码后，便不再需要这些标签了。标签 Conveyor_1、Conveyor_2 和 Conveyor_3 仍存在。F9 和 PD 文件被更改为标签名称，而不是像传统 PLC 一样采用数据表编号的方式。在将 PID 移动到周期性任务中后，已将 T10 文件删除。  现在我们要将标签 Conveyor_1、Conveyor_2 和 Conveyor_3 从控制器范围移动到程序范围。 3.    双击"数据类型"(Data Type) 列。 这样会将标签排列为更适合我们将进行的编辑。 首先我们会将标签 Temp_Loop_PID、Control_Output 和 Process_Variable 移动到Temperature_Loop程序范围。 4.    单击标签 Temp_Loop_PID 的左侧。 这样将选中整行。  5.    按住 Shift 键并单击标签 Process_Variable 的左侧。 这样将选中所有 3 个标签。  6.    在工具栏菜单中，选择"编辑 > 剪切"(Edit > Cut)。  7.    在"范围"(Scope) 下拉菜单中，单击向下箭头。单击"程序"(Programs) 旁边的 + 展开该标签。 这将显示所有当前的控制器和程序标签数据库。    8.    选择 PID_Loop 范围，如下所示：  这将会为程序 PID_Loop 的程序范围标签打开标签编辑器。   在下拉菜单中，名称前的    指明这是控制器范围标签。控制器称为 Conveyor_Program。所以    Conveyor_Program 表示控制器范围标签。列表中的所有其它名称是程序名称或控制器中的设备阶段。  当前 PID_Loop 在程序范围级别没有定义任何标签。我们现在将向标签中粘贴第 7 步中剪切下来的内容。 9.    单击打开的标签名称文件，以便光标出现在下图位置：   10.    在工具栏菜单中，选择"编辑 > 粘贴"(Edit > Paste)。  11.    验证 3 个标签已粘贴，如下所示： 12.    切换回"控制器范围"(Controller scope) 标签。将显示如下画面： 13.    将标签 Conveyor_1 剪切/粘贴到 Conveyor_1 程序范围中。 14.    将标签 Conveyor_2 剪切/粘贴到 Conveyor_2 程序范围中。 15.    将标签 Conveyor_3 剪切/粘贴到 Conveyor_3 程序范围中。 16.    完成后，验证 B3 是控制器范围中唯一所剩的标签。 17.    完成对标签的移动后，单击"校验控制器"(Verify Controller) 图标  。 将会显示 4 个错误，但这属正常情况。这些错误与仿真器程序相关。 之前，我们提到过程序范围内的数据与其它程序隔离。例程不能访问其它程序的程序范围内的数据。但是，可以在多个程序内重复使用程序范围标签的标签名称。让我们来证明这一点，进入所有 3 个传送带的程序范围标签，将标签名称 Conveyor_1、Conveyor_2 和 Conveyor_3 均更改为 Conveyor。 18.    在"范围"(Scope) 下拉菜单中选择 Conveyor_1。  19.    将标签名称"Conveyor_1"更改为"Conveyor"。  20.    修改其它 2 个标签，将 Conveyor_2 和 Conveyor_3 也改为相同名称。 21.    标签名称更改完成后，单击"校验控制器"(Verify Controller) 图标  。 将会显示 4 个错误，但这属正常情况。这些错误与仿真器程序相关。重复的标签不会发生任何错误。这是因为各程序范围内的标签彼此隔离。 对标签进行数据范围划定，这使得更容易在多个程序间重复使用代码和标签名称。在此情况下可创建使用程序范围标签的名为 conveyor 的程序。然后可根据传送带段数向项目中添加相应数量的此程序，无需再修改代码或标签。  25.    在工具栏菜单中，选择"文件 > 关闭"(File > Close)。 26.    当软件询问是否保存更改时，选择"否"(No)。结束