线性化编程与结构化编程的不同点

来源：晓煜大发现

嗨~大家马年好呀!今天是马年的开工的第一篇文章。本期我们来讨论一下线性化编程与结构化编程的不同点，及如何选择!本期我们采用PLC的作为讲解，比较直观。不如足之处欢迎大家指出!

编程基本定义对比

线性化编程

线性化编程是将整个用户程序连续放置在一个循环程序块(OB1)中，按顺序执行的编程范式。这种结构与PLC所代替的硬接线继电器控制类似，CPU逐条地处理指令，体现了早期PLC编程的简单性和直观性。说白了就是一条路走到黑，所有功能从上往下写。

它的核心特点主要有：

结构简单：不带分支，一个程序块包含系统的所有指令。

执行方式：CPU循环扫描时不断地依次执行OB1中的全部指令

传统性：与传统的继电器控制逻辑相似，易于电气工程师理解

结构化编程

结构化编程是将过程要求类似或相关的任务归类，形成通用解决方案的编程范式。该程序块编程时采用形式参数，可以通过不同的实际参数调用相同的程序块，体现了现代软件工程的模块化思想。

它的核心特点主要有：

模块化设计：将复杂任务分解成能够反映过程工艺、功能或可反复使用的单独解决的小任务

参数化调用：通过使用参数，可将块设计得十分灵活

代码重用性：块可以根据需要在不同地方以不同参数数据记录进行调用

优势对比

	优点	缺点
线性化编程	结构简单直观：程序结构简单，不带分支，一个程序块包含系统的所有指令 易于理解：与传统继电器控制逻辑类似，CPU逐条处理指令，概念简单 快速实现：对于简单的控制任务，开发速度快，无需复杂的程序组织	CPU效率低下：每个扫描周期都要扫描执行所有指令，即使某些代码在大多数时候并不需要执行 代码重复：相同或类似操作需要重复编写相同程序 维护困难：程序结构不清晰，管理和调试不方便
结构化编程	高代码重用性：通用的数据和代码可以共享，编写通用程序块，提高编程和调试效率 编程结构清晰：适合于复杂的控制任务，结构层次分明 CPU利用率高：只有在需要时才调用相关的程序块，每次循环中不是所有的块都执行	技术门槛高：结构化编程必须对系统功能进行合理地分析、分解和综合，对编程设计人员的要求较高 前期设计复杂：需要进行详细的需求分析和系统设计 学习成本高：需要掌握程序组织单元、参数传递、数据管理等概念

举个例子多电机控制程序编写

 

//线性编程
Network 1: 电动机1控制
LD I0.0 // 启动按钮1
O Q4.0 // 自锁
AN I0.1 // 停止按钮1
= Q4.0 // 电动机1输出
Network 2: 电动机2控制
LD I1.0 // 启动按钮2
O Q4.1 // 自锁
AN I1.1 // 停止按钮2
= Q4.1 // 电动机2输出
代码重复度高，修改一个电机逻辑需要修改多处

//结构化编程


// FC1 - 通用电机控制功能块
FUNCTION_BLOCK FC1
VAR_INPUT
StartButton : BOOL;
StopButton : BOOL;
END_VAR
VAR_OUTPUT
MotorOutput : BOOL;
END_VAR
// OB1主程序调用
CALL FC1(StartButton := I0.0, StopButton := I0.1, MotorOutput => Q4.0)
CALL FC1(StartButton := I1.0, StopButton := I1.1, MotorOutput => Q4.1)
代码重用性高，参数化设计，只需修改FC1，所有调用处自动更新