“藝術(shù)彩燈造型”的PLC程序設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介

張行松

(鄂東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 黃州438000)

“藝術(shù)彩燈造型”的PLC程序設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介

張行松

(鄂東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 黃州438000)

文章介紹了“藝術(shù)彩燈造型”的PLC控制程序的設(shè)計(jì)方法。在編程中，運(yùn)用定時(shí)器和區(qū)間比較指令為每一工步分配時(shí)間;運(yùn)用交替輸出指令產(chǎn)生“翻轉(zhuǎn)”使程序變得簡(jiǎn)單;運(yùn)用“邏輯設(shè)計(jì)法”編寫譯碼輸出程序。編程思路清晰，編程方法實(shí)用，能舉一反三。

藝術(shù)彩燈;定時(shí)器;區(qū)間比較指令;交替輸出指令;邏輯設(shè)計(jì)法

在FX—PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中，有一個(gè)“藝術(shù)彩燈造型的PLC控制”的實(shí)驗(yàn)，它控制的是八組燈，程序比較長(zhǎng)，有130步。由于該程序不能直接用PLC示教仿真軟件來做仿真實(shí)驗(yàn)，所以在講到“PLC的應(yīng)用指令［1］”時(shí)，為了讓學(xué)生能有效地進(jìn)行仿真練習(xí)，筆者把燈的數(shù)目先減少到四盞，讓學(xué)生結(jié)合仿真軟件的輸出界面用“應(yīng)用指令”來編寫仿真實(shí)驗(yàn)程序，待學(xué)生掌握了程序的設(shè)計(jì)思路后，再由學(xué)生自己去擴(kuò)展程序。這樣做既培養(yǎng)了學(xué)生的興趣，也啟發(fā)了學(xué)生的思維。

下面簡(jiǎn)單地介紹一下藝術(shù)彩燈造型的PLC控制程序的設(shè)計(jì)方法，以起一個(gè)拋磚引玉的作用。

設(shè)A、B、C、D表示四盞彩燈，用 PLC來控制這四盞彩燈，讓其亮熄變化產(chǎn)生藝術(shù)效果，故稱這種具有藝術(shù)效果的彩燈組合叫做“藝術(shù)彩燈造型”。其動(dòng)作要求是:起動(dòng)時(shí)四盞燈全亮(1秒)，再按ABCD順序依次點(diǎn)亮(每燈亮1秒)，接著又是四盞燈全亮(1秒)，再按DCBA順序依次點(diǎn)亮(每燈亮1秒)，如此循環(huán)，周而復(fù)始。

動(dòng)作要求圖解如下:

下面分三個(gè)步驟來設(shè)計(jì):

1 用定時(shí)器和區(qū)間比較指令［ZCP］為每一工步分配時(shí)間

根據(jù)定時(shí)器當(dāng)前值和輔助繼電器置位情況把時(shí)序分為5工步:

(1)0～1秒M10為ON;

(2)1～2秒M11為ON;

(3)2～3秒M12和M13為ON;

(4)3～4秒M14為ON;

(5)4～5秒 M15為ON。設(shè)計(jì)梯形圖如圖1所示:

圖1 用定時(shí)器和區(qū)間比較指令的梯形圖

在圖1中，特殊輔助繼電器M8000(運(yùn)行監(jiān)視［1］)在PLC運(yùn)行時(shí)一直為 ON狀態(tài)，T0為100毫秒定時(shí)器，設(shè)定參數(shù)K50，即定時(shí)為5秒，T0常閉觸點(diǎn)起延時(shí)5秒自復(fù)位作用。

ZCP為區(qū)間比較指令［1］，PLC在執(zhí)行ZCP指令時(shí)，將T0的當(dāng)前值與十進(jìn)制常數(shù)10和20相比較，把比較結(jié)果送到M10～M12;將T0的當(dāng)前值與常數(shù)30和40相比較，比較結(jié)果送到M13～M15。

當(dāng)T0的當(dāng)前值≤10時(shí)，M10為ON;

當(dāng)T0的當(dāng)前值在10和20之間時(shí)，M11為ON;

當(dāng)T0的當(dāng)前值＞20時(shí)，M12為ON。

當(dāng)T0的當(dāng)前值≤30時(shí)，M13為ON;

當(dāng)T0的當(dāng)前值在30和40之間時(shí)，M14為ON;

當(dāng)T0的當(dāng)前值＞40時(shí)，M15為ON。

所以0～1秒M10為ON;

1～2秒M11為ON;

2～3秒M12和M13為ON;

3～4秒M14為ON;

4～5秒M15為ON。

2 用交替輸出指令［ALT］［1］使M0的狀態(tài)在定時(shí)器每次循環(huán)的開始時(shí)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，這樣能使程序變得簡(jiǎn)單。

設(shè)計(jì)梯形圖如圖2所示:

圖2 用交替輸出指令產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)的梯形圖

3 譯碼輸出程序的設(shè)計(jì)

這里用“邏輯設(shè)計(jì)法［2］”來設(shè)計(jì)。

根據(jù)動(dòng)作要求可列出彩燈動(dòng)作真值表如表1所示:

表1 彩燈動(dòng)作真值表

由真值表可得邏輯表達(dá)式:

由邏輯表達(dá)式可得譯碼輸出程序的梯形圖，如圖3所示:

圖3 譯碼輸出程序的梯形圖

4 小結(jié)

將圖1、圖2、圖3按順序連接在一起就是四盞彩燈滿足動(dòng)作要求的完整程序了。

學(xué)生可以用PLC示教仿真軟件練習(xí)，驗(yàn)證以上所編程序的正確性。也可以根據(jù)自己對(duì)程序的理解將燈的數(shù)目增加至八盞或八組，用PLC實(shí)驗(yàn)臺(tái)(箱)做真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。

其擴(kuò)展的方法也非常簡(jiǎn)單:

要增加四盞燈，就要增加四步(第6步～第9步)，每步1秒，就要增加4秒。所以，定時(shí)器T0的參數(shù)要修改為K90;

還要增加兩個(gè)區(qū)間比較指令:即增加［ZCP K50 K60 T0 M16］和［ZCP K70 K80 T0 M19］;

各步置位的輔助繼電器也很有規(guī)律，其規(guī)律是:

第1步:M10為ON;

第2步:M11為ON;

第3步:M12和M13為ON;

第4步:M14為ON;

第5步:M15和M16為ON;

(注意:增加四步后，在第5步就必須加上M16。因?yàn)楫?dāng) T0的當(dāng)前值 ＞40時(shí)，M15均為ON)

第6步:M17為ON;

第7步:M18和M19為ON;

第8步:M20為ON;

第9步:M21為ON;

要增加四盞燈還要增加四個(gè)輸出繼電器來驅(qū)動(dòng)。Y24—E燈，Y25—F燈，Y26—G燈，Y27—H燈。

八盞燈的動(dòng)作在一個(gè)周期內(nèi)共18步，分為前9步和后9步。前9步是M0為ON，燈順行;后9步是M0為OFF，燈逆行。

按照這些規(guī)律，不難寫出邏輯表達(dá)式，進(jìn)而就可以畫出梯形圖了。

2011－2012－2學(xué)期，筆者已經(jīng)在三個(gè)班按這個(gè)思路講了這個(gè)內(nèi)容，先講四盞燈的編程方法，然后，讓學(xué)生自己擴(kuò)充程序編寫八盞燈的控制程序，學(xué)生完成的情況都很令人滿意。

這說明:充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性是很重要的，學(xué)生的潛能是巨大的，教師的作用就是要善于引導(dǎo)，善于啟發(fā)。多給學(xué)生一些思考的空間，比給出現(xiàn)成的答案要好。

［1］廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

［2］王兆義.小型可編程控制器實(shí)用技術(shù)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

G712;TM571.2

A

1003-8078(2012)03-0053-02

2012-04-09 doi10.3969/j.issn.1003-8078.2012.03.15

張行松，男，湖北黃梅人，副教授，主要研究方向?yàn)殡姎饪刂萍夹g(shù)。

(張所濱)