PLC編程中順序控制設(shè)計法的應(yīng)用分析

宋秀琴 侯殿坤

摘要：隨著電子技術(shù)日新月異的進(jìn)步，PLC（可編程控制器）自從 1969 年誕生到現(xiàn)今為止，經(jīng)過四十多年的發(fā)展，先進(jìn)的電子裝置系統(tǒng)逐漸取代傳統(tǒng)的繼電控制邏輯系統(tǒng)，在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，而PLC由于其設(shè)計方法簡單好掌握（控制系統(tǒng)由于外部接線簡單方便，控制方法主要由程序?qū)崿F(xiàn)）、設(shè)計清晰、編程方便成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)不可缺少和替代的部分，是目前推動工業(yè)自動化的重要的有力工具，是應(yīng)用領(lǐng)域最廣泛的工業(yè)控制，如冶金、礦業(yè)、機(jī)械和輕工等。本文主要分析順序控制法的具體步驟，并以除塵系統(tǒng)為例，介紹順序控制設(shè)計法在PLC中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：順序控制設(shè)計 PLC編程 應(yīng)用

中圖分類號：TM571.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）07-0017-01

邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)，是可編程控制器基本的功能。它會通過信號的輸入輸出調(diào)節(jié)，來對各式各樣的電氣控制系統(tǒng)和生產(chǎn)所有環(huán)節(jié)，進(jìn)行操縱。所以順序控制設(shè)計法、經(jīng)驗設(shè)計法、邏輯思維設(shè)計法是它常見的用來控制系統(tǒng)的方法。采用順序控制設(shè)計法編制PLC程序具有明顯的優(yōu)越性，所編程序基本上能一次到位，不必反復(fù)修改和調(diào)試，用以教學(xué)上面，容易讓人理解和接受，用在生產(chǎn)方面，則相對方便操作。所以熟練掌握順序控制設(shè)計法無疑能為編程設(shè)計省時省力不少。

1 順序控制設(shè)計法的通用步驟

首先要明確和清楚順序控制法的基本含義。順序控制法，又可以稱作功能表圖設(shè)計法，是用比較直觀的圖形直接反映控制功能關(guān)系。所謂順序控制就是在生產(chǎn)過程中按照生產(chǎn)工藝要求，在輸入信號的作用下，劃分的階段根據(jù)時間順序和內(nèi)部狀態(tài)控制生產(chǎn)過程，自動有序地進(jìn)行。順序功能圖主要是用來描述控制系統(tǒng)的控制過程功能以及特定的圖表，由步（Step）或狀態(tài)（可用輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S表示）、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、轉(zhuǎn)換方向和每一步的動作這幾個部分構(gòu)成。順序功能圖（Sequential Function Chart），與某一種控制技術(shù)并沒有關(guān)系，它相當(dāng)于一種行業(yè)技術(shù)術(shù)語運用平臺，供技術(shù)人員之間進(jìn)行有效交流，在免去復(fù)雜系統(tǒng)控制的情況下實現(xiàn)良好溝通，能夠用來展示以上介紹的順序控制過程。

M0是初始的步，M0、M1這兩個步是不樣的，它們的轉(zhuǎn)換條件就是對應(yīng)著圖中M8002、X0、X1的動合觸點。一旦可編程控制器開始運行，M8002立馬就接通了，于是M0變成活動的，接下來Y0接通。關(guān)閉X0，M0這個步就轉(zhuǎn)換到M1這個步，也就是說接通Y1，M0和M1分別成了不活動步和活動步。當(dāng)閉合了X1的時候，M1、M0之間又實現(xiàn)了步的切換，M0成為活動步，M1變成不活動步。從上面的展示過程我們能得到這個結(jié)論，順序控制設(shè)計法就是把系統(tǒng)的工藝過程，用順序功能圖的方式直觀地體現(xiàn)出來，再根據(jù)順序功能圖的具體結(jié)果設(shè)計出梯形圖的方法。設(shè)計周期短，設(shè)計效率高。毫無疑問，用戶們都青睞它的這種高效性，并樂于接受，因為我們能比較容易地去調(diào)試、檢查它的編程程序，讀起來方便多了。

這種根據(jù)系統(tǒng)的順序功能圖，來設(shè)計梯形圖的方法，是通常意義上的順序控制梯形圖的編程方法。使用起保停電路、以轉(zhuǎn)換為中心、使用STL指令進(jìn)行編程，這三樣就是它目前常用的編程方法。而相應(yīng)的，有四種方式：起保停編程方式、步進(jìn)梯形指令編程方式、移位寄存器編程方式、置位復(fù)位編程方式，能用來編制梯形圖。順序功能結(jié)構(gòu)一般分為下面幾種：單序列（此結(jié)構(gòu)的順序功能圖沒有分支），選擇序列（由水平連線引出分支，分支出現(xiàn)的地方稱為系列的開始，分支結(jié)束的地方稱為序列合并）；并行序列（由水平的雙連線引出分支）。用順序功能控制設(shè)計法編程主要按寫分析流圖、對流圖進(jìn)行標(biāo)注、描繪順序功能圖和梯形圖，最后調(diào)試程序這五個步驟進(jìn)行的。也就是說，要編一套程序時，首先分析控制要求和被控對象的工作流程，弄清工作周期，劃分相應(yīng)工作階段，根據(jù)是可編程控制器的輸出量是否發(fā)生變化劃定步，確定轉(zhuǎn)換條件并按順序?qū)懗霾降姆治隽鲌D。標(biāo)出各步的名稱、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和存在動作或者命令[3]。步驟之間通常用箭頭和線段進(jìn)行連接。最后對照標(biāo)注的分析流圖一步步寫出可編程控制器的程序，調(diào)試過后，程序基本完成。

2 順序控制設(shè)計法在編程中的應(yīng)用（以除塵室設(shè)計程序為例）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，除塵這一技術(shù)工藝在生活中越來越得到人們的青睞和重視。特別是在大型制藥廠、自來水廠等一些對清潔度和環(huán)保度要求比較嚴(yán)格的車間，人、物進(jìn)入這些場合首先需要進(jìn)行除塵處理，為了省時省力，方便快捷的操作，同時為了對除塵室的門進(jìn)行有效控制，可以采用順序控制設(shè)計法來進(jìn)行PLC的編程設(shè)計。這種用了順序控制設(shè)計法設(shè)計的程序，按部就班并且規(guī)范操作，讓人一目了然，容易實現(xiàn)，真切地的體現(xiàn)了順序控制設(shè)計法在編程中的應(yīng)用。下面將以某無塵車間對人和物的除塵設(shè)計程序為例展示編程過程。

進(jìn)入車間時，有兩道門的設(shè)置。首先我們要通過第一道門進(jìn)到除塵室里去，啟動除塵的工作。第一道門打開的同時開門傳感器動作，當(dāng)它被關(guān)上的時候關(guān)門傳感器動作，與此同時會發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)要開始對著里面吹風(fēng)了，用電磁鎖鎖上第二道門，并延時20秒，風(fēng)機(jī)自然隨之停止，這時，電磁鎖也自動打開，這個時候就能打開第二道門進(jìn)入室內(nèi)。第二道門也是經(jīng)過這樣類似的環(huán)節(jié)，然后開門傳感器動作。如果要從室內(nèi)出來，第二道門的開門傳感器動作后，第一道門的開門傳感器才會動作，與進(jìn)入時動作和關(guān)門傳感器是重復(fù)的，不需要再在出門時除一次塵，所以風(fēng)機(jī)和電磁鎖都不動作。

3 結(jié)語

要適應(yīng)時代的發(fā)展要求，牢牢掌握PLC編程、調(diào)試方法就至關(guān)重要。針對實踐情況，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不太實用了。順序控制法的出現(xiàn)，很好地解決了這一難題。根據(jù)控制要求和工藝具體情況分析控制步驟，畫出順序功能圖，從而更好的應(yīng)用到PLC的編程中去。

參考文獻(xiàn)

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[2]宋國杰.PLC順序控制法編程應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備，2015，24：42-45.

[3]楊英成.面向?qū)ο蠓椒ㄔ赑LC程序設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].太原科技大學(xué)，2011.