PLC編程中順序控制設計法的應用分析

宋秀琴 侯殿坤

摘要：隨著電子技術日新月異的進步，PLC（可編程控制器）自從 1969 年誕生到現今為止，經過四十多年的發展，先進的電子裝置系統逐漸取代傳統的繼電控制邏輯系統，在各行各業得到廣泛的應用，而PLC由于其設計方法簡單好掌握（控制系統由于外部接線簡單方便，控制方法主要由程序實現）、設計清晰、編程方便成為現代工業技術不可缺少和替代的部分，是目前推動工業自動化的重要的有力工具，是應用領域最廣泛的工業控制，如冶金、礦業、機械和輕工等。本文主要分析順序控制法的具體步驟，并以除塵系統為例，介紹順序控制設計法在PLC中的應用。

關鍵詞：順序控制設計 PLC編程 應用

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

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

1 順序控制設計法的通用步驟

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計法，是用比較直觀的圖形直接反映控制功能關系。所謂順序控制就是在生產過程中按照生產工藝要求，在輸入信號的作用下，劃分的階段根據時間順序和內部狀態控制生產過程，自動有序地進行。順序功能圖主要是用來描述控制系統的控制過程功能以及特定的圖表，由步（Step）或狀態（可用輔助繼電器M和狀態繼電器S表示）、轉換、轉換條件、轉換方向和每一步的動作這幾個部分構成。順序功能圖（Sequential Function Chart），與某一種控制技術并沒有關系，它相當于一種行業技術術語運用平臺，供技術人員之間進行有效交流，在免去復雜系統控制的情況下實現良好溝通，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，它們的轉換條件就是對應著圖中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。關閉X0，M0這個步就轉換到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。當閉合了X1的時候，M1、M0之間又實現了步的切換，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論，順序控制設計法就是把系統的工藝過程，用順序功能圖的方式直觀地體現出來，再根據順序功能圖的具體結果設計出梯形圖的方法。設計周期短，設計效率高。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試、檢查它的編程程序，讀起來方便多了。

這種根據系統的順序功能圖，來設計梯形圖的方法，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、以轉換為中心、使用STL指令進行編程，這三樣就是它目前常用的編程方法。而相應的，有四種方式：起保停編程方式、步進梯形指令編程方式、移位寄存器編程方式、置位復位編程方式，能用來編制梯形圖。順序功能結構一般分為下面幾種：單序列（此結構的順序功能圖沒有分支），選擇序列（由水平連線引出分支，分支出現的地方稱為系列的開始，分支結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）。用順序功能控制設計法編程主要按寫分析流圖、對流圖進行標注、描繪順序功能圖和梯形圖，最后調試程序這五個步驟進行的。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，劃分相應工作階段，根據是可編程控制器的輸出量是否發生變化劃定步，確定轉換條件并按順序寫出步的分析流圖。標出各步的名稱、有向連線、轉換、轉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行連接。最后對照標注的分析流圖一步步寫出可編程控制器的程序，調試過后，程序基本完成。

2 順序控制設計法在編程中的應用（以除塵室設計程序為例）

隨著我國經濟的飛速發展，除塵這一技術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保度要求比較嚴格的車間，人、物進入這些場合首先需要進行除塵處理，為了省時省力，方便快捷的操作，同時為了對除塵室的門進行有效控制，可以采用順序控制設計法來進行PLC的編程設計。這種用了順序控制設計法設計的程序，按部就班并且規范操作，讓人一目了然，容易實現，真切地的體現了順序控制設計法在編程中的應用。下面將以某無塵車間對人和物的除塵設計程序為例展示編程過程。

進入車間時，有兩道門的設置。首先我們要通過第一道門進到除塵室里去，啟動除塵的工作。第一道門打開的同時開門傳感器動作，當它被關上的時候關門傳感器動作，與此同時會發現，風機要開始對著里面吹風了，用電磁鎖鎖上第二道門，并延時20秒，風機自然隨之停止，這時，電磁鎖也自動打開，這個時候就能打開第二道門進入室內。第二道門也是經過這樣類似的環節，然后開門傳感器動作。如果要從室內出來，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，與進入時動作和關門傳感器是重復的，不需要再在出門時除一次塵，所以風機和電磁鎖都不動作。

3 結語

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

參考文獻

[1]劉冰.淺論順序編程法在PLC編程中的應用[J].職業，2010，08：137.

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

[3]楊英成.面向對象方法在PLC程序設計中的應用研究[D].太原科技大學，2011.