工業(yè)控制中PLC編程方法探討

王智

摘? 要：隨著工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展，PLC已經(jīng)作為工業(yè)控制的基礎(chǔ)廣泛地運(yùn)用到工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中。文章通過對(duì)電機(jī)PLC控制設(shè)計(jì)為例，在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的啟停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，而PLC技術(shù)是解決上述問題的最有效、最便捷的工具，因此PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。下面就PLC工業(yè)控制系統(tǒng)的問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：可編程控制器;自動(dòng)化;工業(yè)控制

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）04-0144-03

Abstract： With the development of industrial control technology， PLC has been widely used in the field of industrial automation as the basis of industrial control. This paper takes the design of motor PLC control as an example. In modern industrial production equipment， there are a large number of digital and analog control devices， such as the start and stop of motor， the opening and closing of solenoid valves， product counting， setting and control of temperature， pressure and flow， etc. The PLC technology is the most effective and convenient tool to solve the above problems， so the PLC is in the field of industrial control. It has been widely used. Next， the problem of PLC industrial control system is discussed.

Keywords： programmable controller; automation; industrial control

1 可編程控制器的組成及其各部分的功能

可編程控制器的基本組成：

從語辭義上來講，PLC也是一種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，只不過它比一般的計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接口和更直接地適用于控制要求的編程語言。所以PLC與計(jì)算機(jī)的組成十分相似，具有中央處理器（CPU），存貯器，輸入/輸出（I/O）接口，電源，編程語言，詳見圖1。

2 PLC編程思想

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的控制體系通常需要涉及很多外部的設(shè)備，對(duì)于設(shè)備的動(dòng)作要求通常十分嚴(yán)格。在很長一段時(shí)間中，編程需要首先根據(jù)具體要求繪制流程圖，然后根據(jù)流程圖編寫程序的框架，再在這個(gè)流程框架中增加約束信息和報(bào)警信息，因此這一編程思想是面對(duì)過程的。數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的處理過程是統(tǒng)一的，沒有多少可以重用的代碼，并且如果代碼的數(shù)量過大，會(huì)對(duì)維護(hù)工作產(chǎn)生很大壓力。面向過程的PLC編程方法，主要存在的缺陷在于：割裂被控對(duì)象在PLC程序和現(xiàn)實(shí)中的聯(lián)系，使得內(nèi)部邏輯和被控對(duì)象不太明確，從而使程序后期的維護(hù)工作變得困難;另外程序內(nèi)部的邏輯關(guān)系復(fù)雜，因此控制的流程不夠明確，容易造成錯(cuò)誤;輸入和輸出都缺乏整體性，程序員通常對(duì)于各輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)作出孤立的考慮，無法實(shí)現(xiàn)兩者之間有效的邏輯關(guān)聯(lián)。

3 可編程控制器的編程方法

3.1 編程語言

目前的PLC編程語言主要有梯形圖、語句表、邏輯圖、高級(jí)語言等。

梯形圖——這種方法比較適合于初頻道接觸PLC的編程人員使用，因?yàn)樗容^直觀，簡(jiǎn)單易懂，只要具備基本的電路知識(shí)，易看懂易編程。

語句表——用助記符表示的PLC的一個(gè)功能。PLC在執(zhí)行程序時(shí)，實(shí)際上就是按照語句表編寫順序，逐個(gè)按照助記符表示的功能進(jìn)行執(zhí)行。這種方法比較直觀地反映出編寫程序的大小;在某些指令執(zhí)行過程中，用語句表編寫比用梯形圖編寫掃描時(shí)間較少。但對(duì)于初學(xué)者和復(fù)雜的功能有一定的難度。

邏輯圖——用邏輯關(guān)系表達(dá)出來的方式編程。它具有邏輯關(guān)系比較、清晰，但不易懂。一般情況下不采用此方法。

高級(jí)語言——如C語言，Basic語言或?qū)ｉT的高級(jí)語言。使用高級(jí)語言編程的PLC，一般是中高型PLC。

3.2 程序的結(jié)構(gòu)框圖

在編程序之前，必須首先具備一些資料，這些資料是根據(jù)被控對(duì)象的要求和條件確定的，一般有：I/O點(diǎn)分布和意義表，參數(shù)的定義和地址分配表，被控對(duì)象響應(yīng)的工藝及安全性條件說明書等。

程序框圖是編程的主要依據(jù)，用此要盡可能地根據(jù)資料詳細(xì)化，以便確定應(yīng)用程序的基本結(jié)構(gòu)。

程序框圖包括兩種：程序結(jié)構(gòu)框圖和功能控制框圖。程序結(jié)構(gòu)框圖是一臺(tái)PLC的全部功能部分在內(nèi)存中前后排列的縮影，使用中可以根據(jù)結(jié)構(gòu)圖了解所有功能控制在整一個(gè)程序中的位置。

3.3 程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方式

軟件設(shè)計(jì)任務(wù)的復(fù)雜程度決定用戶程序的結(jié)構(gòu)。

（1）線性編程：程序以線性的或順序的方式執(zhí)行每條指令。基本上是將程序放在一個(gè)主程序內(nèi)全部完成。

（2）分部式編程：程序設(shè)計(jì)按照動(dòng)作邏輯功能的不同分成各自獨(dú)立的子程序塊，每個(gè)子程序完成一項(xiàng)或多項(xiàng)簡(jiǎn)單的且獨(dú)立的任務(wù)。然后由主程序按照工藝有條件或無條件調(diào)用子程序。這些子程序在每一個(gè)掃描周期內(nèi)只能調(diào)用一次。