張士偉

摘要：本文先介紹了PLC的特點，然后論述了PLC的經(jīng)驗法、根據(jù)繼電器電路圖設計法、步進順序控制法、起保停法、功能指令應用法五種編程方法的特點、要領、步驟及注意事項，最后指出合理的選擇編程方法在程序設計中的作用。

關鍵詞：PLC編程方法程序梯形圖

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0030-01

可編程控制器，簡稱PLC。PLC最大的特點是控制過程以程序方式存放在存儲器內，只要修改程序就能改變生產工藝的控制過程，而不需要對硬件連接作多大的改變。已成為工業(yè)控制領域的通用自動控制裝置，同時被其他行業(yè)廣泛采用。

PLC控制系統(tǒng)是依靠程序進行控制的系統(tǒng)，程序設計是PLC應用中最關鍵的問題，本文以三菱FX2N系列為代表，解析PLC五種編程方法：經(jīng)驗法、根據(jù)繼電器電路圖設計法、步進順序控制法、起保停法、功能指令應用法。

1 經(jīng)驗法

PLC發(fā)展初期，沿用了設計繼電器電路圖的方法來設計梯形圖。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，最后的結果是多樣的。要熟練掌握此種方法要做到以下幾點。

1.1 要經(jīng)常練習

經(jīng)驗法與設計者的經(jīng)驗有關，所以要經(jīng)常練習，練習要基本程序開始，由簡單到復雜最后熟能生巧。

1.2 要熟練掌握的基本程序

（1）起保停程序。（2）產生單脈沖和連續(xù)脈沖的程序。（3）時間控制程序：①長延時程序（FX系列定時器最長延時時間為3276.7S）；②閃爍程序（如聲光報警器程序）；③接通延時程序，它相當于繼電器控制電路中長開延時閉合和長閉延時斷開觸點；④斷開延時程序，它相當于繼電器控制電路中長開延時斷開和長閉延時閉合觸點；⑤限制負載最長和最短工作時間程序。

1.3 程序和電路控制圖的不同處

（1）設計程序時，一定要了解PLC的掃描工作方式，即在程序處理階段，對梯形圖按從上到下，從左到右的順序逐一掃描處理，不存在幾條并列支路同時動作的情況。（2）梯形圖設計設計過程中不必考慮能量損耗問題，因為梯形圖中左、右母線之間并不接任何電源，每個邏輯行中沒有實際電流通過。

1.4 設計方法

根據(jù)控制對象設計基本控制環(huán)節(jié)程序，然后根據(jù)控制要求，在基本控制程序添加線圈和觸點，逐一解決問題。

1.5 注意事項

（1）程序設計好后，要對梯形圖優(yōu)化。（2）禁止出現(xiàn)雙線圈輸出。（3）每個記數(shù)器C和積算定時器T使用時必須有復位指令對其復位。

2根據(jù)繼電器電路圖設計梯形圖法

這種方法適用于PLC改造繼電器控制系統(tǒng)。因為原有的繼電器電路能完成系統(tǒng)的控制功能，而繼電器電路圖與梯形圖有很多相似之處。將繼電器電路圖轉換成梯形圖步驟如下。

（1）熟悉被控設備的工藝過程和機械的動作情況，掌握控制系統(tǒng)的工作原理。（2）確定與電路圖的各類按扭、開關、過載保護觸點信號和負載對應的梯形圖中的輸入繼電器X和輸出繼電器Y的元件號，畫出PLC的外部接線圖。（3）確定與電路的中間繼電器、時間繼電器對應的梯形圖中的輔助繼電器M和定時器T的元件號。（4）根據(jù)上述對應關系畫出梯形圖。（5）調整優(yōu)化梯形圖，使其符合梯形圖編程基本規(guī)則。

3 步進順控法

順序控制，就是按照生產工藝要求的動作規(guī)律，在各個信號的作用下，根據(jù)狀態(tài)和時間順序，使生產過程的各個執(zhí)行機構自動地有次序的進行操作。順序控制特點是規(guī)律性強，易于掌握和接受。其基本思想是系統(tǒng)的一個工作周期分若干步。當順序控制執(zhí)行到某一步時，改步對應的控制元件狀（態(tài)繼電器S）被驅動，使該步所有輸出執(zhí)行機構動作，完成相應的控制任務。當向下步轉移條件滿足時，下一步對應的控制元件被驅動，同時該步對應的控制元件自動復位，完成一步的控制任務。步進順控法設計程序需要以下幾個步驟。

（1）分配PLC的輸入和輸出點，畫出PLC的外部接線圖。

（2）根據(jù)控制要求畫出順序控制的狀態(tài)流程圖。一個完整的狀態(tài)一般包括：①該狀態(tài)控制的元件：初始位于最前面使用S0～S9，利用特殊輔助繼電器M8002的常開觸點來驅動；S10～S19為回零狀態(tài)，S20～S499是通用狀態(tài)，S500～S899有斷電保持功能；②該狀態(tài)所驅動的負載（Y、M、T、C）；③向下一個狀態(tài)轉移的條件，可以是單觸點，也可以是觸點的邏輯組合；④明確轉移方向。順序控制有單流程和多流程，多流程控制包括選擇性分支與匯合、并行分支與回合、跳步與循環(huán)等幾種。

（3）根據(jù)狀態(tài)流程圖畫出相對應的梯形圖。狀態(tài)流程圖中一個完整的狀態(tài)在梯形圖中的表示方法是：①控制元件：梯形圖中畫出S的步進接點STL；②狀態(tài)所驅動的對象：依照流程圖畫出；③轉移條件畫在STL之后；④轉移方向：用SET指令將下個狀態(tài)繼電器置位表示轉移方向。注意必須在一系列的步進指令的最后接一條RET指令。

4起保停法

起保停電路僅使用觸點和線圈的有關指令，任何一種PLC的指令系統(tǒng)都具備，因此是一種通用的編程方式，可用于任意型號的PLC。它的編程思路與步近順控方法一樣，不同之處在于。

（1）順序功能圖用通用輔助繼電器M來代表步（如圖1）。

（2）禁止雙線圈輸出。步進順控編程每步都可以有相同的的線圈，定時器線圈可以重復使用在兩步之間不可以連續(xù)使用。起保停編程所有的步中不允許出現(xiàn)兩有相同的驅動負載，如果有負載由幾步同時驅動，可以提取此幾步的常開觸點進行并聯(lián)來驅動此負載，避免出現(xiàn)雙線圈輸出。

5功能指令的法

FX2N系列功能指令種類繁多，部分功能指令要配合PLC的功能模塊才能使用。這里只簡單介紹MOV指令的一種應用。

[MOV K62 K2Y0]中K62為10進制，K2Y0為兩組Y每組四個，從Y0～Y7共八個。執(zhí)行此指令時，PLC把62十進制轉換成二進制傳送到Y0～Y7，1代表Y得電。此時Y2～Y5得電。如果利用此種方法可以設計出最簡單的“8”段數(shù)碼顯示器程序。

6結語

PLC的每種編程方法都有各自的特點，根據(jù)具體情況和具體控制系統(tǒng)要選擇合適的編程方法可以在較短的時間里設計出較簡的程序。2007年安徽省舉辦的中職學校技能選拔賽中，PLC操作方面，給的是機床控制電路圖，最簡便的方法是選“根據(jù)電路圖設計梯形圖法”。2010年、2011年淮南礦業(yè)集團技師考核操作技能給的文字性題目，控制要求很多，沒有有無大的有規(guī)律。當然首選經(jīng)驗編程法。部分考生選用先設計電路圖，在轉換成梯形圖，時間當然夠用，結果是很難達到考核合格的。當然，一個復雜的控制系統(tǒng)需要多種編程方法的綜合使用。只要熟練掌握和運用各種編程方法，就可以在較短的時間里設計出簡單、合理的程序。

參考文獻

[1] 廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應用[M].重慶大學出版社，2001，2.

[2] 可編程控制器及其應用[M].中國勞動社會保障出版社，2009.8.