張行松
(鄂東職業(yè)技術(shù)學院,湖北 黃州438000)
“藝術(shù)彩燈造型”的PLC程序設(shè)計方法簡介
張行松
(鄂東職業(yè)技術(shù)學院,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)計方法。在編程中,運用定時器和區(qū)間比較指令為每一工步分配時間;運用交替輸出指令產(chǎn)生“翻轉(zhuǎn)”使程序變得簡單;運用“邏輯設(shè)計法”編寫譯碼輸出程序。編程思路清晰,編程方法實用,能舉一反三。
藝術(shù)彩燈;定時器;區(qū)間比較指令;交替輸出指令;邏輯設(shè)計法
在FX—PLC實驗指導書中,有一個“藝術(shù)彩燈造型的PLC控制”的實驗,它控制的是八組燈,程序比較長,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驗,所以在講到“PLC的應(yīng)用指令[1]”時,為了讓學生能有效地進行仿真練習,筆者把燈的數(shù)目先減少到四盞,讓學生結(jié)合仿真軟件的輸出界面用“應(yīng)用指令”來編寫仿真實驗程序,待學生掌握了程序的設(shè)計思路后,再由學生自己去擴展程序。這樣做既培養(yǎng)了學生的興趣,也啟發(fā)了學生的思維。
下面簡單地介紹一下藝術(shù)彩燈造型的PLC控制程序的設(shè)計方法,以起一個拋磚引玉的作用。
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”。其動作要求是:起動時四盞燈全亮(1秒),再按ABCD順序依次點亮(每燈亮1秒),接著又是四盞燈全亮(1秒),再按DCBA順序依次點亮(每燈亮1秒),如此循環(huán),周而復始。
動作要求圖解如下:
下面分三個步驟來設(shè)計:
1 用定時器和區(qū)間比較指令[ZCP]為每一工步分配時間
根據(jù)定時器當前值和輔助繼電器置位情況把時序分為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)計梯形圖如圖1所示:
圖1 用定時器和區(qū)間比較指令的梯形圖
在圖1中,特殊輔助繼電器M8000(運行監(jiān)視[1])在PLC運行時一直為 ON狀態(tài),T0為100毫秒定時器,設(shè)定參數(shù)K50,即定時為5秒,T0常閉觸點起延時5秒自復位作用。
ZCP為區(qū)間比較指令[1],PLC在執(zhí)行ZCP指令時,將T0的當前值與十進制常數(shù)10和20相比較,把比較結(jié)果送到M10~M12;將T0的當前值與常數(shù)30和40相比較,比較結(jié)果送到M13~M15。
當T0的當前值≤10時,M10為ON;
當T0的當前值在10和20之間時,M11為ON;
當T0的當前值>20時,M12為ON。
當T0的當前值≤30時,M13為ON;
當T0的當前值在30和40之間時,M14為ON;
當T0的當前值>40時,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)在定時器每次循環(huán)的開始時產(chǎn)生翻轉(zhuǎn),這樣能使程序變得簡單。
設(shè)計梯形圖如圖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
這里用“邏輯設(shè)計法[2]”來設(shè)計。
根據(jù)動作要求可列出彩燈動作真值表如表1所示:
表1 彩燈動作真值表
由真值表可得邏輯表達式:
由邏輯表達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作要求的完整程序了。
學生可以用PLC示教仿真軟件練習,驗證以上所編程序的正確性。也可以根據(jù)自己對程序的理解將燈的數(shù)目增加至八盞或八組,用PLC實驗臺(箱)做真實的實驗。
其擴展的方法也非常簡單:
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,定時器T0的參數(shù)要修改為K90;
還要增加兩個區(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。因為當 T0的當前值 >40時,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輸出繼電器來驅(qū)動。Y24—E燈,Y25—F燈,Y26—G燈,Y27—H燈。
八盞燈的動作在一個周期內(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,不難寫出邏輯表達式,進而就可以畫出梯形圖了。
2011-2012-2學期,筆者已經(jīng)在三個班按這個思路講了這個內(nèi)容,先講四盞燈的編程方法,然后,讓學生自己擴充程序編寫八盞燈的控制程序,學生完成的情況都很令人滿意。
這說明:充分發(fā)揮學生的主觀能動性是很重要的,學生的潛能是巨大的,教師的作用就是要善于引導,善于啟發(fā)。多給學生一些思考的空間,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:機械工業(yè)出版社,2003.
[2]王兆義.小型可編程控制器實用技術(shù)[M].北京:機械工業(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,主要研究方向為電氣控制技術(shù)。
(張所濱)