蔡月

摘要：隨著我國工業(yè)建設(shè)進程的穩(wěn)步提升，PLC程序逐漸應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中。通過PLC程序可以更加高效、快捷地完成工業(yè)生產(chǎn)步驟，保證工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。本文就計算機編程思想在PLC程序設(shè)計中的應(yīng)用進行分析，希望能幫助PLC程序有更好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：計算機編程；PLC程序；設(shè)計應(yīng)用

中圖分類號：TH862.6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）02-0019-01

可編程控制器又稱PLC控制器，它的出現(xiàn)使得我國工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)得以完善。其工作原理是由計算機進行程序預(yù)設(shè)，然后再將生產(chǎn)信息輸入進PLC控制器中，由控制器進行分析后向外部程序發(fā)布指令，外部程序執(zhí)行命令開始進行生產(chǎn)。在這個工程中，主要就是由計算機程序進行計算、分析和執(zhí)行，同時PLC程序也是由計算機進行設(shè)置，所以計算機對于PLC程序來說十分重要。

1 PLC程序發(fā)展歷程

1.1 PLC程序起步階段

在第二次工業(yè)革命后到上世紀六十年代之間，工業(yè)生產(chǎn)控制主要由繼電接觸器來完成，這是一種早期電子控制系統(tǒng)，其利用導(dǎo)線連接定時器、繼電器和接觸器觸電，然后根據(jù)一定邏輯關(guān)系進行系統(tǒng)性運行。繼電接觸器因其價格低廉、操作簡單、結(jié)構(gòu)簡單等特點被廣泛應(yīng)用到當(dāng)時工業(yè)控制領(lǐng)域之中，但是隨著科技不斷進步，工業(yè)生產(chǎn)難度不斷加大，人們在實踐中發(fā)現(xiàn)繼電接觸器不夠靈活，如果出現(xiàn)故障會影響整個控制系統(tǒng)運行，不利于工業(yè)生產(chǎn)。

1.2 PLC程序初級階段

在這個階段，PLC程序依舊受到繼電接觸器影響，但是這個時候出現(xiàn)了計算機技術(shù)，它的出現(xiàn)使PLC程序可以實現(xiàn)少量控制功能，可以執(zhí)行少量簡單運算和指令，在一些大型程序設(shè)計上還是捉襟見肘。

1.3 PLC程序高級階段

十九世紀末期以來，計算機程序呈現(xiàn)出高速發(fā)展趨勢，計算機編程思想也逐漸形成系統(tǒng)化體系，這種系統(tǒng)化計算機編程體系也在PLC編程思想上有所體現(xiàn)，不僅完善了PLC編程思想，還在PLC程序設(shè)計中加入數(shù)據(jù)庫元素，用各種形式來采集工業(yè)生產(chǎn)過程中加工、消耗等各種數(shù)據(jù)，并對這些龐大、復(fù)雜數(shù)據(jù)進行管理和儲存，將這些數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化分類，對數(shù)據(jù)中存在問題進行提取，方便人們在下一次生產(chǎn)時能夠更加快速、有效掌握數(shù)據(jù)信息。

2 計算機編程思想

計算機編程思想是由算法和基本結(jié)構(gòu)組成，算法是指利用計算機對數(shù)值進行計算或是利用計算機對一些非數(shù)值數(shù)據(jù)進行排序、管理?；窘Y(jié)構(gòu)有三種：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)局勢利用計算機進行一個順序執(zhí)行系統(tǒng)，在這種結(jié)構(gòu)中輸入一個數(shù)據(jù)會按照命令順序進行自上而下執(zhí)行。選擇結(jié)構(gòu)又叫做分支結(jié)構(gòu)和條件結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中輸入數(shù)據(jù)，計算機都會對所給數(shù)據(jù)進行分析，判斷數(shù)據(jù)符合哪種條件，根據(jù)數(shù)據(jù)自身情況選擇進行不同計算和執(zhí)行方式，產(chǎn)生不同結(jié)果。循環(huán)結(jié)構(gòu)就是給數(shù)據(jù)設(shè)置一個條件，然后在計算機內(nèi)不斷計算，直到達到條件為止。

3 PLC程序設(shè)計原理

3.1 以結(jié)構(gòu)為目標(biāo)進行編程設(shè)計

這種編程設(shè)計原理主要就是依托于計算機編程思想，在進行PLC程序設(shè)計時，也是根據(jù)順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)這三種思路進行設(shè)計，使PLC程序只有一個出口和一個入口，在程序內(nèi)部按照 邏輯層次關(guān)系建立多個功能相對獨立的模塊，并將任務(wù)進行細化，分配到這些模塊身上，然后將這些模塊按照程序執(zhí)行順序進行連接，讓復(fù)雜的任務(wù)程序能通過PLC程序變成小型任務(wù)，通過不同模塊間配合使用，完成目標(biāo)任務(wù)。這種基于計算機編程思想的PLC程序設(shè)計原理能很好整理各個模塊之間順序和邏輯關(guān)系，將復(fù)雜程序細致化、簡單化，方便進行工業(yè)上調(diào)試、設(shè)置和維護。

3.2 以對象為目標(biāo)進行編程設(shè)計

這種編程設(shè)計模式就是某一對象、某一類物品等作為PLC程序基本概念，了解編程對象特點，根據(jù)其特點進行編程。這種編程方式在近年來工業(yè)生產(chǎn)中受到廣泛應(yīng)用。其好處在于可以將數(shù)據(jù)進行類別分類，使PLC程序在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中更加成熟，同時這種編程設(shè)計可以不斷重復(fù)利用，減少PLC程序開發(fā)時間和經(jīng)歷，提高PLC程序設(shè)計編程效率。這種PLC程序設(shè)計方式雖然是以對象為目標(biāo)，但是在編寫時，仍舊應(yīng)用了一些計算機編程思想，讓PLC程序設(shè)計總能夠相互產(chǎn)生連接，支持PLC程序正常運轉(zhuǎn)。

4 幾種計算機編程思想在PLC程序設(shè)計中的應(yīng)用

4.1 數(shù)據(jù)庫思想

PLC控制系統(tǒng)最大特點就是要對輸入數(shù)據(jù)進行大量整理、計算，然后分析大量數(shù)據(jù)，輸出結(jié)果。簡單編程設(shè)計并不能真正實現(xiàn)對流動數(shù)據(jù)進行大范圍控制，在對數(shù)據(jù)進行計算并根據(jù)數(shù)據(jù)進行執(zhí)行過程中，難免出現(xiàn)效率低下等情況。為了完成這種高難度工作任務(wù)，可以計算機編程思想中數(shù)據(jù)庫思想應(yīng)用到PLC程序設(shè)計之中，當(dāng)向PLC程序輸入大量數(shù)據(jù)之后，PLC控制程序就會自動對數(shù)據(jù)進行分類處理，然后自行訪問數(shù)據(jù)查找向匹配資料進行計算，將計算結(jié)果輸出至PLC控制程序終端進行結(jié)果執(zhí)行命令。

4.2 程序嵌套思想

程序嵌套思想優(yōu)勢在于可以將復(fù)雜程序變成一個個小程序，進行獨立運行和操作，主要應(yīng)用于以對象為目標(biāo)進行的PLC程序設(shè)計中。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，總會出現(xiàn)一些需要反復(fù)進行重復(fù)運算數(shù)據(jù)，這個時候可以應(yīng)用程序嵌套思想，為需要重復(fù)計算部位建立單獨運算模塊，在工業(yè)控制程序中將計算處理模塊按照功能區(qū)別，進行獨立設(shè)計，使PLC程序結(jié)構(gòu)更加清晰，框架更加有條理。在執(zhí)行命令時，將所有重復(fù)程序操作都集中到同一模塊上，減少數(shù)據(jù)在PLC程序中運轉(zhuǎn)時間和運轉(zhuǎn)流程，以此提高PLC程序運行速度，方便工人在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對PLC控制系統(tǒng)進行調(diào)試。

4.3 模糊控制思想

模糊控制編程思想是指將設(shè)計者思維通過計算機技術(shù)變成計算機語言，將設(shè)計者控制思維進行轉(zhuǎn)化，使PLC程序能自然模擬出設(shè)計者思維，將實際工程操作程序按照模糊控制原則進行編程處理，改變PLC程序數(shù)據(jù)輸入精度和輸出精度。簡單來說就是由使用者向PLC控制程序輸入一個模糊范圍，然后PLC控制程序針對這個范圍進行大量數(shù)據(jù)分析、比對，使輸出數(shù)值符合使用者給出范圍，這種模糊控制設(shè)計思想多用于小型汽輪機控制、熱交換機、熱水器等領(lǐng)域。

5 結(jié)語

通過以上對PLC程序發(fā)展歷程、計算機編程思想和幾種計算機編程思想在PLC設(shè)計中應(yīng)用的介紹，我們可以知道傳統(tǒng)PLC控制程序在不斷發(fā)展的工業(yè)實踐中不斷暴露出一些自身弊端和不足之處，通過將計算機編程思想和PLC程序設(shè)計進行有機結(jié)合，可以很好改善傳統(tǒng)PLC控制程序弊端及不足。如數(shù)據(jù)庫思想很好地解決了PLC程序在數(shù)據(jù)處理上存在的弊端，程序嵌套思想使PLC程序得到簡化，運行起來更加快捷，模糊控制思想使PLC程序更加擬人化等，使PLC程序設(shè)計更加成熟。

參考文獻

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