殷超

摘要：PLC技術在工業(yè)生產中占據重要的地位，在職業(yè)技術教學中讓學生能夠進行程序設計是教授的重點。本文探討了常用的兩種編程方法，并進行了比較，以便讓學生在實際應用中合理的選擇。

關鍵詞：PLC;經驗設計法;順序控制設計法

上世紀60年代末，它不斷吸收微計算機技術使之功能不斷增強，逐漸適合復雜的控制任務。隨著微電子技術、計算機技術和數(shù)據通信技術的飛速發(fā)展、微處理器的出現(xiàn)，以及流程加工行業(yè)（如汽車制造業(yè)）對生產流程迅速、頻繁變更的需求，PLC技術出現(xiàn)并快速發(fā)展。

目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強功能等方面有了質的飛躍，使早期的PLC從最初的邏輯控制、順序控制，發(fā)展成為具有邏輯判斷、定時、計數(shù)、記憶和算術運算、數(shù)據處理、聯(lián)網通信及PID回路調節(jié)等功能的現(xiàn)代PLC。

一、常用的編程方法

正是由于PLC技術在目前的工業(yè)生產中占據了極其重要的地位，因此在我校的多個專業(yè)都開設了PLC技術這門課。掌握PLC技術最終的目的是為了讓學生能夠進行程序設計，因此在常規(guī)的教學中所教授的設計方法包括經驗設計法、根據繼電器電路設計梯形圖和順序控制設計法三種。其中，根據繼電器電路設計梯形圖一般用于改造繼電器控制系統(tǒng)，在應用中有一定的局限性，所以我們把經驗設計法和順序控制設計法作為教授的重點。下面我們先對這兩種方法做一下簡要的介紹：

1、經驗設計法

經驗設計法顧名思義就是依據設計者的設計經驗進行設計的方法。經驗設計法設計程序時，將生產機械的運動分成各自獨立的簡單運動，分別設計這些簡單運動的控制程序，再根據各自獨立的簡單運動，設置必要的聯(lián)鎖和保護環(huán)節(jié)。這種設計方法要求設計者掌握大量的控制系統(tǒng)的實例和典型的控制程序。設計程序時，還需要經過反復修改和完善，才能符合控制要求。

2、順序控制設計法

所謂順序控制設計法就是針對順序控制系統(tǒng)的一種專門的設計方法。這種設計方法很容易被初學者接受，對于有經驗的工程師，也會提高設計的效率，程序的調試、修改和閱讀也很方便。PLC的設計者們?yōu)轫樞蚩刂葡到y(tǒng)的程序編制提供了大量通用和專用的編程元件，開發(fā)了專門供編制順序控制程序用的功能表圖，使這種先進的設計方法成為當前PLC程序設計的主要方法。

二、經驗設計法與順序控制設計法的比較

以上對兩種編程方法做了一下描述，不難發(fā)現(xiàn)這兩種方法各有各的好處。下面我們以例子的形式來看看他們自己的優(yōu)缺點。

假設小車開始時停在左限位開關SQ1處，按下右行起動按鈕SB1，小車右行，到達限位開關SQ2處時停止運動，10s后定時器的定時時間到，小車自動返回起始位置。

首先采用經驗設計法來看看如何設計：

為了使小車向右的運動自動停止，將右限位開關對應的I0.4的常閉觸點與控制右行的Q0.0的線圈串聯(lián)。為了在右端使小車暫停10s，用I0.4的常開出點來控制定時器T37的線圈，T37的定時時間到時，其常開觸點閉合，給控制Q0.1的起保停電路提供起動信號，使q0.1線圈通電，小車自動返回。小車離開SQ2所在位置后，I0.4的常開觸點斷開?；氐絊Q1所在位置時，I0.3的常閉觸點斷開，使Y0.1的線圈斷電，小車停在起始位置。

梯形圖如下圖所示：

下面我們再來看看用順序控制來編程。根據題目要求我們可以編寫出下面的順序功能圖以及梯形圖。

從兩種編程方式不難看出：

經驗設計法所編程序看起來較為簡潔，但需要學生具有一定的對問題的理解和分析能力，經驗的多少決定了所編寫程序的好壞，并且在編寫的過程中還需要經過反復修改和完善，才能符合控制要求。因此，經驗設計法對學生來說是一種能力的體現(xiàn)，這在學生在日后的工作中可以不斷加強。順序控制設計法，雖然看起來很麻煩，但通過順序控制圖可以很明朗的了解控制過程，學生只需要知道控制的先后次序便能很快的編寫出循序控制圖，因此，這種方法比較容易讓初學的學生掌握。

順序功能圖雖然簡單，但是使用SCR編程有些問題需要引起重視。

1、控制過程必須一步一步的運行，中間需要滿足轉換條件才能跳轉，如果因為某些問題需要緊急停車，這時該如何處理呢？比如上面所舉得例子，我們看到停車按鈕和過載保護在順序控制中并沒有體現(xiàn)出來，而這在實際生產中是必不可少的組成部分，因此在順序控制中我們還提到了一種使用中間繼電器替代狀態(tài)繼電器的方法——使用起保停電路的順序控制梯形圖設計法。在這種方法中我們只需要將每個中間繼電器線圈端加上所要的停止條件即可，而不需要像SCR中那樣，一遇到停止就返回初始步，這樣減少了很多不必要的麻煩。

2、在SCR中由于一步一步之間都是獨立的，因此有些輸出元件可能在控制過程中多次得電，我們一般都采用了置位復位指令以減少某一線圈的多次輸出，那么在遇到隨時停止時，要注意不僅要將中間繼電器斷電，同時還要將電路中所有的帶置位指令的元件全部復位。

3、使用SCR指令一定要注意，程序執(zhí)行完畢后必須返回初始，否則最后一個單元會不斷的執(zhí)行下去。

總之，不論是經驗設計法還是順序控制設計法，各有各的優(yōu)點，各有各的缺點，因此我們在教學過程中應該根據學生的掌握情況，實時的改變教學的側重點，力保學生能過掌握到一種適合自己的編程方式，以備工作之需。

參考文獻

[1]殷建國.可編程序控制器及其應用，機械工業(yè)出版社，2006 .

[2]廖常初.FX系列PLC編程及應用，機械工業(yè)出版社，2008

[2]廖常初.PLC編程及應用，機械工業(yè)出版社2008

[4]何獻忠.可編程控制器應用技術，清華大學出版社，2007

（作者單位：武漢技師學院）