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)廣泛地運用到工業(yè)自動化領(lǐng)域中。文章通過對電機PLC控制設(shè)計為例，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，例如電機的啟停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計數(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)的問題進行探討。

關(guān)鍵詞：可編程控制器;自動化;工業(yè)控制

中圖分類號：TP273 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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也是一種計算機控制系統(tǒng)，只不過它比一般的計算機具有更強的與工業(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與計算機的組成十分相似，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，對于設(shè)備的動作要求通常十分嚴格。在很長一段時間中，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，再在這個流程框架中增加約束信息和報警信息，因此這一編程思想是面對過程的。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，會對維護工作產(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：割裂被控對象在PLC程序和現(xiàn)實中的聯(lián)系，使得內(nèi)部邏輯和被控對象不太明確，從而使程序后期的維護工作變得困難;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，容易造成錯誤;輸入和輸出都缺乏整體性，程序員通常對于各輸入點和輸出點作出孤立的考慮，無法實現(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，因為它比較直觀，簡單易懂，只要具備基本的電路知識，易看懂易編程。

語句表——用助記符表示的PLC的一個功能。PLC在執(zhí)行程序時，實際上就是按照語句表編寫順序，逐個按照助記符表示的功能進行執(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間較少。但對于初學(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。

高級語言——如C語言，Basic語言或?qū)ｉT的高級語言。使用高級語言編程的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)被控對象的要求和條件確定的，一般有：I/O點分布和意義表，參數(shù)的定義和地址分配表，被控對象響應(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程序中的位置。

3.3 程序設(shè)計結(jié)構(gòu)方式

軟件設(shè)計任務(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主程序內(nèi)全部完成。

（2）分部式編程：程序設(shè)計按照動作邏輯功能的不同分成各自獨立的子程序塊，每個子程序完成一項或多項簡單的且獨立的任務(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掃描周期內(nèi)只能調(diào)用一次。