淺談PLC控制系統(tǒng)的軟件設計方法

1、淺談PLC控制系統(tǒng)的軟件設計方法淺談PL控制系統(tǒng)的軟件設計方法PL控制系統(tǒng)的設計是一項非常復雜的工作。一個PL控制系統(tǒng)，經(jīng)過不同的人設計，會形成不同的控制風格，但是系統(tǒng)設計的優(yōu)劣最終要由使用者來進展評價。由于PL的所有控制功能都是以程序的形式來實現(xiàn)的，因此，PL控制系統(tǒng)設計的大量工作都集中在軟件程序設計上，即表達在梯形圖的設計上。根據(jù)系統(tǒng)的控制流程圖或波形圖設計PL梯形圖程序，即所謂的編程。這一步是整個應用系統(tǒng)設計的核心工作，也是比擬困難的一步。常用的編程方法有經(jīng)歷設計法、邏輯設計法、波形圖設計法和流程圖設計法等。下面重點介紹根據(jù)繼電器的電路原理圖設計PL的梯形圖程序與用功能流程圖法設計PL的

2、梯形圖。一、根據(jù)繼電器的電路原理圖設計PL的梯形圖程序繼電器控制系統(tǒng)是典型數(shù)字量控制系統(tǒng)。我們可以用設計繼電器控制線路的方法來設計比擬簡單的PL梯形圖程序。這種設計方法沒有普遍的規(guī)律可循，這種設計方法就是經(jīng)歷設計法，程序設計的質(zhì)量與設計者的經(jīng)歷和程度關系很大。要設計好梯形圖，首先要深化理解控制要求，同時還要有一定的電器設計的理論經(jīng)歷。經(jīng)歷設計法對于簡單控制系統(tǒng)的設計是很有效的，并且它是設計復雜控制系統(tǒng)的根底，要很好地掌握。但這種方法主要依靠設計者的經(jīng)歷，所以要求設計者在平常的工作中注意搜集與積累各種典型環(huán)節(jié)程序段，從而不斷增加自己的經(jīng)歷。一根據(jù)繼電器的電路原理圖設計PL的梯形圖程序的步驟首先設

3、計者要理解和熟悉被控設備的機械局部論文聯(lián)盟的動作情況和工藝過程，根據(jù)繼電器線路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。確定PL的輸入信號和輸出負載，以及與它們對應的梯形圖中的輸入位、輸出位的地址，畫出PL的外部接線圖。確定與繼電器線路中的中間繼電器、時間繼電器對應的梯形圖中的存儲器位和定時器T的地址。從而建立起繼電器控制線路與PL的梯形圖的位地址之間的對應關系。根據(jù)上述關系畫出PL的梯形圖程序。在編寫程序過程中，可以借鑒現(xiàn)成的標準程序，但必須弄懂這些程序段，否那么會給后繼工作帶來困難。編寫程序過程中，要及時對編出的程序進展注釋，以免忘記其互相關系，要隨編隨注。注釋包括程序的功能、邏輯關系說明、設計思想

4、、信號的來源和去向，以便閱讀和調(diào)試。設計時應注意梯形圖與繼電器電路的區(qū)別。梯形圖是一種軟件，是PL圖形化的一種程序。在繼電器電路圖中，各繼電器可以同時動作，而PL的PU是串行工作的，每個時刻PU只能處理一條指令。二根據(jù)繼電器電路圖設計PL的接線圖和梯形圖時應注意的問題應遵循PL梯形圖的語法規(guī)那么。在繼電器電路中，觸點可以放在線圈的左邊也可以放在線圈的右邊，但在梯形圖中必須放在線的右邊。設置中間單元。在梯形圖中，假設多個線圈都受某一觸點的串聯(lián)、并聯(lián)電路的控制，為了簡化電路，在梯形圖中可以設置電路的存儲器位，它類似于繼電器控制線路中的中間繼電器。盡量減少PL的輸入輸出信號。與繼電器線路不同，一般只

5、需一個動合觸點給PL提供輸入信號，在梯形圖中可以屢次使用一個位的動合觸點與動斷觸點。在繼電器的控制線路中，假如幾個觸點的串聯(lián)、并聯(lián)電路總是作為一個整體出現(xiàn)，可以把它們作為PL的一個輸入信號，只占用PL的一個輸入點。為了減少PL的指令條數(shù)，在梯形圖程序中單個觸點與電路塊串聯(lián)時應放在右邊，與電路并聯(lián)時應放在下面。二、用功能流程圖法設計PL的梯形圖一功能流程圖控制法功能流程圖控制法是按照消費工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部的狀態(tài)和時間的順序，對消費過程中的各個執(zhí)行機構自動有序地進展操作，其根本的指導思想是將系統(tǒng)的每一個工作周期劃分為假設干個順序相連的階段，每個階段成為一步，并用編

6、程元來代表各步。二功能流程圖轉換梯形圖的根本規(guī)那么功能流程圖轉換梯形圖時，轉換實現(xiàn)的條件是在功能流程圖中，步活動狀態(tài)的進展是由轉移的實現(xiàn)來完成的。轉移的實現(xiàn)必須同時滿足兩個條件：1.該轉移的所有前步必須都是活動步。2.相應的轉移條件都得到滿足。假如轉移的前步或后步不止一個時，轉移的實現(xiàn)稱為同步實現(xiàn)。為了加強同步實現(xiàn)，有向線段的程度局部用雙線表示。三轉移實現(xiàn)應完成的操作轉換實現(xiàn)時應完成以下兩個操作：1.使所有通過有向連線與相應的轉移符號相連接的后步都變?yōu)榛顒硬健?.使所有通過有向連線與相應的轉移符號相連接的前步都變?yōu)椴换顒硬?。以上?guī)那么可以用于任意構造的功能流程圖中，其區(qū)別如下：在順序構造中，一

7、個轉移僅有一個前步和后步；在并行構造中，轉移有幾個后續(xù)步，在轉移實現(xiàn)的同時將所有的后續(xù)步編程元件置位。在并行構造的合并處轉移有幾個前步，它們均為活動步時才能實現(xiàn)轉移，在轉移實現(xiàn)時應將所有前步的對應編程元件復位。在選擇構造的分支與合并處，一個轉移實際上只有一個前步與后步，但是這一步可以使多個前步或后步中的一步。四根據(jù)流程圖用啟保停電路設計梯形圖的方法根據(jù)功能流程圖設計梯形圖時，可以用存儲器位來代表步。某一步為活動步時，對應的存儲器位為1，某一轉移實現(xiàn)時，該轉移的后步變?yōu)榛顒硬?，前步變?yōu)榉腔顒硬?。很多轉移條件都是短信號，即它存在的時間比它激活的后步時間短，因此應使用有記憶的電路或指令如啟保停電路和

8、置位、復位指令來控制代表步的PL內(nèi)部存儲器位。下面先介紹由啟保停電路控制代表PL內(nèi)部位存儲器的方法。啟保停電路僅僅使用線圈與觸點指令，任何一種PL都有這類指令，因此這是一種通用的編程方法，可以用于任何類型的PL。設計啟保停電路的關鍵是找出它們的啟動條件與停頓條件。根據(jù)轉移實現(xiàn)的根本規(guī)那么可知，轉移實現(xiàn)的條件是它的前步為活動步，并且滿足其轉移的條件。五選擇序列構造的功能流程圖的編程方法假如某一步的后面有N條分支組成的選擇序列，該步在滿足轉移條件時，可以轉移到N步中的任一步中去，其停頓條件應為這N步對應的存儲器位的動合觸點相串聯(lián)。一般說來，對于選擇序列的合并，假如某一步之前有N步轉移即有N條分支進

9、入該步，那么代表該步的存儲器位的啟動電路有N條支路并聯(lián)組成，各支路由某一前步對應的存儲器位的動合觸點與相應的轉移條件對應的觸點串聯(lián)而成。任何復雜的功能流程圖都是由順序構造、選擇序列構造和并行序列構造等組成的。假如掌握了這些根本構造的編程方法，就可以快速設計出任何復雜的功能流程圖對應的梯形圖程序。六根據(jù)流程圖用置位、復位指令設計梯形圖的方法順序構造功能流程圖編程的方法編制的梯形圖與功能流程圖的對應關系，這種編程方法與裝移實現(xiàn)的根本原那么之間有著論文聯(lián)盟嚴格的對應關系，用它編制復雜的功能流程圖的梯形圖時，更能發(fā)揮出其優(yōu)越性。在功能流程圖中，假如某一轉移的所有前步都是活動步，并且滿足相應的轉移條件，

10、那么轉移實現(xiàn)。與有向連線相連的轉移后步變?yōu)榛顒硬?，相應的所有前步變?yōu)椴换顒硬健Ｔ谥梦粡臀恢噶钸M展編程時，用該轉移的所有前步對應的存儲器位的動合觸點與轉移對應的觸點串聯(lián)，作為對所有后步對應的存儲器位進展置位的條件，同時它也是對所有前步對應的存儲器位進展復位的條件。注意使用這種編程方法時，不能將輸出線圈與復位置位指令塊并聯(lián)，這是因為前步與轉移條件串聯(lián)組成的電路的接通時間很短只有一個掃描周期，當轉移條件被滿足后前步被馬上復位，該串聯(lián)電路斷開，而輸出線圈至少應該在某一步對應的全部時間內(nèi)接通，所以應根據(jù)功能流程圖，用代表步的存儲器位的動合觸點或它們的并聯(lián)電路來驅(qū)動輸出位對應的線圈。對于選擇序列的流程圖的編程方法，假如某一轉移與并行序列的分支、合并無關，它的前步和后步都只有一個，需要置位和復位的存儲器位都只有一個，因此對選擇序列的分支與合并的編程方法實際上與順序構造完全一樣?？傊?，PL控制系統(tǒng)的軟件