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PLC编程的入门技巧

2015-01-28赵红飞

科学中国人 2015年5期
关键词:梯形图电路图流程图

赵红飞

凌源市职业教育中心

PLC编程的入门技巧

赵红飞

凌源市职业教育中心

可编程控制器简称PLC,专为工业环境应用而设计,是以微处理器为核心,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等发展起来的一种通用的自动控制装置。PLC作为现代工业自动化的三大支柱之一,更有着较好的发展前景。

PLC;程序;流程图

可编程控制器简称PLC,专为工业环境应用而设计,是以微处理器为核心,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等发展起来的一种通用的自动控制装置。自20世纪90年代问世以来,发展迅速、广泛。在制造、冶金、能源、交通、化工、电力等领域有着广泛的应用。PLC作为现代工业自动化的三大支柱之一,在工业控制领域承担着重要角色,影响越来越广泛。

在学习PLC的过程中,学好PLC的关键是对PLC编程方法的的掌握及其灵活应用,但在学习时,经常遇到编程盲点、没有头绪等入门级问题,本人在从事中职教学实践中总结出几个容易出错的问题,希望对初学者有所帮助。

一、典型的控制电路直接转化

对于入门学者可以根据继电器电路图来编制梯形图,也就是将典型的继电器电路图直接“翻译”为具有相同功能的PLC的梯形图程序,可以借助这些典型的控制电路来加深初学者对梯形图程序的理解。当然使用这种设计方法时应注意,梯形图程序是PLC的一种编程语言,是一种程序软件,而继电器是由硬件元件连接而成的,梯形图程序和继电器控制电路电路有着本质上的区别。

将继电器的控制电路图转换为PLC的梯形图程序的时候,同时要画出外部的I/O接线图,参考步骤如下:

1、了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况,根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理,这样才能做到在设计和调试控制系统时心中有数。

2、画出控制系统控制流程图。确定被控系统必须完成的动作及完成这些动作的顺序,画出工艺流程图和动作顺序表。

3、列出I/O分配表。确定PLC的输入信号和输出负载,画出PLC的外部接线图。

4、根据以上可画出梯形图。

在设计梯形图时应该遵循一定的原则,在使用本方法时应该注意:

·辅助继电器。辅助继电器类似于继电器控制系统中的中间继电器,在梯形图中,可以用辅助继电器作为中转环节,可以简化电路。

·等效电路。在梯形图中,可以将控制同一个线圈的各条电路并联起来,近似于一个点,从而画出等效的梯形图电路。

·双重互锁。在处理PLC的梯形图程序时,应该设置对应的软件互锁,同时还应该考虑到在其输出回路中设置硬件互锁。

·热继电器触点的处理。在继电器控制系统中,最常见的元件是热继电器,分为自动复位和手动复位两种。前者的常闭触点,可以不用考虑是否PLC的输入点,直接与接触器的线圈串联;而后者的常闭触点,在梯形图程序中必须占一个输入点,这样在接触器那一端就不用再考虑它了。

二、积累程序,建立“程序库”

所谓“程序库”,就是在不断的学习和总结过程中积累起来的短小、精悍的程序段。每一个繁琐、复杂的程序,都是由多个单一基本程序段构成,掌握的这种基本的程序段越多越好,还可以一点点引申、扩展、演化。在编制打的的程序段时,可以根据需要随时引用这些成熟的,或者演化而来的程序段,可以大大缩短编程时间,提高工作效率。例如延时接通电路,如果你掌握了这个基本程序段,在编制电动机按顺序启动程序时,就可以调用延时接通电路这一过程;还有运输传送带、广场喷泉、电动机连续起动等控制过程,都可以参考这样的程序段,只要能够真正理解、灵活应用,编程自然就简单了。

三、步进顺序控制法编程

PLC编程的方法可以有很多种,但是对于初学者来说,最实用的应该是步进顺序控制法。步进控制是PLC应用中一个重要的控制手段,步进顺序控制法是PLC编程中最为便捷、有效的编程方法。用这种编程方法可以实现多种控制作业,如单流程控制、选择流程控制和并行流程控制等。但是,不管是哪一类型的控制方式,关键都是画出顺序流程图。而画出顺序流程图的关键,首先是要寻找控制过程中具有代表性的工作阶段或状态。弄清每个工作阶段或状态的三个主要元素,即每个工作阶段的驱动负载,转换的目标及转换到指定目标所需要的条件。

举例说明:小车自动送料控制系统,其控制要求为:当小车处于SQ2处且侧翻门关闭时,按下启动按钮,小车向前运行,到SQ1处停下,翻斗打开,货物从漏斗中装入小车,7S后翻斗自动关闭,小车向后运行。直至压下后限位开关SQ2,小车侧翻门打开5S,货物从小车中,完成一次动作。分析控制要求,据其画流程图如下所示:

再根据顺序流程图写出相应的梯形图程序、及其语句表。只要设计的顺序流程图正确,相应的梯形图程序就应该不会出错。所以说能否正确画出顺序流程图是利用步进顺序控制法编制程序的主要前提。

四、PLC的执行特点对编程的影响

PLC的工作过程就是CPU扫描程序的执行过程,因此PLC的执行方式和扫描周期对程序的影响是不能忽略的。

五、PLC指令系统中功能指令

PLC的指令系统包含基本指令和功能指令两部分,对在对待某些复杂的控制问题时,要比基本指令简单,相对来讲一个功能指令功能指令那个好了,可以代替几条基本指令。正确使用这些指令,正确对待和应用。比如用比较指令CMP对定时器经过值区的值进行比较输出,原来需要几个定时器才能完成的程序编制用一个定时器就可以轻松搞定。但是我建议,对于初学者来说还是以基本指令为主,渐渐的在过渡到功能指令。

以上五个方面是本人任教该学科以来总结出来的一些小结,希望能对PLC感兴趣的人以及PLC的入门学习这有所帮助。

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