PLC步进程序的探讨与应用

任明杰　贾全胜

【摘 要】本文通过对PLC步进指令的结构组成的论述，探讨步进程序的在工业控制方面的应用方法及优点，并与基本指令进行对比；通过实例ZC30真空热处理炉的改造，论证PLC步进程序应用方便、优化程序、控制可靠的优点。

【关键字】可编成控制器；步进指令；基本指令

中图分类号： TM615 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）30-0046-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.020

0 引言

随着近些年工业控制技术的迅速发展，PLC可编程控制器已成为工控领域的重要控制器之一。PLC编程指令很多，但往往很多人，都忽略了一些功能指令的使用方法及应用方面。

在早期的自动生产线及一些复杂自动化设备上，通过继电接触器控制，元器件很多，线路复杂，部分人使用PLC可编程控制器改造了这些设备，虽然元器件减少了，但是都是基于基本指令编出的程序，虽然可以使用，但是程序复杂，阅读较为不便，若使用一些功能指令则可以简化程序、阅读方便、控制更为可靠。

ZC30真空热处理炉电气控制线路比较复杂，自动化程度较高，通过该机床的改造，探讨如何用可编程控制器内部的步进指令实现外部控制功能，及基本指令的使用方面。

1 步进程序的探讨

1.1 步进指令

步进指令是可编程控制器编程指令中，属于功能指令的一部分，在欧姆龙PLC中，有STEP（08）和SNXT（09）组成，分别是步梯形区域定义和步梯形区域的步进，使用中必须成对出现。

SNXT符号如下：

S：工序编号

工序编号S指定的区域种类只有内部辅助继电器WR。

SNXT指令只执行一次输入的上升沿（OFF→ON）。SNXT 在STEP指令之前配置，对之前的工序编号（继电器）进行ON→OFF，对指定的工序编号S进行OFF→ON，来控制工序的步进。

STEP指令直接连接在左侧母线上。STEP在SNXT指令之后，各工序之前配置，表示该工序开始（指定工序编号）；在步梯形区域整体的最后配置，表示步梯形区域整体的结束（无工序编号）。

步进区域开始指令（已指定工序编号时）符号如下：

步进区域结束指令（未指定工序编号时）符号如下：

1.2 基本指令

基本指令是可编程控制编程中的重要组成部分，有LD、LD NOT、AND、AND NOT、OR等。基本指令多用于简单控制，编程较为灵活；对于繁琐的控制，若仅使用基本指令，编程较复杂，可用功能指令配合编程使其程序简化，且所编的程序较易阅读。

2 步进程序的应用举例

2.1 ZC30真空热处理炉简介

ZC30型真空热处理炉为冷壁内热式卧式双室真空炉。该设备有加热室、真空隔热闸门、气冷室、油淬装置、真空泵机组、水冷系统、液压系统、进料机构和电气控制系统等组成。有气淬和油淬两种方式，控制方式分为手动、自动和半自动，另有零位功能。

控制要点在于：在自动或半自动的工作过程中，可随时切换到手动工作方式，并用手动步进按钮跳转工作步或直接操作相应的按钮控制后面的工作步，再次切换到自动或半自动时，程序会接着手动操作后的工作步的位置继续工作；在手动、自动及半自动工作中，均可随时切换到零位，使程序停止在当前工作步，再次切换回其它任何一种工作方式时，均可继续工作。

2.2 步进控制程序

其中气淬工作过程如下：托架升→到升位，加热室门开→到开位，料车进加热室→到加热室位，托架降→到降位，料车退装料位→到装料位，加热室门关→到关位，保温时间到（手动时需按出炉淬火按钮）→加热室门开→到开位，料车进加热室→到加热室位，托架升→到升位，料车退冷却位→到冷却位，托架降→到降位，加热室门关→到关位，冷却风扇开，淬火→淬火时间到，冷却风扇停，料车退装料位→到装料位。

气冷方式下，程序启动开始，托架升到加热室门开这2步的步进程序如下图1：

从以上的程序可以看出，使用步进控制程序，使程序结构简单，工作过程清晰明了，易于读懂。若仅使用基本指令控制该设备工作过程，则程序相当复杂。

3 结论

在编程时，编程指令的选择优为重要，選择了正确的编程指令，可以使程序简化，便于以后的维修者读懂。用PLC步进程序控制ZC30真空热处理炉的工作过程，简化了控制线路，提高了控制的可靠性，降低了故障率，减少了维修工作量，使其维修方便，有效地提高了设备效率。