“艺术彩灯造型”的PLC程序设计方法简介

张行松

(鄂东职业技术学院，湖北 黄州438000)

“艺术彩灯造型”的PLC程序设计方法简介

张行松

(鄂东职业技术学院，湖北 黄州438000)

文章介绍了“艺术彩灯造型”的PLC控制程序的设计方法。在编程中，运用定时器和区间比较指令为每一工步分配时间;运用交替输出指令产生“翻转”使程序变得简单;运用“逻辑设计法”编写译码输出程序。编程思路清晰，编程方法实用，能举一反三。

艺术彩灯;定时器;区间比较指令;交替输出指令;逻辑设计法

在FX—PLC实验指导书中，有一个“艺术彩灯造型的PLC控制”的实验，它控制的是八组灯，程序比较长，有130步。由于该程序不能直接用PLC示教仿真软件来做仿真实验，所以在讲到“PLC的应用指令［1］”时，为了让学生能有效地进行仿真练习，笔者把灯的数目先减少到四盏，让学生结合仿真软件的输出界面用“应用指令”来编写仿真实验程序，待学生掌握了程序的设计思路后，再由学生自己去扩展程序。这样做既培养了学生的兴趣，也启发了学生的思维。

下面简单地介绍一下艺术彩灯造型的PLC控制程序的设计方法，以起一个抛砖引玉的作用。

设A、B、C、D表示四盏彩灯，用 PLC来控制这四盏彩灯，让其亮熄变化产生艺术效果，故称这种具有艺术效果的彩灯组合叫做“艺术彩灯造型”。其动作要求是:起动时四盏灯全亮(1秒)，再按ABCD顺序依次点亮(每灯亮1秒)，接着又是四盏灯全亮(1秒)，再按DCBA顺序依次点亮(每灯亮1秒)，如此循环，周而复始。

动作要求图解如下:

下面分三个步骤来设计:

1 用定时器和区间比较指令［ZCP］为每一工步分配时间

根据定时器当前值和辅助继电器置位情况把时序分为5工步:

(1)0～1秒M10为ON;

(2)1～2秒M11为ON;

(3)2～3秒M12和M13为ON;

(4)3～4秒M14为ON;

(5)4～5秒 M15为ON。设计梯形图如图1所示:

图1 用定时器和区间比较指令的梯形图

在图1中，特殊辅助继电器M8000(运行监视［1］)在PLC运行时一直为 ON状态，T0为100毫秒定时器，设定参数K50，即定时为5秒，T0常闭触点起延时5秒自复位作用。

ZCP为区间比较指令［1］，PLC在执行ZCP指令时，将T0的当前值与十进制常数10和20相比较，把比较结果送到M10～M12;将T0的当前值与常数30和40相比较，比较结果送到M13～M15。

当T0的当前值≤10时，M10为ON;

当T0的当前值在10和20之间时，M11为ON;

当T0的当前值＞20时，M12为ON。

当T0的当前值≤30时，M13为ON;

当T0的当前值在30和40之间时，M14为ON;

当T0的当前值＞40时，M15为ON。

所以0～1秒M10为ON;

1～2秒M11为ON;

2～3秒M12和M13为ON;

3～4秒M14为ON;

4～5秒M15为ON。

2 用交替输出指令［ALT］［1］使M0的状态在定时器每次循环的开始时产生翻转，这样能使程序变得简单。

设计梯形图如图2所示:

图2 用交替输出指令产生翻转的梯形图

3 译码输出程序的设计

这里用“逻辑设计法［2］”来设计。

根据动作要求可列出彩灯动作真值表如表1所示:

表1 彩灯动作真值表

由真值表可得逻辑表达式:

由逻辑表达式可得译码输出程序的梯形图，如图3所示:

图3 译码输出程序的梯形图

4 小结

将图1、图2、图3按顺序连接在一起就是四盏彩灯满足动作要求的完整程序了。

学生可以用PLC示教仿真软件练习，验证以上所编程序的正确性。也可以根据自己对程序的理解将灯的数目增加至八盏或八组，用PLC实验台(箱)做真实的实验。

其扩展的方法也非常简单:

要增加四盏灯，就要增加四步(第6步～第9步)，每步1秒，就要增加4秒。所以，定时器T0的参数要修改为K90;

还要增加两个区间比较指令:即增加［ZCP K50 K60 T0 M16］和［ZCP K70 K80 T0 M19］;

各步置位的辅助继电器也很有规律，其规律是:

第1步:M10为ON;

第2步:M11为ON;

第3步:M12和M13为ON;

第4步:M14为ON;

第5步:M15和M16为ON;

(注意:增加四步后，在第5步就必须加上M16。因为当 T0的当前值 ＞40时，M15均为ON)

第6步:M17为ON;

第7步:M18和M19为ON;

第8步:M20为ON;

第9步:M21为ON;

要增加四盏灯还要增加四个输出继电器来驱动。Y24—E灯，Y25—F灯，Y26—G灯，Y27—H灯。

八盏灯的动作在一个周期内共18步，分为前9步和后9步。前9步是M0为ON，灯顺行;后9步是M0为OFF，灯逆行。

按照这些规律，不难写出逻辑表达式，进而就可以画出梯形图了。

2011－2012－2学期，笔者已经在三个班按这个思路讲了这个内容，先讲四盏灯的编程方法，然后，让学生自己扩充程序编写八盏灯的控制程序，学生完成的情况都很令人满意。

这说明:充分发挥学生的主观能动性是很重要的，学生的潜能是巨大的，教师的作用就是要善于引导，善于启发。多给学生一些思考的空间，比给出现成的答案要好。

［1］廖常初.PLC基础及应用［M］.北京:机械工业出版社，2003.

［2］王兆义.小型可编程控制器实用技术［M］.北京:机械工业出版社，2003.

G712;TM571.2

A

1003-8078(2012)03-0053-02

2012-04-09 doi10.3969/j.issn.1003-8078.2012.03.15

张行松，男，湖北黄梅人，副教授，主要研究方向为电气控制技术。

(张所滨)