PLC编程中顺序控制设计法的应用分析

宋秀琴 侯殿坤

摘要：随着电子技术日新月异的进步，PLC（可编程控制器）自从 1969 年诞生到现今为止，经过四十多年的发展，先进的电子装置系统逐渐取代传统的继电控制逻辑系统，在各行各业得到广泛的应用，而PLC由于其设计方法简单好掌握（控制系统由于外部接线简单方便，控制方法主要由程序实现）、设计清晰、编程方便成为现代工业技术不可缺少和替代的部分，是目前推动工业自动化的重要的有力工具，是应用领域最广泛的工业控制，如冶金、矿业、机械和轻工等。本文主要分析顺序控制法的具体步骤，并以除尘系统为例，介绍顺序控制设计法在PLC中的应用。

关键词：顺序控制设计 PLC编程 应用

中图分类号：TM571.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）07-0017-01

逻辑运算、顺序控制、定时、计数，是可编程控制器基本的功能。它会通过信号的输入输出调节，来对各式各样的电气控制系统和生产所有环节，进行操纵。所以顺序控制设计法、经验设计法、逻辑思维设计法是它常见的用来控制系统的方法。采用顺序控制设计法编制PLC程序具有明显的优越性，所编程序基本上能一次到位，不必反复修改和调试，用以教学上面，容易让人理解和接受，用在生产方面，则相对方便操作。所以熟练掌握顺序控制设计法无疑能为编程设计省时省力不少。

1 顺序控制设计法的通用步骤

首先要明确和清楚顺序控制法的基本含义。顺序控制法，又可以称作功能表图设计法，是用比较直观的图形直接反映控制功能关系。所谓顺序控制就是在生产过程中按照生产工艺要求，在输入信号的作用下，划分的阶段根据时间顺序和内部状态控制生产过程，自动有序地进行。顺序功能图主要是用来描述控制系统的控制过程功能以及特定的图表，由步（Step）或状态（可用辅助继电器M和状态继电器S表示）、转换、转换条件、转换方向和每一步的动作这几个部分构成。顺序功能图（Sequential Function Chart），与某一种控制技术并没有关系，它相当于一种行业技术术语运用平台，供技术人员之间进行有效交流，在免去复杂系统控制的情况下实现良好沟通，能够用来展示以上介绍的顺序控制过程。

M0是初始的步，M0、M1这两个步是不样的，它们的转换条件就是对应着图中M8002、X0、X1的动合触点。一旦可编程控制器开始运行，M8002立马就接通了，于是M0变成活动的，接下来Y0接通。关闭X0，M0这个步就转换到M1这个步，也就是说接通Y1，M0和M1分别成了不活动步和活动步。当闭合了X1的时候，M1、M0之间又实现了步的切换，M0成为活动步，M1变成不活动步。从上面的展示过程我们能得到这个结论，顺序控制设计法就是把系统的工艺过程，用顺序功能图的方式直观地体现出来，再根据顺序功能图的具体结果设计出梯形图的方法。设计周期短，设计效率高。毫无疑问，用户们都青睐它的这种高效性，并乐于接受，因为我们能比较容易地去调试、检查它的编程程序，读起来方便多了。

这种根据系统的顺序功能图，来设计梯形图的方法，是通常意义上的顺序控制梯形图的编程方法。使用起保停电路、以转换为中心、使用STL指令进行编程，这三样就是它目前常用的编程方法。而相应的，有四种方式：起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式、置位复位编程方式，能用来编制梯形图。顺序功能结构一般分为下面几种：单序列（此结构的顺序功能图没有分支），选择序列（由水平连线引出分支，分支出现的地方称为系列的开始，分支结束的地方称为序列合并）；并行序列（由水平的双连线引出分支）。用顺序功能控制设计法编程主要按写分析流图、对流图进行标注、描绘顺序功能图和梯形图，最后调试程序这五个步骤进行的。也就是说，要编一套程序时，首先分析控制要求和被控对象的工作流程，弄清工作周期，划分相应工作阶段，根据是可编程控制器的输出量是否发生变化划定步，确定转换条件并按顺序写出步的分析流图。标出各步的名称、有向连线、转换、转换条件和存在动作或者命令[3]。步骤之间通常用箭头和线段进行连接。最后对照标注的分析流图一步步写出可编程控制器的程序，调试过后，程序基本完成。

2 顺序控制设计法在编程中的应用（以除尘室设计程序为例）

随着我国经济的飞速发展，除尘这一技术工艺在生活中越来越得到人们的青睐和重视。特别是在大型制药厂、自来水厂等一些对清洁度和环保度要求比较严格的车间，人、物进入这些场合首先需要进行除尘处理，为了省时省力，方便快捷的操作，同时为了对除尘室的门进行有效控制，可以采用顺序控制设计法来进行PLC的编程设计。这种用了顺序控制设计法设计的程序，按部就班并且规范操作，让人一目了然，容易实现，真切地的体现了顺序控制设计法在编程中的应用。下面将以某无尘车间对人和物的除尘设计程序为例展示编程过程。

进入车间时，有两道门的设置。首先我们要通过第一道门进到除尘室里去，启动除尘的工作。第一道门打开的同时开门传感器动作，当它被关上的时候关门传感器动作，与此同时会发现，风机要开始对着里面吹风了，用电磁锁锁上第二道门，并延时20秒，风机自然随之停止，这时，电磁锁也自动打开，这个时候就能打开第二道门进入室内。第二道门也是经过这样类似的环节，然后开门传感器动作。如果要从室内出来，第二道门的开门传感器动作后，第一道门的开门传感器才会动作，与进入时动作和关门传感器是重复的，不需要再在出门时除一次尘，所以风机和电磁锁都不动作。

3 结语

要适应时代的发展要求，牢牢掌握PLC编程、调试方法就至关重要。针对实践情况，传统的方法已经不太实用了。顺序控制法的出现，很好地解决了这一难题。根据控制要求和工艺具体情况分析控制步骤，画出顺序功能图，从而更好的应用到PLC的编程中去。

参考文献

[1]刘冰.浅论顺序编程法在PLC编程中的应用[J].职业，2010，08：137.

[2]宋国杰.PLC顺序控制法编程应用[J].中国教育技术装备，2015，24：42-45.

[3]杨英成.面向对象方法在PLC程序设计中的应用研究[D].太原科技大学，2011.