工业控制中PLC编程方法探讨

王智

摘  要：随着工业控制技术的发展，PLC已经作为工业控制的基础广泛地运用到工业自动化领域中。文章通过对电机PLC控制设计为例，在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的启停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，而PLC技术是解决上述问题的最有效、最便捷的工具，因此PLC在工业控制领域得到了广泛应用。下面就PLC工业控制系统的问题进行探讨。

关键词：可编程控制器;自动化;工业控制

中图分类号：TP273 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）04-0144-03

Abstract： With the development of industrial control technology， PLC has been widely used in the field of industrial automation as the basis of industrial control. This paper takes the design of motor PLC control as an example. In modern industrial production equipment， there are a large number of digital and analog control devices， such as the start and stop of motor， the opening and closing of solenoid valves， product counting， setting and control of temperature， pressure and flow， etc. The PLC technology is the most effective and convenient tool to solve the above problems， so the PLC is in the field of industrial control. It has been widely used. Next， the problem of PLC industrial control system is discussed.

Keywords： programmable controller; automation; industrial control

1 可編程控制器的组成及其各部分的功能

可编程控制器的基本组成：

从语辞义上来讲，PLC也是一种计算机控制系统，只不过它比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接口和更直接地适用于控制要求的编程语言。所以PLC与计算机的组成十分相似，具有中央处理器（CPU），存贮器，输入/输出（I/O）接口，电源，编程语言，详见图1。

2 PLC编程思想

现代工业生产的控制体系通常需要涉及很多外部的设备，对于设备的动作要求通常十分严格。在很长一段时间中，编程需要首先根据具体要求绘制流程图，然后根据流程图编写程序的框架，再在这个流程框架中增加约束信息和报警信息，因此这一编程思想是面对过程的。数据与数据的处理过程是统一的，没有多少可以重用的代码，并且如果代码的数量过大，会对维护工作产生很大压力。面向过程的PLC编程方法，主要存在的缺陷在于：割裂被控对象在PLC程序和现实中的联系，使得内部逻辑和被控对象不太明确，从而使程序后期的维护工作变得困难;另外程序内部的逻辑关系复杂，因此控制的流程不够明确，容易造成错误;输入和输出都缺乏整体性，程序员通常对于各输入点和输出点作出孤立的考虑，无法实现两者之间有效的逻辑关联。

3 可编程控制器的编程方法

3.1 编程语言

目前的PLC编程语言主要有梯形图、语句表、逻辑图、高级语言等。

梯形图——这种方法比较适合于初频道接触PLC的编程人员使用，因为它比较直观，简单易懂，只要具备基本的电路知识，易看懂易编程。

语句表——用助记符表示的PLC的一个功能。PLC在执行程序时，实际上就是按照语句表编写顺序，逐个按照助记符表示的功能进行执行。这种方法比较直观地反映出编写程序的大小;在某些指令执行过程中，用语句表编写比用梯形图编写扫描时间较少。但对于初学者和复杂的功能有一定的难度。

逻辑图——用逻辑关系表达出来的方式编程。它具有逻辑关系比较、清晰，但不易懂。一般情况下不采用此方法。

高级语言——如C语言，Basic语言或专门的高级语言。使用高级语言编程的PLC，一般是中高型PLC。

3.2 程序的结构框图

在编程序之前，必须首先具备一些资料，这些资料是根据被控对象的要求和条件确定的，一般有：I/O点分布和意义表，参数的定义和地址分配表，被控对象响应的工艺及安全性条件说明书等。

程序框图是编程的主要依据，用此要尽可能地根据资料详细化，以便确定应用程序的基本结构。

程序框图包括两种：程序结构框图和功能控制框图。程序结构框图是一台PLC的全部功能部分在内存中前后排列的缩影，使用中可以根据结构图了解所有功能控制在整一个程序中的位置。

3.3 程序设计结构方式

软件设计任务的复杂程度决定用户程序的结构。

（1）线性编程：程序以线性的或顺序的方式执行每条指令。基本上是将程序放在一个主程序内全部完成。

（2）分部式编程：程序设计按照动作逻辑功能的不同分成各自独立的子程序块，每个子程序完成一项或多项简单的且独立的任务。然后由主程序按照工艺有条件或无条件调用子程序。这些子程序在每一个扫描周期内只能调用一次。