西門子中國(guó)總代理

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西門子PLC程序設(shè)計(jì)方法有哪些

在工程中，對(duì)PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)有多種方法，這些方法的使用，也因各個(gè)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平和喜好有較大的差異，現(xiàn)將常用的兒種應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法作一簡(jiǎn)單介紹，供讀者編理時(shí)參考。

??1、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

??經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法指在一些典型的控制環(huán)節(jié)和電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控制對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。有時(shí)為了達(dá)到一個(gè)滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果，需要多次反復(fù)調(diào)試與修改，增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程元件才能滿足要求。這種方法沒有一個(gè)可遵循的規(guī)律，而且陸意性很大，其設(shè)計(jì)結(jié)果也不是唯一的，設(shè)計(jì)所需時(shí)間長(zhǎng)短和設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)的多少有關(guān)。

??經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)于一些簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較有效的，可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果,由于這種方法主要是依靠設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，要求對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)和工業(yè)上常用的各種典型環(huán)節(jié)比較熟悉，對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法一般設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，不易掌握，系統(tǒng)交付使用后，用戶維修困難，所以，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法一般只適合于比較簡(jiǎn)單或某些典型系統(tǒng)相類似的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

??2、邏輯設(shè)計(jì)法

??工業(yè)電氣控制線路中，有不少都是通過繼電器來實(shí)現(xiàn)的，而繼電器、接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)，即吸合與斷開，因此，用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路是完全可以的。其實(shí)早期的PLC就是用于替代繼電器控制系統(tǒng)的，采用邏輯代敬設(shè)計(jì)PLC程序時(shí)，只要邏輯函數(shù)是用邏輯變量的基本運(yùn)算式表達(dá)出來的，實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯函數(shù)的線路也就相應(yīng)確定了。當(dāng)設(shè)計(jì)人員熟練掌握這種設(shè)計(jì)法后，可以直接寫出與邏輯函數(shù)和表達(dá)式對(duì)應(yīng)的指令語句程序，梯形陶都可以省略。

??邏輯設(shè)計(jì)法在*初時(shí)用的比較多，它非常適合改造繼電器控制系統(tǒng)，可以收到簡(jiǎn)單、高效、推確的效果，但大型PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就不能勝任了。

??3、狀態(tài)分析法

??狀態(tài)分析法程序編寫過程是先將要編寫的控制功能分成若干個(gè)程序單位，再從各程序單位中所要求的控制信號(hào)的狀態(tài)關(guān)系分析山發(fā)，將輸出信號(hào)置位復(fù)位的條件分類，然后結(jié)合其他控制條件確定輸出信號(hào)控制邏輯。

??在進(jìn)行狀態(tài)分析之前，首先要繪制出狀態(tài)關(guān)系圖。狀態(tài)關(guān)系圖就足用高、低電平信號(hào)線表示的控制信號(hào)之間的狀態(tài)關(guān)系曲線圖。圖中每一對(duì)相互聯(lián)系的狀態(tài)稱為一組狀態(tài)關(guān)系，各組狀態(tài)關(guān)系之間應(yīng)該是互相獨(dú)立的，如圖8-2所示。

??圖8-2為一電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止控制信號(hào)狀態(tài)關(guān)系圖。這里將整個(gè)過程分為了A、B、C3組控制狀態(tài)關(guān)系，分別表示如下。

??A:當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)，電動(dòng)機(jī)就起動(dòng)輸出信號(hào)置位;

??B:當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)，電動(dòng)機(jī)就停止輸出信號(hào)復(fù)位;

??C:當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)并且起動(dòng)信號(hào)還保持為有效狀態(tài)，停止信號(hào)如果出現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)也就不再運(yùn)轉(zhuǎn)，也不再起動(dòng)，直到下個(gè)起動(dòng)信號(hào)上升沿山現(xiàn)。

??狀態(tài)關(guān)系圖只表示各控制信號(hào)之間的狀態(tài)關(guān)系，不表示信號(hào)實(shí)際存在時(shí)間的長(zhǎng)短，而每組狀態(tài)關(guān)系沒有先后順序之分，只表示在當(dāng)前狀態(tài)下的一種必然的相互聯(lián)系。狀態(tài)關(guān)系圖必須包含各信號(hào)之間所有可能的狀態(tài)關(guān)系情況。

??在控制過程中，任何一個(gè)控制信號(hào)(包括中間信號(hào))的聲牛都可以歸納為一個(gè)置位有格的邏輯關(guān)系，稱這個(gè)具有普遍意義的置位/復(fù)位邏輯為基本控制邏輯。

??在程序中，任何一個(gè)的用單個(gè)擾木坊制羅輯為士體來完成的功能單元，都稱為一個(gè)程比單位。一段具有較完整的功能程序段都可能由若干個(gè)程序單位組成。各程序單位之間由其1信號(hào)相互聯(lián)系在一起，這里的I/O信號(hào)都是相對(duì)于基本控制邏輯本身而言的。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，可以先設(shè)計(jì)出各程序單位的程序，再將它們連接在一起，就構(gòu)成了一個(gè)完整的控制程序。

??4。利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法

??新一代的PLC編程設(shè)計(jì)除了采用梯形圖編程外還采用適用于順序控制的標(biāo)準(zhǔn)化SFC(Se Function Chart)語言編制，它實(shí)質(zhì)上就是第7章中的步進(jìn)控制。該設(shè)計(jì)方法使程序設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，程序更加簡(jiǎn)潔、規(guī)范、可靠。三菱公司小型PLC除基本邏輯指令之外還增加了兩條簡(jiǎn)單步進(jìn)順序控制指令，這樣就可以采用類似SPC語言的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的方式進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。

??狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖又稱流程圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，是分析和設(shè)計(jì)PLC順序控制的得力工具。

??所謂“狀態(tài)”是指特定的功能，因此狀態(tài)的轉(zhuǎn)移實(shí)際上也就是控制系統(tǒng)的功能的轉(zhuǎn)移。機(jī)電系統(tǒng)中機(jī)械的自動(dòng)工作循環(huán)過程就足電氣控制系統(tǒng)的狀態(tài)白動(dòng)、有序逐步轉(zhuǎn)移的過程，所以也有人把狀態(tài)流程圖稱之為功能流程圖。

??5，綜合設(shè)計(jì)法

??以上介紹的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法、狀態(tài)分析法、利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法各有特點(diǎn)，具體采用什么方法是根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容的不同與設(shè)計(jì)人員本人的情況來確定的。不過任何一種設(shè)計(jì)方法都很難滿足要求，一般都是采用綜合設(shè)計(jì)法。所謂綜合設(shè)計(jì)法就是以狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法為主再配以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法或邏輯設(shè)計(jì)法或狀態(tài)分析法完成整個(gè)PLC編程設(shè)計(jì)任務(wù)。