瑞控机械南京有限公司 210038
摘要：本文剖析了PLC控制程序中比较常见的逻辑控制的原理，这种控制方式在如今计算机控制技术日益普及的环境下有很大的技术缺陷存在，于是下文中提出了相应的解决办法，即数据结构和指针控制，并对这两种方式的特点进行了比较。
关键词：逻辑控制；PLC编程；结构数据；指针
PLC控制技术在20世纪80年代以后得到了工业控制方面的广泛应用，目前想要衡量一个企业的现代化水平，PLC控制技术的应用情况已经成为了一个重要的衡量标准。而对于企业以及其自动控制方面的工作人员来说，最需要考虑的就是如何将PLC控制手段充分的利用起来服务于生产工艺。
在世实际生产中，同一组设备可以采用不同的PLC方法进行控制，不同控制方式出现的原因、过程以及利弊都是不一样的，说明在进行PLC控制程序的编辑中，可以选择一些适当的高级编程语言技巧，用来补充PLC传统的控制手段。
1提出问题
传统的电气逻辑控制技术在不断的发展中形成了PLC控制技术，所以逻辑控制是PLC用户控制程序中最基础的，同时对单体设备的运行进行控制也是效果最好的。只要对设备的位置位置反馈信号或者运行情况反馈信号进行简单的收集，就可以以工艺要求为依据对设备下达逻辑指令，例如“与”“非”“或”等，然后实现停止、启动等具体的操作控制。不过在实际操作的时候需要OS操作站实时进行手动操作和人工监控。
例如图1中的A、B两个马达，分别连接着PLC的反馈信号（Aa，Ab）和控制信号（Oa，Ob）。假如工艺对其的要求是两台马达必须分开工作，那么当操作工人使用OS操作站进行马达A的启动时，PLC就会向Oa发送启动命令，在收到了Aa反馈信号以后，程序会立即联锁马达B，只有马达A处于停止状态下才能允许马达B运行，反之启动马达B也是一样的。
然而在产品品质的日益提升中，工艺也提出了更高的要求给PLC控制过程，如今生产过程中越来越普及计算机控制技术，通过控制计算机来发出操作指令和参数，然后由PLC进行指令的接受并进行自动控制，操作工人主要是对其过程进行监控，避免出现意外情况。这种控制方式对于PLC来说具有一定好处，就是人工的干扰大大降低了，PLC得以更为连续和稳定的运行，可以更加准确并且技术的控制现场设备。但是这种控制方式对于PLC用户程序的要求也更加高了，不能再使用简单的逻辑控制。因为PLC的控制原理是将全部的控制程序在一个工作周期内按顺序全部进行完，然后以程序的要求为依据采集并处理过程镜像区中的外部输入信号，然后将这些指令逐个通过控制程序发送到现场，等到下个工作周期才会采集其余的现场输入信号。
例如在图1中，马达A、B在i周期的事后都是静止的，并且都允许运行，此时程序1要求对马达A进行启动，而程序2要求对马达B进行启动，那么马达A在程序1的控制下启动了，却没有马达A的反馈信号，那么程序2在这种情况下会默认马达B也是允许启动的所以也将马达B启动，那么在这样一个PLC运行周期内两台设备就同时启动了，而他们之间是联锁的，很大的影响了生产过程。
想要解决计算机自动控制带来的这种故障，一个非常有效的方法是，对程序使用数据结构和指针来进行控制。
2实例分析
炼钢中有一个很重要的工序——物料添加，对于很多环节例如抽真空处理等上来说都是必不可少的。如图2我们可以看到，物料添加具体可以分为三大部分，其中称重过程是从M到W的过程，若干个物料仓M组合若干个称重仓W，形成了称重线；运输过程是从W到传输带或者溜槽，最终达到汇总斗；最后是加料过程，就是从汇总斗到钢水。
PLC在物料添加中的称重过程，会依据过程计算机的指令，依照物料的名字和时间，来扫描所有的物料仓M，将与下料工艺相符合的料仓寻找出来并且进行称重过程的执行。这个阶段，一条称重线在同一个时间内允许振料的料仓只有一个，如果称重线不同那么振料可以同时进行。
PLC在物料添加中的传输过程中，会依据过程计算机所下的指令，按照时间的要求来扫描所有的称重斗W，将那些和下料工艺要求相符合的称重斗寻找出来，然后进行传输过程的执行，同上面的称重过程一样，这一阶段内的同一时间，只有一个称重斗允许进行振料。
PLC在物料添加中的下料过程中，会依据过程计算机所下的指令，同样按照时间的要求来发送加料指令给汇总斗。因为只有唯一一个汇总斗，并且加料的过程中汇总斗就是收尾的阶段了，所以这个阶段相比起称重和传输过程来说，就显得更加便于控制。
钢水的成分对于炼钢工艺的影响是很大的，所以要求自然也非常严格，因此只有保证设计了良好的物料添加系统控制程序，才能保证产品的质量过关。通过上文中提到的物料添加工序我们可以看出，在进行称重和传输的过程中，很可能会出现上文中提到过的故障，所以系统的正常运行仅仅依靠简单的逻辑控制是很难实现的。
3指数和数据结构的控制
在对PLC程序使用数据结构和指针进行控制的时候，需要开发两个数据块，DXa和DXc，分别应用在称重和运输过程中。其中DXa存放的是过程计算机下达的数据块地址Mi，包含着同一时刻进行下料的料仓的相关内容，或是存放着数据块地址Wi，是在同一时刻允许到汇总斗的称重斗的相关内容；DXc中存放的是数据块地址Mi和Wi，分别是关于接受启动指令下料的料仓内容以及称重斗的相关内容，详情如图3所示。
在结束了一轮钢水处理过程后，PLC会自动对DXa和DXc进行处理，其中存放指针的数据字A0和C0会变为1，并且清零A1~Ai和C1中的内容。在开始新一轮的行钢水处理以后，会自动按照顺序将指针A0中的数值，通过计算机传入的振料料仓数据块地址Mi填入DXa中的A1~Ai，并且注意相对应的顺序，指针I在每一个数据填入的时候自动加1。在I个数据全部填完以后，会有下一批数据送入，然后程序再逐个指针内的数值。
参考文献：
[1]安静.嵌入式软PLC编程系统的设计[J].电气传动自动化，2010，32（6）：33-37.
[2]韩美卿，郑明，杨娟娟，等.PLC结构化文本编程系统的设计与实现[J].仪器仪表用户，2010，17（1）：26-27.
论文作者:吴树志
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/23
标签：称重论文; 马达论文; 过程论文; 物料论文; 指针论文; 指令论文; 控制程序论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;