开滦能源化工股份有限公司煤炭洗选加工中心 河北唐山 063109
摘要：PLC常用的编程语言可以分为指令表、梯形图、功能块等方式，其中梯形图是使用最为广泛，也是最容易掌握的编程方法。但是无论使用哪种编程语言进行编程，都必须考虑程序的可读性。程序可读性强，漏洞少，闭锁关系清晰，程序好维护，可以随时根据控制要求进行修改；程序可读性差，漏洞多，闭锁关系不清楚，程序不好维护，一旦控制要求发生变化，修改程序需要反复分析闭锁关系，难以修改。本文通过自锁控制程序逐步扩展到若干台单电机顺序起车、逆序停车控制程序，并进行归纳总结，浅显意赅的阐述了PLC编程技巧。
关键词：PLC 编程 可读性 程序
随着PLC技术的不断发展，以PLC为主体的自动化控制系统已经逐步取代了传统的继电器控制系统，广泛的应用于工业生产的各个领域。PLC控制系统可以分为硬件和软件两部分。硬件就是系统配置，选择PLC模块，犹如人的身体；软件就是控制程序，犹如人的灵魂。PLC控制系统是否能够达到控制要求，发挥最大的作用，不仅仅需要先进的硬件系统，还需要完善的控制程序。硬件一旦确定，就不容易进行大范围的修改，而控制程序可以随时根据控制要求进行修改。对于规模较大的企业，PLC控制系统就需要配套可读性强的控制程序才能发挥最大的作用，提高生产效率。
1．自锁控制程序
逆序停止控制程序，根据控制要求设备C停止条件：“停止”常开点变为ON一次，“设备C”为ON，“设备C停止”线圈得电，实现自锁，“设备C停止”常闭点变OFF，“设备C”控制回路断电，“设备C”变为OFF。设备B停车条件：“设备C”为OFF、“设备B”为ON，“设备B逆停”线圈得电，实现自锁，“设备B停止”“设备B停止”常闭点变OFF，“设备B”控制回路断电，“设备B”变为OFF。同理可以分析设备A停车条件，在此不再累述。控制程序如图三所示。
但是该控制程序也存在问题，在启动程序中，只要“设备A”启动，“设备B”、“设备C”也会启动。在停止程序中，如果“设备C”因故障或者其他原因停车，“设备A”、“ 设备B”也会停止。这样的控制程序无法在工程实践中应用。
2.1控制程序的改进
结合工程实际，需要对其进行修改。增加一个起车警报，按下启动钮一次，设备全部无过载，停钮位按下，警报响60秒，提醒现场人员设备马上启动，注意安全，警报停止后，则“顺序启动”为ON，设备A、B、C，顺序起车，间隔时间为5秒。与上例启动程序不同的是把中间继电器换成定时器，时基为0.1秒。在没有启动警报的情况下，即使“设备A”由于某种原因为ON，设备B、设备C也不会跟着启动。设备启动完毕或者某台设备过载，则“启动标志”变为OFF。如果想要再次启动，必须重新发警报，保障了安全。
按下停止钮，“逆序停止”为ON，设备A、B、C逆序停车，间隔时间为5秒。如果“逆序停止”为OFF，即使“设备C”停止了，“设备B”、“ 设备C”也不会停止。与上例停止程序不同的是将中间继电器换成定时器，时基为0.1秒。设备停止完毕后，“停止完毕”变为OFF。控制程序如图四、图五所示。
在本例中，设备A控制回路中“设备A过载”信号和“设备A”信号是设备A固有的信号，而“设备A启动”信号、“设备A停止”信号是闭锁关系信号。设备B控制回路中“设备B过载”信号和“设备B”信号是设备B固有的信号，而“设备B启动”信号、“设备B停止”信号和“设备A”信号闭锁关系信号。设备C控制回路中“设备C过载”信号和“设备C”信号是设备C固有的信号，而“设备C启动”信号、“设备C停止”信号、“设备A”信号和“设备B”信号是闭锁关系信号。
2.2 归纳总结
通过以上控制程序，可以得出以下结论，无论是哪一台设备，都有起车条件和停车条件，起车条件既受设备自身信号控制，也受外部信号控制，即闭锁关系，所以起车条件又可以分为内部条件和外部条件。同理，停车条件既可以受设备自身信号控制，也可以受外部信号控制，所以停车条件也分为内部条件和外部条件。设备控制条件可分为内部条件和外部条件。内部条件由设备决定，是设备固有的信号，一般情况下设备不变，设备的固有信号也不会发生变化。但是外部条件由外部信号控制，即闭锁关系，不受设备自身控制，取决于控制要求，可以增加，也可以减少。所以在编写控制程序的时候，具体到某一台设备，可以把该设备的内部条件按照要求串入控制回路中，然后再根据闭锁关系串入外部条件。
“设备B过载”信号取决于设备B，只与设备B有直接关系。设备B过载后，“设备B过载”常闭点为OFF，设备B停车，然后“设备B”信号闭锁设备C停车。“设备B过载”信号，并没有直接闭锁设备C，而是由“设备B”信号闭锁，所以“设备B过载”信号为设备B的内部条件。“设备B”线圈得电，“设备B”常开点为ON，实现自锁，所以“设备B”信号对设备B自身而言是内部信号。
而“设备B启动”信号和“设备B停止”信号，不受设备B自身控制，完全由外部条件控制。“设备A”信号，取决于设备A自身，该信号闭锁设备B，对设备B而言就是外部条件。所以这三个条件对设备B而言是外部条件，不取决于设备B，这三个外部条件是可以发生变化的。
所以内部条件与外部条件不是绝对的，例如“设备A”信号，对设备A而言就是内部条件，而对设备B、设备C而言，就是外部条件。
设备的内部条件和外部条件可以按照以下原则区分：设备运行不能缺少的条件，只与设备本身有直接关系，是设备运行的必须条件，为内部条件，除此之外为外部条件。
总结，通过以上分析，可以知道内部条件是基础，一旦确定，就不再发生变化，需要串入设备的控制回路。外部条件决定设备的闭锁关系，所以说控制过程是受设备外部条件控制的。通过归类，可以把外部条件分为起车脉冲条件、停车脉冲条件、起车条件三种。起车脉冲条件控制起车脉冲相当于启动钮，停车脉冲条件控制停车脉冲，相当于停止钮，起车条件必须串入设备的控制回路中。在编写控制程序的时候，一定要先根据控制要求，对这三个外部条件进行分析，然后再编写控制程序。这里没有停车条件是因为停车脉冲条件具备了，就会发出停车脉冲，设备就停车了，起车条件不具备了，就直接闭锁设备。这两个条件已经包括了停车条件。
2.3控制过程分析
按照上述分析思路，重新编写上例程序。分析过程如下所示：
设备A起车条件：警报发出，“顺序启动”为ON。设备A未启动。
设备A停车条件：停止钮按下，“逆序停止”为ON。设备B已停止。设备A已启动。
设备B起车条件：警报发出，“顺序启动”为ON。设备A已启动。设备B未启动。
设备B停车条件：停止钮按下，“逆序停止”为ON。设备C已停止。设备B已启动。
设备C起车条件：警报发出，“顺序启动”为ON。设备A、设备B已启动。设备C未启动。
设备C停车条件：停止钮按下，“逆序停止”为ON。设备C已启动。
控制程序如图六所示。
可以看到该控制程序闭锁关系明确，可读性强，如果闭锁关系发生变化或者增加闭锁条件，可以根据要求修改设备起车脉冲条件、停车脉冲条件和起车条件就可以了。
3．总结：
通过定义设备的外部条件和内部条件，可以明确设备的控制条件，使编写控制程序更加方便、快捷，编写出的控制程序可读性更强，闭锁关系清晰，漏洞少，修改方便，方便日后的升级维护，尤其是编写闭锁关系非常复杂的控制程序，其优点更为突出。
论文作者:刘绍威
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/1
标签：设备论文; 条件论文; 信号论文; 控制程序论文; 车条论文; 逆序论文; 脉冲论文; 《防护工程》2019年第6期论文;