如何选择合适的编程方法

殷超

摘要：PLC技术在工业生产中占据重要的地位，在职业技术教学中让学生能够进行程序设计是教授的重点。本文探讨了常用的两种编程方法，并进行了比较，以便让学生在实际应用中合理的选择。

关键词：PLC;经验设计法;顺序控制设计法

上世纪60年代末，它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强，逐渐适合复杂的控制任务。随着微电子技术、计算机技术和数据通信技术的飞速发展、微处理器的出现，以及流程加工行业（如汽车制造业）对生产流程迅速、频繁变更的需求，PLC技术出现并快速发展。

目前，PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的PLC从最初的逻辑控制、顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能的现代PLC。

一、常用的编程方法

正是由于PLC技术在目前的工业生产中占据了极其重要的地位，因此在我校的多个专业都开设了PLC技术这门课。掌握PLC技术最终的目的是为了让学生能够进行程序设计，因此在常规的教学中所教授的设计方法包括经验设计法、根据继电器电路设计梯形图和顺序控制设计法三种。其中，根据继电器电路设计梯形图一般用于改造继电器控制系统，在应用中有一定的局限性，所以我们把经验设计法和顺序控制设计法作为教授的重点。下面我们先对这两种方法做一下简要的介绍：

1、经验设计法

经验设计法顾名思义就是依据设计者的设计经验进行设计的方法。经验设计法设计程序时，将生产机械的运动分成各自独立的简单运动，分别设计这些简单运动的控制程序，再根据各自独立的简单运动，设置必要的联锁和保护环节。这种设计方法要求设计者掌握大量的控制系统的实例和典型的控制程序。设计程序时，还需要经过反复修改和完善，才能符合控制要求。

2、顺序控制设计法

所谓顺序控制设计法就是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。这种设计方法很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。PLC的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通用和专用的编程元件，开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图，使这种先进的设计方法成为当前PLC程序设计的主要方法。

二、经验设计法与顺序控制设计法的比较

以上对两种编程方法做了一下描述，不难发现这两种方法各有各的好处。下面我们以例子的形式来看看他们自己的优缺点。

假设小车开始时停在左限位开关SQ1处，按下右行起动按钮SB1，小车右行，到达限位开关SQ2处时停止运动，10s后定时器的定时时间到，小车自动返回起始位置。

首先采用经验设计法来看看如何设计：

为了使小车向右的运动自动停止，将右限位开关对应的I0.4的常闭触点与控制右行的Q0.0的线圈串联。为了在右端使小车暂停10s，用I0.4的常开出点来控制定时器T37的线圈，T37的定时时间到时，其常开触点闭合，给控制Q0.1的起保停电路提供起动信号，使q0.1线圈通电，小车自动返回。小车离开SQ2所在位置后，I0.4的常开触点断开。回到SQ1所在位置时，I0.3的常闭触点断开，使Y0.1的线圈断电，小车停在起始位置。

梯形图如下图所示：

下面我们再来看看用顺序控制来编程。根据题目要求我们可以编写出下面的顺序功能图以及梯形图。

从两种编程方式不难看出：

经验设计法所编程序看起来较为简洁，但需要学生具有一定的对问题的理解和分析能力，经验的多少决定了所编写程序的好坏，并且在编写的过程中还需要经过反复修改和完善，才能符合控制要求。因此，经验设计法对学生来说是一种能力的体现，这在学生在日后的工作中可以不断加强。顺序控制设计法，虽然看起来很麻烦，但通过顺序控制图可以很明朗的了解控制过程，学生只需要知道控制的先后次序便能很快的编写出循序控制图，因此，这种方法比较容易让初学的学生掌握。

顺序功能图虽然简单，但是使用SCR编程有些问题需要引起重视。

1、控制过程必须一步一步的运行，中间需要满足转换条件才能跳转，如果因为某些问题需要紧急停车，这时该如何处理呢？比如上面所举得例子，我们看到停车按钮和过载保护在顺序控制中并没有体现出来，而这在实际生产中是必不可少的组成部分，因此在顺序控制中我们还提到了一种使用中间继电器替代状态继电器的方法——使用起保停电路的顺序控制梯形图设计法。在这种方法中我们只需要将每个中间继电器线圈端加上所要的停止条件即可，而不需要像SCR中那样，一遇到停止就返回初始步，这样减少了很多不必要的麻烦。

2、在SCR中由于一步一步之间都是独立的，因此有些输出元件可能在控制过程中多次得电，我们一般都采用了置位复位指令以减少某一线圈的多次输出，那么在遇到随时停止时，要注意不仅要将中间继电器断电，同时还要将电路中所有的带置位指令的元件全部复位。

3、使用SCR指令一定要注意，程序执行完毕后必须返回初始，否则最后一个单元会不断的执行下去。

总之，不论是经验设计法还是顺序控制设计法，各有各的优点，各有各的缺点，因此我们在教学过程中应该根据学生的掌握情况，实时的改变教学的侧重点，力保学生能过掌握到一种适合自己的编程方式，以备工作之需。

参考文献

[1]殷建国.可编程序控制器及其应用，机械工业出版社，2006 .

[2]廖常初.FX系列PLC编程及应用，机械工业出版社，2008

[2]廖常初.PLC编程及应用，机械工业出版社2008

[4]何献忠.可编程控制器应用技术，清华大学出版社，2007

（作者單位：武汉技师学院）