逻辑标志值程序设计法在PLC编程中的应用

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　　【摘要】传统的PLC对继电控制和逻辑控制的编程方法上都采用传统的设计方法，如启保停电路设计法，置位复位指令法以及顺序控制指令法等，这些方法对简单的顺序控制非常实用，但是在实现复杂的逻辑控制时显得非常困难，我们发现采用逻辑标志位来解决复杂逻辑控制效果非常好，程序简洁，可靠，编程方便。
　　【关键词】PLC；程序设计；记忆；比较标志
　　
　　在使用PLC对一些继电控制和逻辑控制的处理上可以做到精确控制。在通常的程序设计当中，我们都习惯采用基于与、或、非的逻辑运算实现，所使用的是PLC的基本逻辑处理指令，采用的设计方法也是比较简单的顺序控制，如常见的经验设计法，启保停电路设计法，置位复位指令法以及顺序控制指令法，这些方法简单，实用。但是相对来说比较“初级”，编程程序长，占用内部存储和影响运行速度，尤其对稍微复杂一些的逻辑控制问题表现更加突出。相比之下PLC有很多功能指令，采用功能指令来处理复杂的逻辑问题就显得简单很多。为此我们可以用高级逻辑设计法来解决这些问题，使复杂的逻辑关系编程显得简单而简短，其中采用标志值法就是一种较好的方法。
　　1.标志值设计法基本思路
　　对“记忆”和“比较”采用逻辑抽象，作为PLC逻辑处理的算法，其中就是标志值法。其基本思路有两点：
　　记忆――设定好并记住标志的设置值，同时，不断监视标志的实际值。
　　比较――对标志的实际值与标志的设定值不断进行比较，并依不同的比较结果产生相应的控制输出。
　　PLC有丰富的指令，其中可以应用于“记忆”和“比较”指令很多，方便实现和理解。
　　2.实现的方法
　　2.1 “记忆”功能的实现方法
　　最常用的办法是用传送指令，将标志设定值，实际值传送到对应的存储区，这个是最为简单的。此外，还可以用计数器计算实际值，或者用其它数据处理指令，如算术运算、数据转换等都可实现，本文采用传送指令实现。
　　2.2 “比较”功能的实现方法
　　所谓比较就是2个及2个以上的量对比，PLC里面就有丰富的比较指令，比较的对象是设定值和实际值，依据不同的比较结果产生不同的控制输出。如大于、大于等于、等于、小于、小于等于。
　　3.实际应用
　　本文采用简单电梯位置控制电路进行例子讲解。电梯有5个位置，控制上表现出不确定性，向上或向下的运行根据所在位置及呼叫位置随机确定。在处理这类问题不能用一般的顺序控制方法实现，因为这样的逻辑关系非常复杂，程序设计难度非常大。我们采用设定标志，再判断标志值，将会使工作变得简单而轻松。电梯的运动总是在停止、上升、下降这3种状态中转换，则可将其所处的位置设定实际标志，每层位置设定呼叫标志，然后依据判断标志值，确定电梯的运行。相等，表示在或到达本层，电梯停止；呼叫大于实际标志值，电梯向上运行；呼叫小于实际标志值，电梯向下运行。
　　3.1 采用传送指令实现
　　3.2 采用译码指令实现
　　译码指令是PLC当中常用的指令，相比采用传送指令来说程序更加简短，效果更好。
　　从图可知，程序显得更简短，主要是在设定标志值的时候简化了，“实际位置存储”、“呼叫位置存储”的内容从16进制经过译码后得到最高位为ON，也就对应是数值1―15，用它就可以实现16层的电梯控制。
　　4.结论
　　可见，实现同一个功能采用译码指令的程序比用传送指令的程序要简单，而控制功能却更强。
　　本文通过利用西门子S7-200PLC的两个编程实例来实现对复杂逻辑控制要求，说明采用逻辑标志程序设计法相对于传统的程序设计法要简洁、可靠，程序占用内存少，效果好等特点。对于程序开发大大缩短了设计周期。
　　
　　参考文献
　　[1]宋伯生.PLC编程理论.算法及技巧[M].机械工业出版社,2009(3):219-222．
　　[2]陶权.PLC控制系统设计、安装与调试[M].北京理工大学出版社,2009.
　　
　　作者简介：
　　刘昌亮（1980―），男，硕士，广西工业职业技术学院讲师，研究方向：工业自动化。
　　陆益民，女，博士后，广西大学电气工程学院教授，硕士生导师，研究方向：非线性控制理论及其应用。
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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