顺序控制法在PLC编程中的应用

顺序控制法在PLC编程中的应用

谭文

淄博职业学院

随着自动化控制技术的发展，PLC的应用也越来越广泛.顺序控制设计法是进行PLC编程最常用、最有效的编程方法，其设计方法简单，设计思路清晰。本文以小车自动往返送料的PLC控制为例，采用S7-1500编程，详细说明顺序控制设计法的编程思路和设计步骤。

关键词：PLC 顺序控制 功能图 编程

可编程控制器（简称PLC）是由继电器硬件控制发展到软件编程控制的一种先进电子装置。由于其外部接线简单方便，控制方法主要由程序实现，控制灵活可靠，易于扩充功能，在工程实际中得到了广泛的应用。PLC控制系统常用的设计方法有经验设计法和顺序控制设计法，其中顺序控制设计法设计简单、思路清晰、易于调试，在设计编程时得到了广泛的应用。

所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序在生产过程中各个执行机构自动地、有序地进行操作。在实际应用中，许多场合都要应用顺序控制的方式进行控制。

1、顺序控制设计法的必要性和优越性

PLC系统编程有经验设计法和顺序控制设计法两种。用经验设计法编程时，没有一套固定的方法和步骤，具有很大的试探性和随意性，在复杂控制系统的编程时，用大量的中间单元来完成记忆、连锁互锁等功能。由于需要考虑的因素很多，它们往往交叉在一起，分析起来非常困难，并且很容易遗漏，修改一处局部控制时，很可能会“牵一发而动全身”，对系统的其它部分产生意想不到的关联影响，因此程序的调试很麻烦，往往花了很多时间也得不到一个满意的结果。用经验设计法编制的程序因人而异，没有普遍的规律可循，很难阅读，给系统的维修和改进带来很大困难。顺序控制法是一种先进的设计方法，有一定的设计步骤和规律，初学者容易入门，有经验的设计师可以提高设计效率，方便进行程序的阅读、修改和调试，具有很大的先进性和优越性。

2、顺序控制设计法基本步骤

2.1 根据系统的工艺过程，绘制顺序控制功能团

顺序控制功能图是描述控制系统的控制过程、功能和特

性的一种图形，也是设计PLC顺序控制程序的有力工具。

2.1.1 划分步

根据被控对象的工作过程和控制要求，把控制系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段。每一个阶段称为一步，并且用编程元件（例如存储器M）来代替各步。

2.1.2 确定转换条件

系统从当前步进入下一步，要满足一定的转换条件。转换条件可以是外部的输入信号，例如按钮、开关的通断、也可以是PLC内部产生的信号，例如定时器、计数器输出位的通断、变化等，也可以是若干信号的与或非等逻辑组合。

2.1.3 编制顺序控制功能图

顺序控制功能图由控制对象、步、有向线段、转换条件组成。分析控制要求和控制对象，编制顺序控制功能图。以小车自动往返送料的PLC控制为例进行讲述，控制要求如下：

设计一小车自动控制电路程序，自动运行状态如下：SA闭合，要求系统启动后首先在原位进行装料，15s后装料停止，小车右行；右行至行程开关SQ2处右行停止，进行卸料，10s后卸料停止，小车左行至行程开关SQ1处，左行停止，进行装料。如此循环一直进行下去。在运行过程中，无论小车在任意位置，按下停止按钮，小车立即停止运行。

小车自动往返送料的工作过程分为5个状态，起始状态、装料、右行、缷料、左行。每个状态有控制对象，相邻两个状态有转换条件，当满足转换条件时，系统从当前状态转换到下一个状态，当前状态结束，下一个状态被激活。

1.1.4 根据顺序控制功能图编程

顺序控制功能图编制完成后，需要转换成控制程序，常用的编程方法有以下三种。

（1）套用起保停电路编程

     顺序控制功能图中的各步在实现转换时，使前级步的活动结束，后级步活动开始。步与步之间没有重叠，使系统中大量复杂的联锁关系在步的转换中得以解决。我们可以用起保停控制电路激活下一步，同时关闭当前步。

（2）用置位指令S、复位指令R编程

当满足转换条件时，用置位指令S激活下一步、同时用

复位指令R关闭当前步。

（3）用GRAPH语言编程

GRAPH语言是西门子S7-300、S7-400、S7-1500特有的一

种编程语言，简便直观、易于接受，是一种先进的、高级的编程语言。

顺序控制设计法因其设计方法简便、易于编程调试，越来越受到广大PLC编程设计师的欢迎。

参考文献：

[1]宋国杰 PLC顺序控制法编程与应用 《中国教育技术设备》2015（24）

[2]王静 PLC的顺序功能图在编写顺序控制程序时的应用《榆林学院时报》2011（04）

[3]严俊高 谈谈顺序控制设计法及编程 《机床电器》2009（03）

[4]廖常初 PLC顺序控制梯形图设计方法 《电工技术杂志》2001（11）