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PLC初的出现是为了取代继电器控制系统,用软元件的逻辑运算来代替硬接线逻辑,以满足工业产品型号规格的不断变化及批量小、交货期短的市场需求。因此旱期PLC的软件功能比较简单,主要进行“与”、“或”等基本的逻辑运算。但随着微电子技术和计算机技术的发展,现在市场上出售的PLC除保留基本逻辑 运算。但随着微电子技术和计算机技术的发展,现在市场上出售的PLC除保留基本逻辑指令以外,还有大量的用于数据处理等的功能指令;除了可以用基本的梯形图编程以外,还可以用顺序功能图(SFC)和步进梯形图进行编程;除了进行顺序逻辑控制以外,还可以进行模拟量的运算与控制。

基本逻辑指令编程的困难
用PLC的基本逻辑指令进行编程,其基本的设计方法同继电器-接触器控制系统的设计方法是相似的,通常有经验设计法和逻辑设计法两种。经验设计法自然与设计者的经验有关,要求设计者有丰富的设计经验、熟悉比较多的控制线路等,尽管这样,在联锁比较复杂的情况下,也难免出现设计漏洞,理论上不能设计的完备性。逻辑设计法比较复杂,一般设计人员难以掌握,虽然从理论上讲是完备的,但实际在设计过程中同样要渗进不少经验和人为的因素,尤其在工序步进动作比较复杂的情况下是如此。

PLC的SFC程序设计方法:
(1)用SFC进行顺序动作的编程是SFC基本的用途, 也是相对简单的,只需写出机械动作的工序图,进行状态分配,然后根据转移条件的顺序、并行或选择画SFC图,再将SFC改画成梯形图就可以了。
(2)SFC不只是可以用于对顺序的机械动作进行编程,也可以用于一般的逻辑编程,尤其是在分支判断比较复杂的情况下,采用SFC编程可使问题大大减化。例如在电梯控制中,假如电梯正在上行,要判断下一层是否要停的流程,如图1示,其中的逻辑判断是比较复杂的,若采用基本逻辑 指令进行编程,则程序很复杂,包含很多跳转,程序的阅读、检查都很费劲,但若采用SFC编程则轻松多了,根据流程图可直接 写出图2所示的具有选择性分支的SFC流程。

PLC作为工业自动化的控制工具已广泛应用于各种控制场合,PLC控制系统设计的主要问题是编程,在主流程中采用子程序调用、SFC编程等方法可以使程序结构清晰,易于阅读及维护,尤其是SFC的使用可以大大减轻编程的工作量,缩短系统设计时间。
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