PLC程序的順序控制設計法

一、概述

如果一個控制系統可以分解成幾個獨立的控制動作，且這些動作必須嚴格按照一定的先后次序執行才能保證生產過程的正常運行，這樣的控制系統稱為順序控制系統，也稱為步進控制系統。其控制總是一步一步按順序進行。在工業控制領域中，順序控制系統的應用很廣，尤其在機械行業，幾乎無例外地利用順序控制來實現加工的自動循環。

所謂順序控制設計法就是針對順序控制系統的一種專門的設計方法。這種設計方法很容易被初學者接受，對于有經驗的工程師，也會提高設計的效率，程序的調試、修改和閱讀也很方便。PLC的設計者們為順序控制系統的程序編制提供了大量通用和專用的編程元件，開發了專門供編制順序控制程序用的功能表圖，使這種先進的設計方法成為當前PLC程序設計的主要方法。

二、順序控制設計法的設計步驟

采用順序控制設計法進行程序設計的基本步驟及內容如下：

1．步的劃分

順序控制設計法最基本的思想是將系統的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步，并且用編程元件（輔助繼電器M或狀態器S）來代表各步。如圖5-19a所示，步是根據PLC輸出狀態的變化來劃分的，在任何一步之內，各輸出狀態不變，但是相鄰步之間輸出狀態是不同的。步的這種劃分方法使代表各步的編程元件與PLC各輸出狀態之間有著極為簡單的邏輯關系。

圖5-19 步的劃分

a)劃分方法一 b)劃分方法二

步也可根據被控對象工作狀態的變化來劃分，但被控對象工作狀態的變化應該是由PLC輸出狀態變化引起的。如圖5-19b所示，某液壓滑臺的整個工作過程可劃分為停止（原位）、快進、工進、快退四步。但這四步的狀態改變都必須是由PLC輸出狀態的變化引起的，否則就不能這樣劃分，例如從快進轉為工進與PLC輸出無關，那么快進和工進只能算一步。

2．轉換條件的確定

使系統由當前步轉入下一步的信號稱為轉換條件。轉換條件可能是外部輸入信號，如按鈕、指令開關、限位開關的接通/斷開等，也可能是PLC內部產生的信號，如定時器、計數器觸點的接通/斷開等，轉換條件也可能是若干個信號的與、或、非邏輯組合。如圖5-19b所示的SB、SQ1、SQ2、SQ3均為轉換條件。

順序控制設計法用轉換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制各輸出繼電器。

3．功能表圖的繪制

根據以上分析和被控對象工作內容、步驟、順序和控制要求畫出功能表圖。繪制功能表圖是順序控制設計法中最為關鍵的一個步驟。繪制功能表圖的具體方法將后面詳細介紹。

4．梯形圖的編制

根據功能表圖，按某種編程方式寫出梯形圖程序。有關編程方式將在本章節第五節中介紹。如果PLC支持功能表圖語言，則可直接使用該功能表圖作為最終程序。