“藝術彩燈造型”的PLC程序設計方法簡介

張行松

(鄂東職業技術學院，湖北 黃州438000)

“藝術彩燈造型”的PLC程序設計方法簡介

張行松

(鄂東職業技術學院，湖北 黃州438000)

文章介紹了“藝術彩燈造型”的PLC控制程序的設計方法。在編程中，運用定時器和區間比較指令為每一工步分配時間;運用交替輸出指令產生“翻轉”使程序變得簡單;運用“邏輯設計法”編寫譯碼輸出程序。編程思路清晰，編程方法實用，能舉一反三。

藝術彩燈;定時器;區間比較指令;交替輸出指令;邏輯設計法

在FX—PLC實驗指導書中，有一個“藝術彩燈造型的PLC控制”的實驗，它控制的是八組燈，程序比較長，有130步。由于該程序不能直接用PLC示教仿真軟件來做仿真實驗，所以在講到“PLC的應用指令［1］”時，為了讓學生能有效地進行仿真練習，筆者把燈的數目先減少到四盞，讓學生結合仿真軟件的輸出界面用“應用指令”來編寫仿真實驗程序，待學生掌握了程序的設計思路后，再由學生自己去擴展程序。這樣做既培養了學生的興趣，也啟發了學生的思維。

下面簡單地介紹一下藝術彩燈造型的PLC控制程序的設計方法，以起一個拋磚引玉的作用。

設A、B、C、D表示四盞彩燈，用 PLC來控制這四盞彩燈，讓其亮熄變化產生藝術效果，故稱這種具有藝術效果的彩燈組合叫做“藝術彩燈造型”。其動作要求是:起動時四盞燈全亮(1秒)，再按ABCD順序依次點亮(每燈亮1秒)，接著又是四盞燈全亮(1秒)，再按DCBA順序依次點亮(每燈亮1秒)，如此循環，周而復始。

動作要求圖解如下:

下面分三個步驟來設計:

1 用定時器和區間比較指令［ZCP］為每一工步分配時間

根據定時器當前值和輔助繼電器置位情況把時序分為5工步:

(1)0～1秒M10為ON;

(2)1～2秒M11為ON;

(3)2～3秒M12和M13為ON;

(4)3～4秒M14為ON;

(5)4～5秒 M15為ON。設計梯形圖如圖1所示:

圖1 用定時器和區間比較指令的梯形圖

在圖1中，特殊輔助繼電器M8000(運行監視［1］)在PLC運行時一直為 ON狀態，T0為100毫秒定時器，設定參數K50，即定時為5秒，T0常閉觸點起延時5秒自復位作用。

ZCP為區間比較指令［1］，PLC在執行ZCP指令時，將T0的當前值與十進制常數10和20相比較，把比較結果送到M10～M12;將T0的當前值與常數30和40相比較，比較結果送到M13～M15。

當T0的當前值≤10時，M10為ON;

當T0的當前值在10和20之間時，M11為ON;

當T0的當前值＞20時，M12為ON。

當T0的當前值≤30時，M13為ON;

當T0的當前值在30和40之間時，M14為ON;

當T0的當前值＞40時，M15為ON。

所以0～1秒M10為ON;

1～2秒M11為ON;

2～3秒M12和M13為ON;

3～4秒M14為ON;

4～5秒M15為ON。

2 用交替輸出指令［ALT］［1］使M0的狀態在定時器每次循環的開始時產生翻轉，這樣能使程序變得簡單。

設計梯形圖如圖2所示:

圖2 用交替輸出指令產生翻轉的梯形圖

3 譯碼輸出程序的設計

這里用“邏輯設計法［2］”來設計。

根據動作要求可列出彩燈動作真值表如表1所示:

表1 彩燈動作真值表

由真值表可得邏輯表達式:

由邏輯表達式可得譯碼輸出程序的梯形圖，如圖3所示:

圖3 譯碼輸出程序的梯形圖

4 小結

將圖1、圖2、圖3按順序連接在一起就是四盞彩燈滿足動作要求的完整程序了。

學生可以用PLC示教仿真軟件練習，驗證以上所編程序的正確性。也可以根據自己對程序的理解將燈的數目增加至八盞或八組，用PLC實驗臺(箱)做真實的實驗。

其擴展的方法也非常簡單:

要增加四盞燈，就要增加四步(第6步～第9步)，每步1秒，就要增加4秒。所以，定時器T0的參數要修改為K90;

還要增加兩個區間比較指令:即增加［ZCP K50 K60 T0 M16］和［ZCP K70 K80 T0 M19］;

各步置位的輔助繼電器也很有規律，其規律是:

第1步:M10為ON;

第2步:M11為ON;

第3步:M12和M13為ON;

第4步:M14為ON;

第5步:M15和M16為ON;

(注意:增加四步后，在第5步就必須加上M16。因為當 T0的當前值 ＞40時，M15均為ON)

第6步:M17為ON;

第7步:M18和M19為ON;

第8步:M20為ON;

第9步:M21為ON;

要增加四盞燈還要增加四個輸出繼電器來驅動。Y24—E燈，Y25—F燈，Y26—G燈，Y27—H燈。

八盞燈的動作在一個周期內共18步，分為前9步和后9步。前9步是M0為ON，燈順行;后9步是M0為OFF，燈逆行。

按照這些規律，不難寫出邏輯表達式，進而就可以畫出梯形圖了。

2011－2012－2學期，筆者已經在三個班按這個思路講了這個內容，先講四盞燈的編程方法，然后，讓學生自己擴充程序編寫八盞燈的控制程序，學生完成的情況都很令人滿意。

這說明:充分發揮學生的主觀能動性是很重要的，學生的潛能是巨大的，教師的作用就是要善于引導，善于啟發。多給學生一些思考的空間，比給出現成的答案要好。

［1］廖常初.PLC基礎及應用［M］.北京:機械工業出版社，2003.

［2］王兆義.小型可編程控制器實用技術［M］.北京:機械工業出版社，2003.

G712;TM571.2

A

1003-8078(2012)03-0053-02

2012-04-09 doi10.3969/j.issn.1003-8078.2012.03.15

張行松，男，湖北黃梅人，副教授，主要研究方向為電氣控制技術。

(張所濱)