PLC步進程序的探討與應用

任明杰　賈全勝

【摘 要】本文通過對PLC步進指令的結構組成的論述，探討步進程序的在工業控制方面的應用方法及優點，并與基本指令進行對比；通過實例ZC30真空熱處理爐的改造，論證PLC步進程序應用方便、優化程序、控制可靠的優點。

【關鍵字】可編成控制器；步進指令；基本指令

中圖分類號： TM615 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）30-0046-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.020

0 引言

隨著近些年工業控制技術的迅速發展，PLC可編程控制器已成為工控領域的重要控制器之一。PLC編程指令很多，但往往很多人，都忽略了一些功能指令的使用方法及應用方面。

在早期的自動生產線及一些復雜自動化設備上，通過繼電接觸器控制，元器件很多，線路復雜，部分人使用PLC可編程控制器改造了這些設備，雖然元器件減少了，但是都是基于基本指令編出的程序，雖然可以使用，但是程序復雜，閱讀較為不便，若使用一些功能指令則可以簡化程序、閱讀方便、控制更為可靠。

ZC30真空熱處理爐電氣控制線路比較復雜，自動化程度較高，通過該機床的改造，探討如何用可編程控制器內部的步進指令實現外部控制功能，及基本指令的使用方面。

1 步進程序的探討

1.1 步進指令

步進指令是可編程控制器編程指令中，屬于功能指令的一部分，在歐姆龍PLC中，有STEP（08）和SNXT（09）組成，分別是步梯形區域定義和步梯形區域的步進，使用中必須成對出現。

SNXT符號如下：

S：工序編號

工序編號S指定的區域種類只有內部輔助繼電器WR。

SNXT指令只執行一次輸入的上升沿（OFF→ON）。SNXT 在STEP指令之前配置，對之前的工序編號（繼電器）進行ON→OFF，對指定的工序編號S進行OFF→ON，來控制工序的步進。

STEP指令直接連接在左側母線上。STEP在SNXT指令之后，各工序之前配置，表示該工序開始（指定工序編號）；在步梯形區域整體的最后配置，表示步梯形區域整體的結束（無工序編號）。

步進區域開始指令（已指定工序編號時）符號如下：

步進區域結束指令（未指定工序編號時）符號如下：

1.2 基本指令

基本指令是可編程控制編程中的重要組成部分，有LD、LD NOT、AND、AND NOT、OR等。基本指令多用于簡單控制，編程較為靈活；對于繁瑣的控制，若僅使用基本指令，編程較復雜，可用功能指令配合編程使其程序簡化，且所編的程序較易閱讀。

2 步進程序的應用舉例

2.1 ZC30真空熱處理爐簡介

ZC30型真空熱處理爐為冷壁內熱式臥式雙室真空爐。該設備有加熱室、真空隔熱閘門、氣冷室、油淬裝置、真空泵機組、水冷系統、液壓系統、進料機構和電氣控制系統等組成。有氣淬和油淬兩種方式，控制方式分為手動、自動和半自動，另有零位功能。

控制要點在于：在自動或半自動的工作過程中，可隨時切換到手動工作方式，并用手動步進按鈕跳轉工作步或直接操作相應的按鈕控制后面的工作步，再次切換到自動或半自動時，程序會接著手動操作后的工作步的位置繼續工作；在手動、自動及半自動工作中，均可隨時切換到零位，使程序停止在當前工作步，再次切換回其它任何一種工作方式時，均可繼續工作。

2.2 步進控制程序

其中氣淬工作過程如下：托架升→到升位，加熱室門開→到開位，料車進加熱室→到加熱室位，托架降→到降位，料車退裝料位→到裝料位，加熱室門關→到關位，保溫時間到（手動時需按出爐淬火按鈕）→加熱室門開→到開位，料車進加熱室→到加熱室位，托架升→到升位，料車退冷卻位→到冷卻位，托架降→到降位，加熱室門關→到關位，冷卻風扇開，淬火→淬火時間到，冷卻風扇停，料車退裝料位→到裝料位。

氣冷方式下，程序啟動開始，托架升到加熱室門開這2步的步進程序如下圖1：

從以上的程序可以看出，使用步進控制程序，使程序結構簡單，工作過程清晰明了，易于讀懂。若僅使用基本指令控制該設備工作過程，則程序相當復雜。

3 結論

在編程時，編程指令的選擇優為重要，選擇了正確的編程指令，可以使程序簡化，便于以后的維修者讀懂。用PLC步進程序控制ZC30真空熱處理爐的工作過程，簡化了控制線路，提高了控制的可靠性，降低了故障率，減少了維修工作量，使其維修方便，有效地提高了設備效率。