PLC教程理论篇之数据处理指令及标志值逻辑二

PLC教程理论篇之数据处理指令及标志值逻辑二一、PLC逻辑标志值法逻辑设计以上各讲讨论的逻辑处理比较精确，但都是基于与、或、非运算实现的，用的主要是PLC的基本的逻辑处理指令，类似计算机用汇编语言编程那样，太“底层“了。其实，PLC有很多功能很强的指令，完全可用它较简单地处理一些较复杂的逻辑问题。本节讨论的标志值法以及下一节讨论的多位逻辑设计也许是其中较好的方法。这些方法也称为高级逻辑设计法。1．基本思路：基于与、或、非运算的逻辑处理，只是人们思考逻辑问题方法的一种数学抽象。它的优点是PLC的基本逻辑处理指令（与、或、非）就够用了。其实人们思考问题用到的方法作很多，其中一个最基本方法是“记忆”加“比较“。显然，人们努力学习，追求的不就是要能记更多的事，有更强的比较判断力，从而提高自身的思考力吗？相反，如果一个人没有记忆力、记的事情少，不会比较、没有什麽判断能力，那这个人就如同婴儿，就不能思考任何问题的。对人们这种“记忆”加“比较“的思考方法，是否也可加以抽象，作为PLC逻辑处理的一种算法呢？答案是肯定的，这就是这里即将介绍的标志值法。标志值法基本思路有两点：“记忆”----设定好并记住标志的设置值，同时，不断监视标志的实际值。“比较”----对标志的实际值与标志的设置值不断地进行比较，并依比较结果产生相应的控制输出。由于PLC有很丰富的、与这个“记忆”、“比较”相对应的指令，所以，实现这个算法是不难的。而且，这种算法更接近人们的思维方法，类似于用高级语言编程一样，人们更易理解。2．实现方法“记忆“的实现方法：最常用的办法是用传送指令、MOV，用它传送标志的设定值，用它传送与输入信号对应的标志实际值。此外，也可用计数器计入标定的实际值。当然，其它数据处理指令，如算术运算、数据转换等指令，也可用。“比较“的实现方法：最常用的办法是用基本的比较指令，用它对标志值与预期值进行比较，依不同的比较结果（大、大等、等、小等、小）产生不同的控制输出。由于PLC技术的发展，它的指令系统越来越丰富。目前多数PLC，除了这个基本的比较指令外，还有表比较、范围比较等功能更强的比较指令。这类指令可设定很多预期值，比较后可得到很多不同的结果。3．实际应用于图9-13所示的小车，有三个状态，向左（反转），向右（正转），停车。LS为反映小车所处位置的行程开关，PS为选择小车位置的按钮，各有5个。控制要求是：按下选择按钮，如其编号大于小车当前位置压下的行程开关号时，再按下起动按钮SW小车向右运动，直至小车当前位置压下的行程开关的编号与前者的编号相等时，小车停止运动；按下选择按钮，如其编号小于小车当前位置压下的行程开关的编号时，再按下起动按钮SW小车向左运动，直至小车当前位置压下的行程开关的编号与前者的编号相等时，小车停止运动。输入用符号LS1、LS2、LS3、LS4、LS5、PS1、PS2、PS3、PS4、PS5、SW代表，分别对应的输入点编号略。输出用符号YY1代表向右（正转）、YY2代表向左（反转）。（1）控制程序之一这类控制的顺序是不确定的。到底向上或向下，依其所处位置及要前往的位置随机确定。处理这类问题有两种办法：一是考虑所有可能，逐一列出它的逻辑关系，再确定其输出。可能性不多时，用这个办法是可行的。二是置标志（“记忆“），再判标志（“判断”），以确定输出。其所处的位置可置一个标志（如层数），要去的位置也置一个层数标志。这可用传送指令实现。判标志，则可用比较指令，如要求去的比现处的标志大，则向上；否则向下；相等则停。可从三个可能的输出中，按条件选取其中一个。这么处理后，不确定顺序控制问题，也成了有确定的处理步骤控制问题。即随机控制确定化了。这比仅就逻辑条件的可能去组合，要简单得多。图9-14就是用标志值法设计的。图a、b及c分别是三家PLC的有关程序。如图所示，它按顺序给每一选择按钮指定一个编号，如PS1为#1，PS2为#2……也按顺序，对应地给每一行程开关指定一个编号，如LS1为#1，LS2为#2…那个按钮ON或那个开关ON，就通过传送指令，把这个编号作为标志值，传送到“要位置”或“现位置”的字中。a—OMRONPLC程序b—西门子PLC程序c—三菱PLC程序图9-14小车控制梯形图程序之一执行传送指令之后，按起动按钮（QQON）。如选择标志值不为#0（说明已作了选择），则YYON，并自保持。YYON，比较指令执行，比较“要通道”与“现通道”的内容（值）。如果“要通道”存的数比与“现通道”的大，说明行程开关ON的编号比按钮ON的编号小，则比较大标志P_GTON，进而使UPON，使小车向右运动。运动过程中与“现通道”的内容将随行程开关动作而变化。当“要通道”与“现通道”的内容相等，即达到所要求的位置时，则比较相等标志P_EQON，进而EQON。这将使YYOFF，UPOFF，运动停止。同时，用#0传送给“要通道”,为新的选择作了准备。如果“要通道”比“现通道”的值小，即与上述情况相反。把YY常闭触点串入，“要通道”传数的逻辑条件中，目的是一旦小车起动，就不再接受选择按钮送来的命令。待执行完的命令后，即小车停止运动后，才可接受新的命令。提示：OMRONPLC比较结果标志是用特殊继电器，而三菱PLC是用户程序指定的。这里用M10、M11及M12，相当于OMRON的P-GT、P-EQ及P-LT。西门子PLC则用大、等及小数学符号。前两家PLC目前也有此数学符号指令，只是本例未使用。（2）控制程序之二以上用了传送指令“记忆“，这里用DMPX指令“记忆”。它可控制16个位置（对电梯讲就是16层）。“实际通道”用以记录电梯实际所处层号。它的00到15位，对应第0到第15层。“要求通道”用以设要求到的层号，它的00到15位，对应要求到第0到第15层。A—OMRONPLC程序b—西门子PLC程序c—三菱PLC程序图9-15小车控制逻辑之二从图知，它的标志值比较处理与图9-14完全相同。但标志值设定大为简化了。“实际通道”、“要求通道”的内容原为16进制数，经DMPX、ENCO译码后，得出的为通道中那一最高位ON。对应的就是值1到15。这正好就是图9-14要设的标志值。可知，图9-15比图9-14简单，而它控制的功能却比后者强。OMRON新型的PLC的DMPX指令及三菱PLC的ENCO指令，可实现256位的译码。用它可实现256层的电梯控制。即使世界上最高的建筑，也足够用了。结语：PLC的数据处理指令很多，而且，随着它的进步，还在增多。本讲主要介绍传送、比较及译码指令。还有很多运算指令都未介绍。这些可在使用时查阅有关帮助。传送、比较加译码，用于逻辑问题的处理是很方便的。本讲介绍的标志值法把随机的问题确定化，把复杂的逻辑问题简单化，使所设计的程序大为简化，是值得提倡的一个程序设计算法。思考题：1．什么是一般比较指令？什么是触点比较指令？2．OMRON与三菱一般比较指令的区别？3．使用一般比较指令有那些应注意事项？4．标志法处理逻辑问题的要点是什么？练习题：1．把图7-10改为完整的单按钮起、保、停程序。2．把图7-11改为完整的喷泉控制梯形图程序。