PLC編程中避免雙線圈的方法探究

劉松濤

（鄭州技師學(xué)院，河南 鄭州 450006）

初學(xué)者在PLC編程時(shí)經(jīng)常會遇到雙線圈的問題，所謂雙線圈，就是在編程時(shí)同一個(gè)元件的線圈使用了兩次或者多次。

1 無跳轉(zhuǎn)、無子程序避免雙線圈輸出的方法

PLC的工作方式是采用“循環(huán)掃描”方式進(jìn)行工作的。如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，通過邏輯運(yùn)算，將執(zhí)行的結(jié)果寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。

1.1 使用輔助繼電器來避免雙線圈輸出

在雙線圈的次數(shù)不多，或程序中雙線圈的元件不多的時(shí)候，最常使用的一種方法。舉例說明“當(dāng)X0閉合時(shí)，Y0點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)X1閉合時(shí)，Y0、Y1點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行”。

在程序中，第1步和第3步都驅(qū)動(dòng)Y0線圈，這樣Y0就驅(qū)動(dòng)了兩次，屬于雙線圈，使用輔助繼電器來解決的方法是：

程序中使用了兩個(gè)輔助繼電器M0、M1，即將第1步和第3步驅(qū)動(dòng)的Y0線圈，分別換成了M0和M1。這樣，當(dāng)X0=1時(shí)，M0線圈得電；當(dāng)X1=1時(shí)，M1線圈和Y1線圈得電。而M0和M1是有觸點(diǎn)的，當(dāng)M0線圈得電時(shí)，M0常開觸點(diǎn)閉合，Y0線圈得電；當(dāng)M1線圈得電時(shí)，M1常開閉合，Y0線圈得電。這樣就成功避免了雙線圈。

1.2 真值表法

使用1.1中的例子，通過分析可以得到輸出的條件有兩個(gè)：X0和X1；輸出的結(jié)果有兩個(gè)：Y0和Y1。將輸入條件按照二進(jìn)制的編碼列出，其輸出真值表，見表1。

表1 輸入/輸出真值表

根據(jù)真值表：Y1=1的條件是X1=1；Y0=1的條件是X0=1或X1=1，所以將程序設(shè)計(jì)為：

1.3 位元件組合+觸點(diǎn)比較法

由位元件也可構(gòu)成字元件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，位元件組合由Kn加首元件號來表示。三菱FX3U系列PLC中，4個(gè)位元件為一組，并組合成單元。16位數(shù)操作時(shí)為K1～K4，32位數(shù)操作時(shí)為K1～K8。K1M0表示由M0～M4組成的4位數(shù)據(jù)；以K2M0為例，K2M0表示M0～M7組成的8位數(shù)據(jù)，只有M0線圈得電時(shí)，K2M0=1；只有當(dāng)M1線圈得電時(shí)，K2M0=2。所以M0～M7中任何一個(gè)位或幾個(gè)位元件等于1時(shí)，K2M0一定大于零，再通過觸點(diǎn)比較指令來避免雙線圈。

當(dāng)M0=1時(shí)，K2M0=1,1＞0，所以Y0=1；當(dāng)M1=1時(shí)，K2M0=2,2＞0，所以Y0=1；……

1.4 位元件組合+傳送指令

例如：使用三菱變頻器外部端子來實(shí)現(xiàn)7段速。

表2 變頻器七段速真值表

PLC的控制變頻器七段速的輸出Y0～Y3，正好是4個(gè)位元件組成一組，即：K1Y0；第1速：K1Y0=K12（2進(jìn)制：1100）；第2速：K1Y0=K10（2進(jìn)制：1010）；……第7速：K1Y0=K15（2進(jìn)制：1111）。

1.5 順序控制設(shè)計(jì)法

順序控制設(shè)計(jì)法的基本思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為狀態(tài)步。狀態(tài)步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的，在任何一步內(nèi)，各個(gè)輸出量的狀態(tài)和相鄰步的輸出量的狀態(tài)是不同的。另外，系統(tǒng)當(dāng)前工作步稱作活動(dòng)步；非系統(tǒng)當(dāng)前工作步稱作不活動(dòng)步。對于單流程結(jié)構(gòu)順序控制來說，除了當(dāng)前工作步為活動(dòng)步以外，其余的都為不活動(dòng)步。根據(jù)這個(gè)概念，即使其他步中出現(xiàn)有雙線圈的元件，因其為不活動(dòng)步，可視作不為雙線圈。

2 通過跳轉(zhuǎn)或子程序避免雙線圈輸出的方法

2.1 通過跳轉(zhuǎn)指令

由于跳轉(zhuǎn)指令具有選擇執(zhí)行程序段的功能。如果同一線圈因跳轉(zhuǎn)而不會被同時(shí)執(zhí)行，不被視為雙線圈。

2.2 通過調(diào)用子程序指令

由于子程序調(diào)用指令具有選擇執(zhí)行程序段的功能。如果同一線圈因跳轉(zhuǎn)而不會被同時(shí)執(zhí)行，不被視為雙線圈。

3 結(jié)語

以上是作者總結(jié)的7種避免雙線圈的方法，每種方法有各自的使用場合，某一線圈出現(xiàn)雙線圈的的次數(shù)多了，建議使用“位元件組合+觸點(diǎn)比較法”；如果是單流程和分支流程建議選擇“順序控制設(shè)計(jì)法”；如果多次調(diào)用某段程序建議使用“子程序調(diào)用法”。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化程度的不斷提高，PLC在生產(chǎn)中應(yīng)用的日趨廣泛。在編程中解決好雙線圈的問題，對于初學(xué)者進(jìn)一步學(xué)習(xí)PLC具有重要的實(shí)際意義。