PLC控制系统设计的逻辑设计法

    工业电气控制线路中，有不少都是通过继电器等电器元件来实现，而继电器，交流接触器的触点都只有两种状态即吸合和断开，因此，用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电器控制线路是完全可以的，PLC的早期应用就是替代继电器控制系统，因此用逻辑设计方法同样也可以适用于PLC应用程序的设计。当一个逻辑函数用逻辑变量的基本运算式表达出来后，实现这个逻辑函数的线路就确定了。当这种方法使用熟练后，甚至梯形图程序也可以省略，可以直接写出与逻辑函数和表达式对应的指令语句程序。关于逻辑函数和运算式与梯形图、指令语句的对应关系见表6-1。    表6-1    逻辑函数和运算形式与梯形图、指令语句的对应关系
    用逻辑设计法设计PLC应用程序的一般步骤如下：    (1)明确控制系统的任务和控制要求。通过分析工艺过程，明确控制系统的任务和控制要求，绘制工作循环和检测元件分布图，列出执行元件动作节拍表，得到各种执行元件功能表。    (2)绘制PLC电气控制系统的状态转移表。通常PLC电气控制系统的状态转移表由输出信号状态表、输入信号状态表、状态转换指令表和中间元件状态表4部分组成。状态转换表全面、完整地揭示了PLC控制系统各部分、各时刻的状态和状态之间的联系与转换，非常直观，对建立PLC控制系统的整体联系、动态变化的概念有很大帮组，是进行PLC控制系统分析和设计的有效工具。    (3)进行系统的逻辑设计。有了状态转换表，就可以建立控制系统的逻辑函数关系，内容包括列写中间元件的逻辑函数式和列出执行元件（输出端子）的逻辑函数式两个内容。这两个函数式组，既是生产机械或生产过程内部逻辑关系和变化规律的表达形式，又是构成控制系统实现控制目标的具体程序。    (4)编写PLC程序。该步骤的目的就是将逻辑设计的结果转化为PLC程序。PLC作为工控机，逻辑设计的结果（逻辑函数式）能很方便地过渡到PLC程序，特别是语句表形式，其结构和形式都与逻辑函数非常相似。很容易直接由逻辑函数式转化。若设计者需要由梯形图程序作为过渡，或者选用的PLC的编程器具有图形输入功能，则也可以首先由逻辑函数式转换为梯形图程序。    (5)对程序检测、修改和完善。程序的完善和补充是逻辑设计法的最后一步，包括手动调整工作方式的设计、手动与自动工作方式的选择、自动工作循环和保护措施等。