可编程控制器时序逻辑控制的可扩展性设计

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1、第35卷第2期华电技术V0l_35No．22013年2月HuadianTechnologyFeb．2013可编程控制器时序逻辑控制的可扩展性设计邓有纬，尹强，李杨(南京南自科林系统工程有限公司，江苏南京210032)摘要：针对火电厂可编程控制器(PLC)时序逻辑控制系统，阐述了时序逻辑的基本概念和设计方法，列举了2种时序逻辑设计思路，比较了2种设计思路的优缺点。实际应用表明，采用步序状态字与设备控制字相结合的方式来完成PLC时序逻辑控制系统，是一种比较简单清晰、易于扩展的时序逻辑设计方法。关键词：时序逻辑；步序；可编程控制器；梯形图中图分类号：TP273文献

2、标志码：B文章编号：1674—1951(2013)O2—0033一o30引言2时序控制系统的设计思路对于火电厂的可编程控制器(PLC)控制系统来根据时序逻辑控制的特点，为了使时序逻辑控说，时序控制、联锁控制和调节控制是电厂热控专业制系统可靠地工作，通常采用步进式顺序控制结构。的三大控制方式。对于辅机水处理系统来说，又以所谓步进式顺序控制结构，是指控制系统的任一程时序控制应用最为广泛，涉及到锅炉补给水控制系序步的执行必须以前一步在执行且该步的转步指令统、凝结水精处理控制系统及废水处理控制系统。信号已发出为条件。在步进式顺序控制结构中，有因此，一个易读的、可扩展

3、的时序逻辑控制设计，对以下几个基本概念：火电厂时序逻辑控制系统调试和热控维护会起到至(1)步。步是根据工艺系统的需求，将控制系关重要的作用。统的一个工作循环过程分解成若干个顺序相连的阶段。在火电厂控制系统中，一般由工艺系统设计厂1时序逻辑控制的特点家根据工艺系统要求提供步序表。有关控制系统步时序逻辑控制也称顺序控制，主要是指受控执序见表1。行机构按照预订的动作顺序及相应的转步条件，一表1控制系统步序步一步地进行自动控制。时序逻辑控制具有时序要求，系统的输出不仅与输入信号的组合相关，而且受一定顺序的限制。因此，时序逻辑控制具有以下4个特点：(1)时序逻辑控制系

4、统的整个过程可划分为几个工步。(2)每个工步按顺序轮流工作。(3)任何时候都只有一个工步在工作。(4)控制系统的转步受转步指令控制，转步指令信号主要为计数器、定时器和开关反馈等。通过对时序逻辑控制特点的分析可以看出，时注：●关，停止；o开，运行。序逻辑控制符合IEC61131—3的序列语言，SFC(顺1)初始步。刚开始阶段所处的步，每个时序序功能图)是一种与时序逻辑控制编程非常相适应控制系统必须有一个；的编程语言。但遗憾的是，电厂热控人员、调试人员2)活动步。当前正在执行的步。及系统集成商都已经习惯了梯形图(LD)编程，因(2)转移。当条件得以满足时，实现从

5、前一步此，虽然有与时序逻辑控制编程相对应的编程语言，到下一步的控制。转移的实现，必须满足以下2个但其推广尚需时日。方面：1)前一步必须是“活动步”。收稿日期：2012—09—132)对应的转移条件成立。·34·华电技术第35卷(3)转移条件。系统从上一工步向下一工步转换时应该满足的条件，通常情况下的转换条件有行程反馈、定时器或计数器等。(4)动作(输出)。指某步活动时，PLC向被控系统发出的命令，或系统执行的动作。对于表1所示的控制系统步序表，可以确定其逻辑流程图，其控制逻辑流程如图1所示。图2步序时间初始化图CTU控制系统运行Tls_PAULS—一CUQS

6、tepNext-RStepTime——PVCVHHH图3步序控制图备控制时应注意不允许双线圈输出。设备输出控制如图4所示。图1控制逻辑流程为完成上述控制逻辑流程，需定义一些变量，具体见表2。设备1表2变量定义设各2初始化步序时间。为保证步序控制的统一性，当前步序开始时，将当前步序的时间送至计数器中，在控制当前步序在步序时间执行完毕后，成功地转设备5移至下一步。步序时间初始化如图2所示。步序控制。用步序状态字中的前9位表示表1中的9个工步，启动控制系统开始执行，置StepSta—tus=1，执行步序表中的步1，计数器开始对秒脉冲进行计数，计数器到达设定数值后，

7、清零当前步序计数，步序状态字右移1位，控制系统进入下一步序，如此往复，直至所有步序执行完成，步序计时利用秒脉冲和计数器完成。步序控制如图3所示。设备控制。设备的输出控制，根据设备在步序图4设备输出控制图表中所处的状态，由步序状态字的位进行控制。设第2期邓有纬，等：可编程控制器时序逻辑控制的可扩展性设计·35·通过上述对时序控制系统程序的简单描述，可表3步序控制宇对应表以看出利用步序状态字的位表示各个工步，当转移条件满足时，状态字右移1位，进入下一工步，程序思路简单清晰，是一种比较好的时序控制系统设计思路。其主要优点体现在以下3个方面：(1)利用步序状态字的位

8、来表示系统的各个工步，表示明确清晰。(2)利用状态字