通過(guò)總結(jié)目前普遍使用的組合邏輯函數(shù)法、功能轉(zhuǎn)移圖法、Petri網(wǎng)分析法等可編程控制器程序設(shè)計(jì)方法，提出了一種面向?qū)ο蟮目删幊炭刂破鞒绦蛟O(shè)計(jì)方法。依照面向?qū)ο蠹夹g(shù)的思想，詳細(xì)闡述了在可編程控制器程序設(shè)計(jì)中如何構(gòu)造底層的基本控制對(duì)象類(lèi)及其高層的對(duì)象模型封裝類(lèi)。給出了外部信號(hào)的定義并且例舉了對(duì)象模型同外部信號(hào)的交互情況。最后再深入分析面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)良性能。 1 引言 可編程控制器PLC因其操作簡(jiǎn)單、性能可靠而得到廣泛使用。各種類(lèi)型的可編程控制器充斥著市場(chǎng)。作為可編程控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，面對(duì)不同型號(hào)的PLC控制器要進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)隨控制器型號(hào)的變化通常只需做很小的改動(dòng)，甚至根本不必作出修改。但是對(duì)于程序設(shè)計(jì)部分來(lái)說(shuō)，改動(dòng)結(jié)果往往是面目全非。有時(shí)還不如根據(jù)新的控制器型號(hào)重新設(shè)計(jì)。雖然可編程控制器程序相對(duì)于各種大型計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單得多，但是應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題在可編程控制器程序設(shè)計(jì)中也同樣存在，如：交流問(wèn)題、需求不斷變化及軟件復(fù)用等問(wèn)題。面向?qū)ο蠹夹g(shù)正是解決這些問(wèn)題的方法。本文首先總結(jié)幾個(gè)常用的設(shè)計(jì)方法，然后提出一種面向?qū)ο蟮目删幊炭刂破鞒绦蛟O(shè)計(jì)方法。 2 常用方法介紹 1．組合邏輯函數(shù)法 可編程控制器是隨傳統(tǒng)繼電器邏輯的發(fā)展而誕生的。電氣控制線路與邏輯代數(shù)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。具體設(shè)計(jì)時(shí)是首先根據(jù)控制要求列出邏輯代數(shù)表達(dá)式，然后對(duì)邏輯代數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)，最后根據(jù)化簡(jiǎn)后的邏輯代數(shù)表達(dá)式畫(huà)出梯形圖，得出程序。此種方法簡(jiǎn)單直觀。程序經(jīng)化簡(jiǎn)后而得，顯得非常精練。對(duì)于那些對(duì)電氣控制線路熟悉的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，容易接受這種設(shè)計(jì)方法。 但是，換個(gè)角度來(lái)說(shuō)，程序化簡(jiǎn)后系統(tǒng)的冗余性和安全性不好體現(xiàn)。精練的程序使得調(diào)試時(shí)很難判斷出問(wèn)題的確切位置，并且程序很小的變化往往涉及全盤(pán)變動(dòng)。另外，邏輯代數(shù)只適用于系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量的設(shè)計(jì)，模擬量需求助于其它的方法。然而，一個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量和模擬量設(shè)計(jì)往往是緊密結(jié)合不可分的。 2．功能轉(zhuǎn)移圖法 這是一種順序控制系統(tǒng)的圖解表示法。適用于處理順序、隨機(jī)等類(lèi)型的問(wèn)題。此種方法就象制造工廠的流水線，干完一道工序才能進(jìn)行下一道工序，直至最后整個(gè)工藝流程結(jié)束。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，首先按控制要求劃分出一個(gè)個(gè)功能塊，然后根據(jù)工藝流程將各個(gè)功能塊進(jìn)行排序，最后整合成滿足用戶需求的系統(tǒng)。很顯然，在利用這種方法編制的程序中每個(gè)功能塊只與前后功能塊有接口，之間僅僅存在功能轉(zhuǎn)移的關(guān)系。對(duì)于柔性制造系統(tǒng)，它的各個(gè)組成元素需并行運(yùn)行，協(xié)同動(dòng)作，對(duì)資源并具有競(jìng)爭(zhēng)性。前兩種方法都是無(wú)法滿足這種要求的。 3．Petri網(wǎng)分析法 用Petri網(wǎng)描述的系統(tǒng)有一個(gè)共同的特征：系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為表現(xiàn)為資源（物質(zhì)資源和信息資源）的流動(dòng)?？删幊炭刂破鞯目刂七壿嫵浞煮w現(xiàn)了這一特點(diǎn)，即誰(shuí)條件滿足誰(shuí)就得電，得電者才能動(dòng)作。該方法的具體設(shè)計(jì)步驟如下： （1）各個(gè)執(zhí)行元件、位置檢測(cè)元件、啟動(dòng)信號(hào)等都作為Petri的狀態(tài)元素。 （2）對(duì)每個(gè)切換主令信號(hào)采用一個(gè)轉(zhuǎn)換表示。 （3）設(shè)置啟動(dòng)狀態(tài)，并列出各個(gè)狀態(tài)標(biāo)志。 （4）設(shè)計(jì)Petri網(wǎng)的各個(gè)分程序。 （5）對(duì)于協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，將要協(xié)調(diào)的各個(gè)單元主令信號(hào)進(jìn)行約束。 （6）對(duì)競(jìng)爭(zhēng)控制系統(tǒng)、并發(fā)性的系統(tǒng)采用并行程序，循環(huán)型的系統(tǒng)采用與單序列程序相似的方法處理。 （7）分配地址，列出邏輯方程，進(jìn)行編程。 查看全文：面向?qū)ο蟮目删幊炭刂破鞒绦蛟O(shè)計(jì)方法