不同品牌PLC步进编程方法的差异性研究

　　顺序功能图(Sequeential Function Chart)是一种新颖、按工艺流程图进行编程的图形化编程语言，也是一种符合国际电工委员会(IEC)标准，被首选推荐用于可编程控制器的通用编程语言，在PLC 应用领域中广泛应用并被大力推广。采用SFC进行 PLC应用编程的优点包括：SFC程序是按照设备(或工艺)的动作顺序而编写，所以程序的规律性较强，容易读懂，具有一定的可视性;在设备发生故障时能很容易的找出故障所在位置;不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维护系统。下面以液体罐系统为例，分别用三菱和西门子PLC各自的步进编程方法进行程序设计，从而实现系统控制功能。通过两者之间的对比，分析出三菱和西门子PLC各自运用步进进行编程时，在程序设计上的差异。

　　1 任务提出与分析

　　1.1 设计液体罐控制程序试设计一液体罐控制程序，液罐如图 1 所示。具体要求如下：(1)初始状态。在液体罐投入运行前，液体控制阀门VE、VA 为关闭状态，液体罐Qmin传感器有信号，液体罐处于低液位状态。(2)启动与运行。按下起动按钮SB1后, 液体罐按照工艺要求工作。阀门VE打开,液体流入液体罐。当液位到达Qmax时, Qmax接通，阀门VE关闭。启动搅拌电动机运转，将罐内液体搅拌均匀，搅拌电动机5秒钟后停止工作。随后液体阀门VA打开, 排放液体。当液面降到Qmin以下时, Qmin断开，再经过5秒延时后，液体罐排空，液体阀门VA关闭，开始下一个生产周期。(3)停机。按下停止按钮 SB2 后，液体混合工艺过程全部停止。

　　1.2 画出状态流程图根据任务要求画出状态流程图，如图2所示。

　　1.3 列出I/O分配表根据任务要求列出I/O分配表，如表1所示。

　　2 以三菱PLC的步进编程方法实现控制功能

　　根据任务要求，打开三菱PLC编程软件。在新建项目时，程序类型选为 SFC，这样打开的编程环境即是顺序功能图编程环境。本实例为单流程结构，它是顺序控制中最常见的一种流程结构，其结构特点是程序顺着工序步，步步为序的向后执行，中间没有任何分支。在GX Developer中，一个完整的SFC程序是由初始状态、有向线段、转移条件等内容组成的，而PLC编程就是完整地获得这几个组成部分。根据PLC编程规定，SFC程序主要由初始状态、通用状态、返回状态等几种状态构成，但在编程中，这几个状态的编写方式不一样，因此需要引起注意。步进程序从初始状态开始，因而编程的第一步就是给初始状态设置合适的启动条件。本例中，梯形图的第一行就是表示如何启动初始步，在步进程序中，初始步的启动采用梯形图编程方式。

　　3 以西门子PLC的Graph编程方法实现控制功能

　　西门子PLC中顺序功能图的编程方法称之为S7-Graph。在西门子S7-300PLC中才具有该项功能。目前技工院校设立西门子实训室的，大多采用的是S7-200的居多。所以在学习西门子 PLC 的过程中大多只讲授如何运用梯形图进行编程，虽然 S7- 200PLC也可以采用顺序控制，只是用起来比起三菱PLC的步进指令繁琐了很多。所以同学们比较直观的感受，是西门子编程没有三菱方便。在这里还要进行一下说明，西门子 S7-200 与 S7-300PLC 对应的编程软件是不相同的，是完全不相同的两个编程平台。而三菱PLC软件开发平台只有一个，其所有型号的 PLC都只能使用GX Developer这个开发平台。因西门子S7-300 的顺序功能图S7-Graph编程方法与三菱步进编程方法类似，且 S7-300编程软件STEP7大家接触的并不多。基于以上这两点原因，所以对两者的应用做比较研究，希望对学习两个品牌的PLC 编程带来帮助。

　　4 三菱和西门子SFC编程方法的区别

　　4.1 编程理念不同三菱PLC是日系品牌，编程直观易懂，学习起来比较轻松，而西门子PLC是德国品牌，指令比较抽象，学习难度较大，但指令较少，而三菱的指令较多。

　　4.2 编程环境不同两家不同的公司，虽然SFC核心的原理是一样，但是两个软件所呈现的编程环境相差很大。三菱的看上去非常的简单明了，学生学起来上手会很快。西门子的看上去比较丰富，较三菱的复杂。它的每一个转换条件都能看到，同时每一步的动作也能够直接看到。它还额外设置有联锁条件和监控条件，对于系统的安全和故障的排除都非常有帮助。

　　4.3 调试方式不同三菱 GX Developer 软件模拟调试没有西门子 Step7 软件方便。Step7 中仿真软件 S7-PLCSIM 功能很强大，调试起来很直观，方便。所有的输入信号，都可以给定和监控。这给程序的调试带来了极大的方便。

　　5 总结

　　通过分别运用三菱和西门子PLC中的步进编程方法进行程序设计，对步进编程方法有了进一步的认识。在步进编程方法上，两个品牌的PLC都有各自的特点。三菱PLC运用场合更适合于小型的自动化系统，而西门子PLC更适合应用在大中型复杂的系统中。

　　参考文献

　　[1]SIEMENS S7-GRAPH 中文编程手册[S].Germany. Siemens AG Auto⁃ mation and Drives.2007.08.

　　[2]张海礁.SFC 编程方法在三菱GX Developer 软件中的使用[J].都市家教,2013(4):281-282.

　　[3]GX Developer Ver8操作手册(SFC)[S].上海.三菱电机自动化(上海)有限公司.

　　《不同品牌PLC步进编程方法的差异性研究》来源：《轻工科技》，作者：韦 俊

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