CN108932125A - 可编程逻辑控制器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可编程逻辑控制器的控制方法。包括用电气和仪表国标图形符号组态编程控制可编程逻辑控制器的方法，通过拖拽设备内置图形符号库中的符号快速组态出纸版电气图纸样式的程序，再将组态完毕后的图形符号与可编程逻辑控制器的开关量输入输出端口、模拟量的输入输出端口对应，实现采集和控制端口动作。本发明能够使电气设计人员以电气图纸的形式组态编程设计程序，实现对可编程逻辑控制器的控制，组态编程简单直观，可以替代自动化工程中目前使用的梯形图、语句表等繁琐编程方式，为工程降低时间成本，为工程技术人员降低施工技术难度，同时给后期维护人员提供了直观简单的修改和添加端口的编程界面。

Description

可编程逻辑控制器的控制方法

技术领域

本发明涉及自动控制领域，具体是一种可编程逻辑控制器的控制方法。

背景技术

一、现有可编程逻辑控制器的使用情况：

目前市面上的可编程逻辑控制器需要应用专业的编程软件在电脑上编写梯形图、语句表、功能块等程序，编译后下载到可编程逻辑控制器内，实现对设备的控制。

二.现有控制可编程逻辑控制器的缺点：

1.设计过程复杂：如上所述目前使用的可编程逻辑控制器实现电路控制需要经多个部门、多道设计工序，然后由专业编程人员编写程序，最后下载到可编程逻辑控制器的系统内，才能实现对设备的控制。

2.费用昂贵：在一项集中控制的自动化工程项目中，上位机组态设备、编程设备和下位机控制设备成了必用设备，两套系统的价格在整个项目中费用中占了相当大的比重。

3.故障查找困难：对一些输入输出点位多的大系统，如果设备出现故障，编程注释或是端口对应的I/O表丢失，会给维护人员排查故障造成相当大的困难，另外，想熟练地操作自动化程序编程、组态是需要长期积累经验的一个漫长过程，对于自动化人员来说能掌握并熟练操作现有可编程逻辑控制器，并非一朝一夕就能实现的。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，从而提供一种能够降低施工技术难度、操作简单快捷的可编程逻辑控制器的控制方法。

本发明解决所述问题，采用的技术方案是：

一种可编程逻辑控制器的控制方法，按下述步骤进行：

（一）用制图软件绘制标准的电气和仪表国标图形符号；

（二）用开发软件构建电气和仪表国标图形符号编程环境；

（三）将绘制好的电气和仪表国标图形符号导入开发软件中，然后统一存放在开发软件的软件库中；

（四）用开发软件将电气和仪表国标图形符号与后台应用程序做封装；

（五）在开发软件构建的电气和仪表国标图形符号编程环境中，用封装好的电气和仪表国标图形符号，通过拖拽的方式根据电气原理图直接拖入软件开发界面，在软件中绘制出电气控制图纸样式的控制程序，实现组态编程；

（六）为组态编程好的电气原理图的各个电气和仪表国标图形符号配置可编程逻辑控制器相对应的IO点；

（七）用软件配置TCP/IP通讯参数与集成了TCP/IP的可编程逻辑控制器模块通讯，软件通过运算处理写入或读取可编程逻辑控制器模块中的数据包，分析出设备可编程逻辑控制器模块IO口的状态和数据，然后将IO状态和数据在软件绘制的电气图中显示出来；

（八）在软件中的组态编程，软件做写入处理，通过TCP/IP协议发送控制数据包到可编程逻辑控制器模块设备，控制到设备的IO口动作及模拟量数据输入输出，实现了对可编程逻辑控制器的控制。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

①改变原有的可编程逻辑控制器的编程控制方式，用电气和仪表国标图形符号直接在可编程逻辑控制器中依据电气图纸样式组态编程，组态编程完成后执行编译下载，即可实现单机运行，也可以通过配置实现多台组网运行，当多台组网运行时，设备之间通过网络实现通讯，对现场的信号进行采集和控制。

②用电气和仪表国标图形符号直接组态编程，使编程简单而直观，无需自动化专业人员在电脑上利用专业软件应用专业语句编程，而是只需能看懂电气和仪表图纸的电工依据电气图纸样式，就可以在本发明的可编程逻辑控制器上进行编程组态。

③查找故障方便。不需要再用电气图纸对照可编程逻辑控制器端口的I/O表进行查找，本发明的可编程逻辑控制器的控制方法可以直接显示出每个电气或仪表的工作状态，能一目了然地在屏幕上看到设备的数字量、模拟量的采集和控制状态。

④能使电气设计人员以电气图纸的形式组态编程设计程序，实现对可编程逻辑控制器的控制，编程方式以绘制电气图纸的形式完成，维护设备的电工通过简单说明介绍，就能够改变该可编程逻辑控制器的输入输出控制，组态编程简单直观，可以替代自动化工程中目前使用的梯形图、语句表等繁琐编程方式，为工程降低时间成本，为工程技术人员降低施工技术难度，同时给后期维护人员提供了直观简单的修改和添加端口的编程界面。

附图说明

图1 是本发明实施例用电气和仪表国标图形符号直接编程的可编程逻辑控制器主板结构示意图；

图2 是本发明实施例用电气和仪表国标图形符号直接编程的可编程逻辑控制器外部结构示意图；

图3 是本发明实施例可编程逻辑控制器的控制方法步骤流程图。

图中：主机板模块10；外部存储模块20；内部存储模块30；处理器模块40；调试模块50；网络模块60；视频模块70；音频模块80；I/O模块90；可编程逻辑控制器100。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

参见图1、图2、图3，一种可编程逻辑控制器的控制方法，按下述步骤进行：

（一）用制图软件绘制标准的电气和仪表国标图形符号。

（二）用开发软件构建电气和仪表国标图形符号编程环境。

（三）将绘制好的电气和仪表国标图形符号导入开发软件中，然后统一存放在开发软件的软件库中。

（四）用开发软件将电气和仪表国标图形符号与后台应用程序做封装。

（五）在开发软件构建的电气和仪表国标图形符号编程环境中，用封装好的电气和仪表国标图形符号，通过拖拽的方式根据电气原理图直接拖入软件开发界面，在软件中绘制出电气控制图纸样式的控制程序，实现组态编程。

（六）为组态编程好的电气原理图的各个电气和仪表国标图形符号配置可编程逻辑控制器相对应的IO点。

（七）用软件配置TCP/IP通讯参数与集成了TCP/IP的可编程逻辑控制器模块通讯，软件通过运算处理写入或读取可编程逻辑控制器模块中的数据包，分析出设备可编程逻辑控制器模块IO口的状态和数据，然后将IO状态和数据在软件绘制的电气图中显示出来。

（八）在软件中的组态编程，软件做写入处理，通过TCP/IP协议发送控制数据包到可编程逻辑控制器模块设备，控制到设备的IO口动作及模拟量数据输入输出，实现了对可编程逻辑控制器的控制。

用电气和仪表国标图形符号直接编程的可编程逻辑控制器结构包括主机板模块10、连接处理器模块40、内部存储器模块30、网络模块60、调试模块50、视频模块70、音频模块80设于主板上，所述外部存储模块20采用可更换方案，设置通过和主机板连接进行系统和组态编程软件的存储。通过更换外部存储器硬件进行故障的快速处理，I/O模块90接受主机板驱动进行采集和控制模拟量和数字量的输入输出信号。

其中电气和仪表国标图形符号直接编程的可编程逻辑控制器100通过设备内的主机板模块10与内部控制系统和外部控制系统的采集模块连接进行数据交换和控制。网络模块60用于联网时数据传输，视频模块70用于设备调试和监控时的显示，音频模块80用于设备故障声音报警，I/O模块90用于外部模拟量和数字量的输入输出信号让本设备能够采集和控制，外部存储模块20用于本设备运行程序的存储，内部存储模块30用于内部数据交换，调试模块50连接键盘和鼠标，对本设备内置的国标图形符号库用拖拽的方法快速绘制出本设备能运行的电气图纸式的程序。

运行方式：

（一）单机运行：

首先，调试编程时需外接显示器、键盘、鼠标，把需要控制的外部设备模拟量或者数字量信号的输入输出接口连接到本发明可编程逻辑控制器的模拟量输入输出接口或者数字量信号输入输出接口，接入显示器、键盘和鼠标，接通可编程逻辑控制器的电源，启动本设备电源按钮，进入可编程逻辑辑控制器系统内部的编程组态软件。

（二）组网运行：

当需要多台可编程逻辑控制器进行组网运行时，整套设备需外接一套显示器、键盘及鼠标用于编程调试，定义其中一台可编程逻辑控制器为上位机并配置IP地址，其余可编程逻辑控制器定义为下位机，配置对应的IP地址，它们通过局域网内的交换机进行数据传输，这样设置的目的是用于区分和查找各个设备的位置和状态。

本发明是一种用电气和仪表国标图形符号组态编程控制可编程逻辑控制器的方法，通过拖拽设备内置图形符号库中的符号快速组态出纸版电气图纸样式的程序，再将组态完毕后的图形符号与可编程逻辑控制器的开关量输入输出端口、模拟量的输入输出端口对应，实现采集和控制端口动作。

该设备通过内置主机板模块将处理器模块、存储器模块、网络模块、I\O模块、调试模块、视频模块、音频模块设于主板上，存储模块采用可快速插拔的方式，与主机板模块连接实现对系统和编程软件的存储，I/O模块和主机板连接进行采集控制模拟量和数字量信号输入输出的信号，本设备可独立运行，也能通过网络模块实现组网运行，实现信号远程的采集与控制，该设备应用软件组态编程，采用拖拽符号库中的电气和仪表国标图形符号的方式绘制电路图，进行组态编程。

本发明是改变原有的可编程逻辑控制器的编程控制方式，用电气和仪表国标图形符号直接在可编程逻辑控制器中依据电气图纸样式组态编程，组态编程完成后执行编译下载，即可实现单机运行，也可以通过配置实现多台组网运行，当多台组网运行时，设备之间通过网络实现通讯，对现场的信号进行采集和控制，用电气和仪表国标图形符号直接组态编程，使编程简单而直观，无需自动化专业人员在电脑上利用专业软件应用专业语句编程，而是只需能看懂电气和仪表图纸的电工依据电气图纸样式，就可以在本发明的可编程逻辑控制器上进行编程组态，其次，查找故障方便，不需要再用电气图纸对照可编程逻辑控制器端口的I/O表进行查找，本发明的可编程逻辑控制器的控制方法可以直接显示出每个电气或仪表的工作状态，能一目了然地在屏幕上看到设备的数字量、模拟量的采集和控制状态。

本发明能使电气设计人员以电气图纸的形式组态编程设计程序，实现对可编程逻辑控制器的控制，编程方式以绘制电气图纸的形式完成，维护设备的电工通过简单说明介绍，就能够改变该可编程逻辑控制器的输入输出控制，组态编程简单直观，可以替代自动化工程中目前使用的梯形图、语句表等繁琐编程方式，为工程降低时间成本，为工程技术人员降低施工技术难度，同时给后期维护人员提供了直观简单的修改和添加端口的编程界面。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (1)

1.一种可编程逻辑控制器的控制方法，其特征在于，按下述步骤进行：

（一）用制图软件绘制标准的电气和仪表国标图形符号；

（二）用开发软件构建电气和仪表国标图形符号编程环境；

（三）将绘制好的电气和仪表国标图形符号导入开发软件中，然后统一存放在开发软件的软件库中；

（四）用开发软件将电气和仪表国标图形符号与后台应用程序做封装；

（五）在开发软件构建的电气和仪表国标图形符号编程环境中，用封装好的电气和仪表国标图形符号，通过拖拽的方式根据电气原理图直接拖入软件开发界面，在软件中绘制出电气控制图纸样式的控制程序，实现组态编程；

（六）为组态编程好的电气原理图的各个电气和仪表国标图形符号配置可编程逻辑控制器相对应的IO点；

（七）用软件配置TCP/IP通讯参数与集成了TCP/IP的可编程逻辑控制器模块通讯，软件通过运算处理写入或读取可编程逻辑控制器模块中的数据包，分析出设备可编程逻辑控制器模块IO口的状态和数据，然后将IO状态和数据在软件绘制的电气图中显示出来；

（八）在软件中的组态编程，软件做写入处理，通过TCP/IP协议发送控制数据包到可编程逻辑控制器模块设备，控制到设备的IO口动作及模拟量数据输入输出，实现了对可编程逻辑控制器的控制。