時(shí)間：2012年6月17日 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 關(guān)鍵詞：PLC 邏輯錯(cuò)誤 工業(yè)自動(dòng)控制

　　●最終程序　　下面的程序克服了上述問(wèn)題，并且通過(guò)了基本的測(cè)試檢查(見(jiàn)圖4)?！　∷懊娉绦虿煌幵谟诎裶0.0等變量的管轄范圍放寬了，因此一旦q0.0為1，只要主持人按鈕不按下，它的值就能繼續(xù)保持下去?！　?center>
　　3 噴泉程序　　題目：plc在噴泉中的應(yīng)用　　來(lái)源：plc應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)與實(shí)踐　　編程平臺(tái)：三菱公司fx2n系列　　問(wèn)題描述　　(1)噴泉有a，b，c 3組噴頭;　　(2)按動(dòng)開(kāi)始按鈕后，a組先噴，10秒后停，然后b組和c組同時(shí)噴;　　(3)b和c噴10秒后b停，再10秒后c停;　　(4)a，b又噴，5秒后，c也噴，持續(xù)10秒后全部停;　　(5)再5秒后重返上述(2)到(4)步;　　(6)按動(dòng)停止按鈕后，a，b，c 3組噴頭全部停?！　≥斎胼敵鲎兞糠峙洌骸　0001：開(kāi)始按鈕　　x0002：結(jié)束按鈕　　y0001：a組噴頭　　y0002：b組噴頭　　y0003：c組噴頭　　內(nèi)部繼電器：m0—m5　　定時(shí)器分配(見(jiàn)圖5)：　　t0：a組噴10秒; 0—10　　t1：b，c組噴10秒; 10—20　　t2：c組噴10秒; 20—30　　t3：a，b組噴5秒;30—35　　t4：a，b，c組噴10秒; 35—45　　t5：a，b，c組停噴5秒; 45—50　　同前一程序相比，這一程序中增加了t0，t1等定時(shí)器。定時(shí)器用t標(biāo)識(shí)，它的上方是定時(shí)器變量名，下方是預(yù)定的定時(shí)延遲。本例使用的是ton類型定時(shí)器，這種定時(shí)器只要輸入端由0轉(zhuǎn)1計(jì)時(shí)就開(kāi)始，在計(jì)時(shí)過(guò)程中，輸入端必須始終保持為1，一旦定時(shí)器到時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的變量就立即由0轉(zhuǎn)1。在計(jì)時(shí)過(guò)程中，如果輸入端轉(zhuǎn)0，則計(jì)時(shí)停止，定時(shí)器到時(shí)之后，只要輸入端繼續(xù)為1，那么計(jì)時(shí)器變量也繼續(xù)保持為1，一旦輸入變0，計(jì)時(shí)變量也轉(zhuǎn)為0。本例中的定時(shí)器按十分之一秒為單位計(jì)時(shí)?！　∵@個(gè)程序含有三個(gè)錯(cuò)誤，它的某些噴頭在預(yù)定停止的時(shí)刻沒(méi)有停止，在預(yù)定開(kāi)始的時(shí)刻沒(méi)有開(kāi)始?！　〕绦蝈e(cuò)誤(1)：按照要求程序開(kāi)始后20秒，c組噴發(fā)應(yīng)該停止，但該程序卻沒(méi)有停止c的噴發(fā)?！　≡蚍治觥　的噴發(fā)受到m1，m2和m3的控制，它們分別控制c組的第一，第二和第三次噴發(fā)。在第二次噴發(fā)結(jié)束之后，m2為0，噴發(fā)本應(yīng)停止，但調(diào)試中發(fā)現(xiàn)c的輸出(y0002)繼續(xù)為1，單步調(diào)試發(fā)現(xiàn)， 此時(shí)m1為1，由此造成c組輸出繼續(xù)。分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生m1的梯形圖有錯(cuò)。應(yīng)該使用m1來(lái)產(chǎn)生反饋，但程序中用了b組的輸出變量y0001。 該變量恰好在c組第二次噴發(fā)之后重新置1，因此造成了c組繼續(xù)噴發(fā)。將此處改成m1之后這一錯(cuò)誤即可消除?！　〕绦蝈e(cuò)誤(2)：程序開(kāi)始后50秒，a組噴發(fā)應(yīng)該重新開(kāi)始，但實(shí)際運(yùn)行中并未開(kāi)始。　　原因分析：　　這是一個(gè)定時(shí)時(shí)間寫(xiě)錯(cuò)的簡(jiǎn)單錯(cuò)誤。定時(shí)器t4設(shè)定的時(shí)間應(yīng)為5秒(50)，但梯形圖中錯(cuò)寫(xiě)成100(該書(shū)指令表程序中也是寫(xiě)50，梯形圖中是一個(gè)失誤)?！　〕绦蝈e(cuò)誤(3)：在糾正了上面兩個(gè)錯(cuò)誤之后，程序依然無(wú)法通過(guò)測(cè)試。50秒之后，c組不應(yīng)該開(kāi)始噴發(fā)，但實(shí)際運(yùn)行中噴發(fā)?！　≡蚍治觯骸　?0秒之后，程序進(jìn)入下一周期。此時(shí)程序該如何運(yùn)行在原書(shū)中沒(méi)有清楚描述，這屬于描述不全。根據(jù)程序的具體實(shí)現(xiàn)，可以看出作者的意圖是在50秒之后把整個(gè)噴發(fā)過(guò)程重演一遍?；谶@樣的理解，程序應(yīng)該在50秒之后開(kāi)始a組噴發(fā)，但程序運(yùn)行結(jié)果是，不但a組噴發(fā)，而且c組也噴發(fā)，后一行為不符合規(guī)定?！　〕霈F(xiàn)這一現(xiàn)象的原因在于，m0的梯形圖中使用了y000來(lái)實(shí)現(xiàn)反饋。這一錯(cuò)誤同第一個(gè)錯(cuò)誤類似，只是這一方式在一個(gè)周期的運(yùn)行中沒(méi)有問(wèn)題，在第二周期中就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在該圖中用m0取代y000就能消除這一錯(cuò)誤?！　≡谙艘陨蠁?wèn)題之后得到梯形圖如圖6所示?！　?center>
　　4 十字路口交通燈控制程序　　題目：交通燈控制程序　　來(lái)源：plc應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)與實(shí)踐　　編程平臺(tái)：omron公司cqm1系列　　●任務(wù)描述　　工作順序：?jiǎn)?dòng)按鈕，南北綠燈，東西紅燈，東西綠燈，南北紅燈。按此順序循環(huán)?！　r(shí)序控制：(90秒周期)　　●主干道　　南北左轉(zhuǎn)燈：綠10秒，黃2秒，紅78秒;　　南北直行燈：紅10秒，綠30秒，綠閃3秒，黃2秒，紅45秒;　　東西方向左轉(zhuǎn)燈和直行燈的工作方式與上相仿，但延遲45秒。人行道燈與主干道直行燈相同?！　　駨?qiáng)通控制　　打開(kāi)強(qiáng)通開(kāi)關(guān)，強(qiáng)通方向綠燈亮，斷開(kāi)強(qiáng)通開(kāi)關(guān)，綠燈閃3秒，恢復(fù)正?？刂?　　閃爍控制，亮0.5秒，暗0.5秒，持續(xù)3秒;　　這個(gè)程序比較長(zhǎng)，不便全部抄錄在此。這里僅指出程序中的幾個(gè)錯(cuò)誤，并列出相關(guān)的程序段?！　〕绦蝈e(cuò)誤(1)：閃爍控制錯(cuò)誤。閃爍過(guò)程通過(guò)一個(gè)專門的程序段控制，按要求該程序應(yīng)該每隔0.5秒輸出1，然后0.5秒輸出0，不斷循環(huán)。圖7是書(shū)中該程序的實(shí)現(xiàn)：　　其中只用到tim050一個(gè)定時(shí)器，計(jì)時(shí)單位為十分之一秒。omron的tim型定時(shí)器的工作方式同西門子ton型定時(shí)器相仿，當(dāng)輸入為1時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)，一旦輸入轉(zhuǎn)0，立即停止計(jì)時(shí)，定時(shí)器變量輸出復(fù)位為0。　　起始狀態(tài)tim050的值為0，取反后送入定時(shí)器1，啟動(dòng)計(jì)時(shí)，5個(gè)單位之后到時(shí)定時(shí)器產(chǎn)生信號(hào)1。該信號(hào)經(jīng)反饋之后，把0送入定時(shí)器，這一輸入值立即把定時(shí)器輸出重新變?yōu)?。因此，該段程序只能產(chǎn)生非常短暫的1，而不是持續(xù)0.5秒的1。當(dāng)該信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)綠燈時(shí)，無(wú)法產(chǎn)生正常的均勻閃爍效果?！　〕绦蛐拚?見(jiàn)圖8)　　
　　這里用了兩個(gè)定時(shí)器，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)定時(shí)器tim050到時(shí)之后，它的輸出信號(hào)1送到第二個(gè)定時(shí)器tim051啟動(dòng)后者計(jì)時(shí)。但tim051需要5個(gè)單位之后才能到時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)，tim050依然的輸入依然是1，因此它能夠把1繼續(xù)保持0.5秒，由此產(chǎn)生一個(gè)均勻的每隔0.5秒變化的脈沖?！　〕绦蝈e(cuò)誤(2)：在系統(tǒng)初始啟動(dòng)階段，南北方向綠燈亮，但東西方向的左轉(zhuǎn)紅燈和直行紅燈沒(méi)有同時(shí)點(diǎn)亮　　原因分析：由于相關(guān)程序比較長(zhǎng)，不便在這里展示，這里我們僅分析一下出錯(cuò)的原因及解決的辦法。原程序中采用順序啟動(dòng)各個(gè)顏色燈的方法。即左轉(zhuǎn)綠燈10秒后啟動(dòng)直行綠燈，30秒后綠閃，2秒后黃燈，然后55秒紅燈。然而，按這一順序運(yùn)行時(shí)，一開(kāi)始南北直行紅燈的10秒缺掉了，東西左轉(zhuǎn)紅燈45秒漏了，最后東西直行紅燈55秒也漏了。要改變這一情況，需要改變后一程序，同時(shí)再引入兩個(gè)定時(shí)器，把紅燈控制切分成兩段完成?！　】赡苋藗冋J(rèn)為上一個(gè)問(wèn)題不算嚴(yán)重，因?yàn)樵瓉?lái)程序在啟動(dòng)一分鐘之后就能達(dá)到正常。但下面的強(qiáng)通控制的錯(cuò)誤確是比較嚴(yán)重的。所謂強(qiáng)通是指緊急車輛到達(dá)路口時(shí)，人工控制按下相應(yīng)方向的強(qiáng)通開(kāi)關(guān)，使得這一方向的綠燈亮，另一方向亮紅燈。緊急車輛過(guò)去之后，強(qiáng)通開(kāi)關(guān)方塊，強(qiáng)通方向綠燈閃動(dòng)三下之后，恢復(fù)原來(lái)的系統(tǒng)運(yùn)行?！　〕绦蝈e(cuò)誤(3)：強(qiáng)通按鈕放開(kāi)之后，按規(guī)定強(qiáng)通方向綠燈應(yīng)該閃爍三下，然后熄滅，但實(shí)際情況是綠燈沒(méi)有按照規(guī)定閃爍和停止，而是持續(xù)發(fā)亮?！　≡蚍治觯骸　∥覀円詵|西向直行綠燈控制程序段為例分析這一問(wèn)題?！　≡摮绦蛑?00.12為控制東西向綠燈的輸出變量。該方向的強(qiáng)通通過(guò)hr0.00控制，強(qiáng)通按鈕按下之后，該變量為1，從而引起100.12輸出為1，綠燈亮。強(qiáng)通按鈕放開(kāi)之后，這條通路切斷，hr0.01變?yōu)?之后，hr0.03會(huì)變?yōu)?，過(guò)程在這里略去。hr0.03所在的通路將產(chǎn)生一個(gè)3秒鐘的閃爍脈沖。編程者的意圖是通過(guò)它在結(jié)束強(qiáng)通之后制造一個(gè)綠燈閃爍過(guò)程。然而，由于變量100.12的反饋存在，一旦該變量為1，它將自動(dòng)地繼續(xù)保持為1。只有兩種方式可以使它恢復(fù)為0，一種是30秒定時(shí)器到時(shí)(tim010)，另一個(gè)是另一方向的強(qiáng)通信號(hào)hr0.01。在同方向強(qiáng)通信號(hào)結(jié)束之后，一般情況下，上述兩個(gè)信號(hào)均不會(huì)轉(zhuǎn)為1，因此綠燈無(wú)法馬上停止。系統(tǒng)并不產(chǎn)生規(guī)定的效果?！　∵@是一個(gè)比較嚴(yán)重的錯(cuò)誤，因?yàn)榇颂幈緫?yīng)經(jīng)過(guò)綠燈閃爍轉(zhuǎn)為紅燈，但系統(tǒng)卻始終保持綠燈。這樣的系統(tǒng)是無(wú)法接受的?！　∵@一問(wèn)題的解決比較復(fù)雜一點(diǎn)。由于我們的主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，此地我們不再討論如何修正這一錯(cuò)誤的問(wèn)題。　　
　　5 第二個(gè)十字路口交通燈控制程序　　本節(jié)討論另一本書(shū)上的交通燈控制程序中的錯(cuò)誤。這一程序沒(méi)有處理強(qiáng)通控制這樣的復(fù)雜問(wèn)題，但是人行道控制同主干道控制分開(kāi)處理，結(jié)果在人行道控制上出現(xiàn)了錯(cuò)誤?！　☆}目：交通燈控制程序　　來(lái)源：plc應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)用子程序　　編程平臺(tái)：西門子s7-200　　時(shí)序控制：(90秒周期)　　南北主干道 左轉(zhuǎn)綠10秒，綠30秒，綠閃3秒，黃2秒，紅45秒;　　東西人行道：紅13秒，綠27秒，綠閃3秒，紅47秒;　　東西主干道： 紅45秒，左轉(zhuǎn)綠10秒，綠30秒，綠閃3秒，黃2秒;　　南北人行道：紅58秒，綠27秒，綠閃3秒，紅2秒。　　注：　　(1)綠閃包括轉(zhuǎn)向綠燈和轉(zhuǎn)向綠燈;　　(2)東西人行道指東西兩端的人行道。　　測(cè)試顯示該程序時(shí)序上運(yùn)行正確，但是在關(guān)機(jī)時(shí)出了問(wèn)題。　　程序錯(cuò)誤：按下系統(tǒng)停止開(kāi)關(guān)，大部分燈都熄滅，但兩個(gè)方向的人行道上亮起紅燈?！　〕绦蚍治觯骸　∥覀円钥刂茤|西方向人行道紅燈的變量q1.3的計(jì)算為例進(jìn)行分析。下面把相關(guān)程序段專門抽出來(lái)進(jìn)行分析(見(jiàn)圖10)。　　
　　圖中可見(jiàn)，當(dāng)m0.4為0 時(shí)q1.3將輸出1。當(dāng)t7，t8為0時(shí)m0.4必定為0。系統(tǒng)停止開(kāi)關(guān)是i0.2，它按下之后會(huì)使m0.1變?yōu)?，該變量是控制系統(tǒng)活動(dòng)的主要變量，它變?yōu)?將使一系列變量變?yōu)?，也包括t7和t8。然而這樣做卻沒(méi)有關(guān)掉東西兩端人行道的紅燈。南北兩端人行道紅燈采用的是類似程序，因此也沒(méi)有關(guān)掉?！　〕绦蛐拚骸　≈恍璋裮0.1直接加入到人行道紅燈的控制中即可。　　6 結(jié)束語(yǔ)　　本文分析了來(lái)自兩本plc教材的4個(gè)程序例子，從中找出大大小小8個(gè)錯(cuò)誤，并對(duì)這些錯(cuò)誤的原因進(jìn)行了分析。我們希望這個(gè)分析能夠幫助程序員減少編程錯(cuò)誤?！　”疚哪康氖菫榱私沂緋lc程序錯(cuò)誤的普遍性。這些錯(cuò)誤不能簡(jiǎn)單歸咎于作者的失誤，主 要原因是編程模式的復(fù)雜性以及測(cè)試手段的缺乏?！　∈д`是人類的普遍行為。對(duì)于計(jì)算機(jī)程序這樣復(fù)雜的對(duì)象，出錯(cuò)經(jīng)常出現(xiàn)。程序編制過(guò)程本身就是一個(gè)不斷嘗試不斷糾正錯(cuò)誤的過(guò)程。然而，在plc領(lǐng)域，離線的調(diào)試工具比較薄弱，迄今為止最好的調(diào)試方式依然是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，但是這一方式過(guò)于耗費(fèi)時(shí)間，而且一般教師和學(xué)生都沒(méi)有這樣的條件。這是程序錯(cuò)誤率高的根本原因。共兩頁(yè) 第1頁(yè) 　 第2頁(yè)