我真正學(xué)習(xí)PLC編程并運(yùn)用到工程中，用了一個(gè)星期。

我們看下圖：

▲圖1：低壓配電系統(tǒng)進(jìn)線斷路器和母聯(lián)（母聯(lián)聯(lián)絡(luò)）斷路器之間的閉合互鎖關(guān)系

圖1中，如果電力變壓器T1和T2不能并列運(yùn)行，則平時(shí)它們各自帶各自的母線獨(dú)立運(yùn)行，為全系統(tǒng)供電。當(dāng)某變壓器發(fā)生故障時(shí)，該段進(jìn)線的斷路器開斷，母聯(lián)閉合，由另段變壓器提供電能。由于單臺(tái)變壓器無(wú)法提供雙倍的電能，所以需要有拋負(fù)荷的操作。當(dāng)故障修復(fù)后，首先把母聯(lián)打開，再把故障段進(jìn)線閉合，系統(tǒng)又恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。

這就是低壓配電系統(tǒng)的備自投（備用電源自動(dòng)投退）操作。

對(duì)于中壓和高壓配電網(wǎng)來(lái)說，備自投是一項(xiàng)很成熟的技術(shù)，有專門的控制電路，甚至有專用的設(shè)備。但對(duì)于低壓配電網(wǎng)，系統(tǒng)各異，往往需要個(gè)性化設(shè)計(jì)。

某年公司接到一批地鐵的訂單，標(biāo)書中規(guī)定必須采用PLC實(shí)施邏輯測(cè)控，并牽涉到幾十座車站近百套低壓備自投系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測(cè)控。緊接著又接到兩批機(jī)場(chǎng)工程的訂單，又有幾十套低壓配電系統(tǒng)備自投的PLC測(cè)控要求。

PLC這東西學(xué)起來(lái)并不難。作為電氣工程師，在學(xué)校里大家都學(xué)過。但真正遇見實(shí)際工程，卻往往束手無(wú)策。可見，實(shí)際工程與校園學(xué)習(xí)是兩回事。

對(duì)于低壓備自投系統(tǒng)，它有四種控制模式，即手投手復(fù)、手投自復(fù)、自投手復(fù)和自投自復(fù)，四種控制模式可通過選擇開關(guān)和斷路器狀態(tài)來(lái)判斷。斷路器的狀態(tài)包括運(yùn)行狀態(tài)和保護(hù)工作狀態(tài)，還有抽出位置和工作位置的監(jiān)視，這通過斷路器的四種開關(guān)量來(lái)監(jiān)視。

公司接到訂單后，大家都忙于各自的工作，于是就把PLC編程的工作推給我了。

我首先閱讀PLC的編程資料。這些資料不是書店里的書籍，而是PLC廠家專門配套的有關(guān)PLC產(chǎn)品的編程手冊(cè)，以及硬件結(jié)構(gòu)說明。通過閱讀，再加上手邊有全套實(shí)物可供研究，我用了大約2個(gè)小時(shí)，把PLC的編程基本上給摸透了。

我發(fā)現(xiàn)，最難的并不是PLC編程，而是要構(gòu)造出測(cè)控對(duì)象的具體控制模式。

我開始按常態(tài)設(shè)計(jì)，非常類似校園里的編程，但很快就發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定。中午吃飯時(shí)，和幾位同事聊天，突然想到能不能用狀態(tài)來(lái)切換？我起身離去，同事們還給驚了一下，不知發(fā)生了什么事。

我考慮的狀態(tài)是這樣的：

第一個(gè)狀態(tài)，所有斷路器均打開，我用STATE1表示；第二個(gè)狀態(tài)是1段進(jìn)線斷路器閉合，我用STATE2表示。正常運(yùn)行狀態(tài)是STATE4，即兩進(jìn)線閉合，母聯(lián)打開。再加上兩個(gè)中間自復(fù)狀態(tài)，以及變壓器并列狀態(tài)（所有斷路器均閉合）。

有了狀態(tài)，各個(gè)程序段的內(nèi)部切換就解決了。但狀態(tài)的判斷來(lái)自各種開關(guān)量的輸入，而輸入必須配套防止觸點(diǎn)抖動(dòng)的消抖程序。所以，程序中就會(huì)出現(xiàn)開關(guān)量輸入程序段，以及狀態(tài)判斷程序段。這兩段程序如下：

開關(guān)量輸入程序段：

▲圖2：PLC的開關(guān)量輸入程序段

圖2中每一個(gè)TON都是20毫秒延時(shí)模塊，TON左邊的上端就是開關(guān)量，它的后綴有S標(biāo)記，左邊下端是延遲時(shí)間的設(shè)定值。TON右邊上端是輸出開關(guān)量，有F后綴標(biāo)記，右下方是延遲時(shí)間結(jié)束標(biāo)記。

TON模塊符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，是PLC的通用模塊化編程語(yǔ)言圖符。

再看狀態(tài)程序段：

▲圖3：PLC的狀態(tài)分析程序段

圖3中用AND（與邏輯）來(lái)判斷狀態(tài)。其中AND的輸入端有小圓圈的表示信號(hào)取反，并且AND還可以添加注釋。

下圖是自投自復(fù)操作模式的程序段：

▲圖4：自投自復(fù)操作模式程序段1

▲圖5：自投自復(fù)操作模式程序之2

圖4和圖5是相連的，其中有兩處值得注意：

第一處在開頭，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)定為自投自復(fù)模式時(shí)，通過轉(zhuǎn)移指令進(jìn)入到本程序段。程序執(zhí)行完畢退出后因?yàn)橐廊皇亲酝蹲詮?fù)模式，程序會(huì)再次進(jìn)來(lái)，由此形成了自動(dòng)操作。

第二處是在最后，LV_FAULT是判斷系統(tǒng)處于自復(fù)階段還是自投階段的判據(jù)。它用一段RS鎖存器來(lái)固定。這個(gè)判據(jù)方法我想了很久，大概用了2天的時(shí)間才最后確定下來(lái)。

類似地，還有手投手復(fù)、手投自復(fù)和自投手復(fù)等三段程序。這四段程序都采用轉(zhuǎn)移指令來(lái)完成。

程序的最后，還有一段SOE時(shí)間標(biāo)簽程序段，以及RS485/MODBUS-RTU通信程序段。此處忽略。

整個(gè)程序有點(diǎn)長(zhǎng)，但卻十分規(guī)范，且按照流程來(lái)寫。容易閱讀，也容易調(diào)試。

由于程序與被控對(duì)象密切相關(guān)，細(xì)節(jié)我就不講了吧。

這些程序我在一個(gè)星期之內(nèi)全部寫完。半個(gè)月后售后服務(wù)安裝到現(xiàn)場(chǎng)，工作良好，最后固定成為標(biāo)準(zhǔn)程序。

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體會(huì)是什么？學(xué)習(xí)PLC并不難，難在具體的工程實(shí)踐，難在調(diào)動(dòng)PLC的資源實(shí)現(xiàn)完美的控制，這才是最難的。

另外，最好直接采用模塊化編程語(yǔ)言，少用或者不用T形圖為好。

大家用了多長(zhǎng)時(shí)間呢，歡迎留言評(píng)論!

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