案例一：種植蘑菇

 

程序說明：

整個(ge) 例子基於(yu) 一個(ge) 簡單的物理規則：一個(ge) 元的直徑小於(yu) 圓周長。因此開發一種機器，他能吧蘑菇種植在一個(ge) 圓柱體(ti) 的圓周上，這樣種植的莊稼大約3倍於(yu) 機器所產(chan) 生的量。

這裏有一個(ge) 問題需要克服，如果植物沿一個(ge) 圓柱體(ti) 種植，那些不在圓柱體(ti) 頂部的，不在太陽直射下的植物，它們(men) 的生長速度會(hui) 慢一些，同時會(hui) 力圖接近光源。所以，蘑菇可能會(hui) ‘彎曲’或“絞結“。另一種可能是：圓柱體(ti) 下部的蘑菇會(hui) 完全不生長。

解決(jue) 方法是旋轉這個(ge) 圓柱體(ti) 。因此，開發了下麵的程序，可以每小時改變旋轉方向，這樣就能產(chan) 生除直而健康的蘑菇了。另外，每小時內(nei) 一個(ge) 規定時間中，對旋轉圓柱體(ti) 裏麵澆水。

最後一個(ge) 主要困難時機器必須能切換到人工模式，使耕種者堅持和收割生長的莊稼。一個(ge) 按鈕交替切換自動人工模式（PB1），在人工模式下，燈LP1亮，操作者可以按點動控製按鈕，使圓柱體(ti) 旋轉。

從(cong) 編程角度來看，使用條件跳轉對每個(ge) 相關(guan) 部分作跳轉控製的方法使非常實用的。最後部分的以P3指針標記的程序用於(yu) 人工和自動模式，自動模式跳到指針P3，而人工模式時，把它卓偉(wei) 一般順序的程序處理。

 

 

案例二：上下移動

從(cong) 擦窗吊車程序選擇的者部分程序控製吊車在建築麵上垂直運動，盡管這隻是一個(ge) 大型程序的一小部分，但它仍有許多有意義(yi) 的編程要點。

 

 

程序說明：

可以注意到本程序是以梯形圖或STL形式編寫(xie) 的，這對於(yu) 下麵要講的兩(liang) 點來說時非常重要的。如果研究STL步S20和S30的內(nei) 容，可看到它們(men) 都包含Y3輸出，在標準編程技術中，這叫做雙線圈輸出，是絕對不允許的。在正常編程中，如果一次出現的輸出Y3接通，而在同一次掃描中第二次出現時複位此輸出，從(cong) 而導致一種很危險的情況。不過，因為(wei) STL編程每一個(ge) STL步的程序相對獨立，輸出線圈在許多STL塊中的使用是很安全的，從(cong) 而使編程更簡單。

值得注意的第二點實際上也是出於(yu) 與(yu) 第一點同樣的原因。檢查STL步S21和S30，可注意到實際上存在2個(ge) PWM指令，如果查看編程手冊(ce) ，可知每一個(ge) 程序隻能使用一次PWM指令。STL步根據其自身特性實際上市一個(ge) 程序，所以“每程序一個(ge) PWM“規則實際上仍沒被破壞。

本程序語序吊車在正常時以兩(liang) 種不同速度升高或降低，如果風速超過一定限值，吊車會(hui) 被限製在低速運行，如果風力過強，吊車會(hui) 自動以“爬行“速度降到地麵。用以表示風速變化的標誌是：M32,M36,和M37。

 

 

案例三：左右移動

下麵的程序是控製一個(ge) 擦窗器的大型程序的一小部分，本程序控製在一個(ge) 建築麵上的左右轉向。

 

程序說明

本程序隻是一個(ge) 大程序的一小部分，不過它仍有一些值得注意的特別之處。對一個(ge) 擦窗車的控製者來說，最大的危險之一是風，這個(ge) 影響在本例程序中已考慮到。最初的步檢測存在數據寄存器D027中的值，事實上是檢測風速是否在安全範圍內(nei) 。要注意的是這裏隻有2個(ge) ZCP指令，然而它們(men) 包含了5個(ge) 風速範圍，這通過檢測2個(ge) ZCP指令之間的範圍來實現。

其結果是，如果風力稍強，則水平速度限定為(wei) 一個(ge) 較低的值；如果風力過強，則所有水平運動都停止，並給出警報信號。另一注意點是在STL步S10的第一行，可看到S11是在X20斷開時才被置位，這是很重要的，因為(wei) X20用於(yu) 檢測輸出X7所控製的刹車的位置。

將要發生的是程序將允許對已完全完成的輸出Y7做複位操作，即在程序繼續之前X20被刪除。對一個(ge) 編程者來說，很容易犯簡單地說“我已做了”的錯誤，因為(wei) 所期望的動作被控製了一段時間，而這段時間對於(yu) 完全完成操作來說可能太短了。

 

 

 

案例四：監測風向

用可編程控製器很容易做基本的檢測和計算，這類應用中的一例是小型氣象站，這對於(yu) 高層辦公室的窗戶清潔是極其重要的，它可以用來判斷風是否大到有危險的程度。

 

程序說明：

本例程序包括兩(liang) 個(ge) 功能，它計算相對風速，並指出風向。風向標是老式的機械結構，但其數據被電子存儲(chu) 和控製。首先看測風速功能，風速每5分鍾計算一次，這由定時器T000控製，這種計算方法能給出一個(ge) 較好的平均風速，但是它不能報告陣風的速度。

由風驅動的旋軸直徑必須輸入到數據寄存器D12中，它應以mm為(wei) 單位輸入，即0.1m=100mm：輸入100至D12.旋軸的旋轉次數由高速計數器C235來計數，數據輸入由X000輸入。

先計算旋軸運動軌跡圓的圓周長，再乘以旋轉次數，就計算出經過的距離。因為(wei) 運行時間固定為(wei) 5分鍾，答案除以5，就得到一個(ge) 每分鍾魚洞距離的答案。

為(wei) 了得到更高精度，本例的計算中加入了比例縮放項。最後答案應該除以10³，從(cong) 而得到米/分鍾為(wei) 單位的風速。對於(yu) 一個(ge) 200mm直徑的旋軸，可以測量計算0.628到10，000m/min的風速。

程序第二部分包括風向的檢測。使用8個(ge) 檢測器，而隻有4個(ge) 輸入，檢測器在正向指向之間的位置時與(yu) 2個(ge) 輸入連接。一些編程者會(hui) 說，用以指示風向的四個(ge) 輸出燈的邏輯並步重要。但其實這是一個(ge) 好主意：可用他們(men) 進行安全檢測、程序互鎖、從(cong) 而防止意外時間的發生。在某些情況下，對象不是生物或危險的機器，則可以自行處理，但是編程者不應該與(yu) 安全進行賭博。本例中，程序進行檢測以預防風刮起的垃圾和想在風向標上棲息的鳥。

 

 

案例五：複位回水平位置

在顧客利益日益增強的當今現代世界裏，可以看到很多長途汽車、公共汽車、電車公司正提供給顧客更好的座椅設備，其中的一種時可調整靠背的座椅。

 

程序說明：

正如上麵所提到的，大量公司正在提供這些座位的附加優(you) 點，其中許多公司，在每次旅遊開始時，將座位複位到垂直位置，這會(hui) 使外觀整齊有序。用手複位所有的椅子，需費很多的時間，本節給出的例子用以複位兩(liang) 節相鄰車廂的座位。操作人員使用兩(liang) 位旋轉開關(guan) （RTSW1）選擇要複位座位的車廂，選擇要複位的座位組，且任何一個(ge) 時間隻能選中一個(ge) 組，選擇的座位組用接通相應的燈表示，接著複位按鈕閃爍，等待被按下。接下來開始座位複位操作，這個(ge) 挫折持續一段預定時間，而不檢查是否都已複位。如果旅客夢都仍在座位上而進行該操作，這樣做會(hui) 更安全些。旅客不會(hui) 從(cong) 位子上彈出，而是每覺擦有上麵事發生，這是因為(wei) 彈簧力一般不會(hui) 大到足以彈起椅背和旅客體(ti) 重的總重量。

 

 

 

 

案例六：有呼必應的侍者

在很多娛樂(le) 場所，比如旅館，體(ti) 育館等，按鈕和鈴將很快成為(wei) 常見的東(dong) 西了。當提供的設備被按，敲或拉時，很難知道是否有人聽到這次呼叫，下麵使用控製器技術方案能解決(jue) 這個(ge) 問題。

 

程序說明：

本例可以成為(wei) 遠程顧客和服務員間的信息傳(chuan) 送係統，PC卓偉(wei) 調度和傳(chuan) 送器。遠程顧客要求某種服務，通過一個(ge) 輸入（如：X000）給服務員發信號，這個(ge) 輸入驅動一個(ge) 信號燈，燈高速顧客和服務員已經發出一個(ge) 請求。服務員知道請求來於(yu) 哪裏，因為(wei) 用以接通信號燈的輸出對應於(yu) 一個(ge) 位置（如：Y000）。當服務員注意到這個(ge) 請求，一個(ge) 應答信號送回至顧客（如X001，Y001），顧客就能確信服務員已收到請求，服務員也會(hui) 知道哪位顧客正在請求。當服務員滿足了顧客要求時，複位應答信號（如X002）。此過程可為(wei) 下一個(ge) 顧客所重複（如：X003-005,Y002-003）。所以，當前等待顧客能知道輪到他們(men) 得花多少時間，一個(ge) 7段顯示表示現在排隊得顧客數。本例隻列出兩(liang) 個(ge) 呼叫台，當然還可以增加。

 

 

案例七：保溫

 

程序說明：

編程者經常違背得規則中有一條是”簡單化原則“。如果程序簡單，則是容易寫(xie) 出，容易檢查，而且是很少會(hui) 出錯。不是所有情況都要求7位精度或好的控製，本頁給出的大棚說明了一個(ge) 在學校中學到的基本原理是如何用來有效而廉價(jia) 地解決(jue) 問題地。本例中，雙金屬條用來檢測周圍溫度，這可以是一個(ge) 控製所有窗戶地大型商業(ye) 綠棚，或是有一個(ge) 窗戶的花園綠棚。本例是控製四扇窗戶，每扇窗戶有一個(ge) 檢測溫度的雙金屬條，對每個(ge) 雙金屬條，存在兩(liang) 個(ge) 輸入，一個(ge) 對應金屬條冷的情況，這可以認為(wei) 是常閉的，另一個(ge) 對應金屬條熱的情況（即它變形時），可認為(wei) 時一個(ge) 常開接點。這些輸入與(yu) 窗戶狀態有直接聯係，如果過熱，雙金屬條彎曲，觸點接通，於(yu) 是窗戶打開。當大棚部分變冷時，雙金屬條伸直，窗戶關(guan) 上。

要注意的是隻用到一個(ge) PLSY指令，這是因為(wei) 它的輸出如所要求的那樣，直接與(yu) 四個(ge) 電機中的每個(ge) 相連（一個(ge) 電機對應於(yu) 一個(ge) 窗戶）。還需檢測窗戶位置位全開或全關(guan) ，如果其中一個(ge) 條件滿足，與(yu) 它對應的控製電機就關(guan) 斷。PLSY指令被開或關(guan) 窗戶的請求接通。這部分程序可做改進：請求檢查窗戶狀態-可以檢測全開全關(guan) 的檢測器。

 

 

案例八：維護電梯

理想的編程技術是建立許多標準程序，這些程序能轉換使用到別的程序中。這就像把微型程序壓縮在一起，並把他們(men) 放入一個(ge) 更大的程序中，這也能使每個(ge) 較小的程序在不同時候被多次調用。這是STL編程最大優(you) 點之一。

 

程序說明：

本例圍繞一台移動平台編寫(xie) 。每個(ge) 操作或每方麵操作寫(xie) 入到自己的STL步中。這確實給編程者提供了一個(ge) 模板程序，此程序能傳(chuan) 送入別的程序中。而且這種做法提供了安全性，並鼓勵了通用程序的重複合用。下麵程序說明了這點。對於(yu) 平台上移，其基本條件之一使當平台升起，它就不能在任何其他平麵上移動。可以從(cong) 下麵方式看到這一點：升高和降低平台（STL步S8）的程序完全孤立於(yu) 在XY平麵上移動平台（STL步S6）的程序，當其中一種模式有效，另一模式就不能工作。為(wei) 了說明共享程序的使用方法和好處，看一下STL步S50會(hui) 明白，當存在一個(ge) 錯誤狀態時，STL步S6和S8調用這個(ge) 程序。STL步S55也被前麵的多路STL所調用，主要是S5,7,30,40和50，在這個(ge) 特殊情況中，S55隻用來複位和返回程序控製。另外一個(ge) 要點是使用主控指令選擇要被接通的模式或功能，當選擇確定，標誌M50用以鎖定所有別的選擇，知道當前選擇完成。

 

 

 

案例九：有趣的噴泉

為(wei) 了得到一個(ge) 解決(jue) 方法，有時需要反向地思考問題。通過每個(ge) 噴嘴使用一個(ge) 獨立泵，可能很容易地解決(jue) 下麵地噴泉問題，泵壓變化會(hui) 使噴泉高低變化。但，這真的使最有效的方法嗎？

 

程序說明：

本例目的是控製和改變噴泉的高低。為(wei) 了做到這一點，從(cong) 不同噴嘴中噴出的水需要變化以創造一種預期的模式。一個(ge) 簡單方法是使用多路泵並且控製泵運行的壓力。然而，壓力是力/麵積的函數。如果壓力保持為(wei) 常數，而流過的水麵積變化，力和由此導致的水“噴射”距離會(hui) 變化，其方式與(yu) 改變泵壓力引起的變化相同。

從(cong) 一個(ge) 不同的角度來考慮這個(ge) 問題，就能找到一個(ge) 完全不同的想法。下麵給出的程序以一個(ge) 工作程序形式說明這個(ge) 想法。

噴嘴每半個(ge) 小時改變它的模式，一個(ge) 通過程序掃描執行PLSY指令的回路控製每組閥門。

兩(liang) 個(ge) 數據寄存器被處理，從(cong) 而得到兩(liang) 個(ge) 不同的噴泉模式。每個(ge) 數據寄存器庫包含所要求得用PLSY指令輸出得脈衝(chong) 數，目的是設定選擇得閥門再正確位置上。

因為(wei) 數據寄存器通過變址寄存器Z得遞增來選擇，這種方法也用於(yu) 獨立地選擇每個(ge) 閥門。是這麽(me) 實現的：移動Z中的數據進入位模式，接著有效位元件用來驅動所選擇的閥門，也可使用多路比較指令來完成。通過接通閥門選擇輸出Y5到Y10中的一個(ge) ，PLSY指令（Y000）的單脈衝(chong) 輸出一次重定向至每個(ge) 閥門。

 

案例十：交通指示燈

一般而言當提出一個(ge) 問題時，解法看似相當簡單。然而，當開始建立必要的安全性和操作性時，會(hui) 馬上使那個(ge) 簡單問題成為(wei) 一個(ge) 噩夢，比如輕便交通信號燈……

 

程序說明：

交通信號燈的工作在世界各地略有不同，不過其基本原理是一樣的：

1、 司機原地不動等待，知道一條安全路線出現。

2、 對正在穿越馬路的車輛，為(wei) 了避開車輛相撞或障礙物，允許短暫停頓。

3、 當所有可能危險路線暫停時，允許原地等待的司機前行。

對一盞交通燈來說，這不是個(ge) 複雜的過程。但是，他們(men) 常常是多路一起出現的，所以要求完全互鎖和控製。本例中，情況更為(wei) 複雜化，正在使用這組燈的工作人員在執行某項工作或某個(ge) 操作時，任何車輛經過都會(hui) 導致災難，所以此時允許工作人員停止所有方向的交通，此時最簡單的方法時用步進梯形圖或STL編程。要考慮每個(ge) 時間並把它轉換成為(wei) 一個(ge) STL步，確保沒有遺漏任何步，因為(wei) 每一個(ge) STL步都可以認為(wei) 時一個(ge) 微型的完整程序，編程人物就變得簡單多了。