1 引言

　　一般来说，可以把控制系统划分为三类：过程调节系统、运动控制系统和生产控制系统。第一种侧重于回路的调节控制，往往涉及较复杂的控制算法，主要应用于炼油等化工行业;第二种侧重于机械的运动控制，实时性和同步性较强，主要应用于机械包装行业，如啤酒罐装生产过程;第三种侧重于有大量独立的检测和控制信号，控制程序的顺序性较强，与工艺流程结合比较紧密，啤酒酿造过程就属于此类。这三种控制系统，各有各的编程侧重点。对于生产控制系统，其编程重点有两部分：一部分是设备驱动标准模块的设计，主要针对生产中大量相对独立的检测和控制信号，通过归类分析，设计出各类设备的标准处理功能块，来实现这些设备的手动/自动开关/调节、报警检测、模拟、忽略等控制功能，这部分设计包括各类开关量设备驱动功能块、连续量设备驱动功能块和调节回路驱动功能块的设计;另一部分是生产工艺流程控制程序的设计，根据生产工艺流程中每一步骤的控制要求，在每个顺序步中实现相应的控制动作，而这些动作命令是发送给设备的标准驱动模块，由标准模块处理后才影响现场设备。可以看出第一部分的设备驱动标准模块设计是基础，它直接管理所有的输入/输出设备，生产工艺流程控制程序必须通过他们才能发挥作用。下面就以啤酒酿造生产控制系统设计为例，论述开关量设备驱动模块的plc程序设计方法。

2 数字量设备控制模块的设计分析　

　　啤酒酿造生产涉及大量的数字量信号，如阀位检测信号、物料高低位检测信号、气动阀门开关控制信号，电机启停控制信号等，如一个年产20万吨的啤酒发酵和过滤车间，其数字量设备的数量至少在千点以上。如何按标准化、模块化的程序设计要求来编写这些数字量设备的控制块，使这些控制块既能通用于啤酒酿造设备，又能提供较全面的生产操作功能，这些是程序设计人员在动手写控制程序之前需要考虑的问题。在这里，通过分析啤酒酿造生产控制设备的特点，可以根据这些设备的信号类型和操作要求，把所有数字量设备划分成8种控制类型，从而设计出相应的标准控制模块，就可以大大提高整个控制系统编程的效率，使控制程序具有好的可读性和移植性。

　　2.1 数字量设备控制类型

　　根据数字量设备的输入输出信号特点，笔者把它划分成八类：

　　（1）第一种是常开输入（io）的信号设备。该类设备只有输入信号，没有输出信号，且平时的输入信号为0。如液位的高位信号，管板上的弯管连接状态信号等，它们正常时输入信号都为0，等到有变化了，需要提醒或报警时才变为1。

　　（2）第二种是常闭输入（ic）的信号设备。该类设备只有输入信号，没有输出信号，且平时的输入信号为1，与第一种恰好相反。如液位的低位信号，压力容器的关闭锅盖检测信号，设备的急停信号等，它们正常时输入信号都为1，等到有变化了，需要提醒或报警时才变为0。

　　（3）第三种是单输出（out）且不带反馈的控制设备。该类设备有一个开关输出信号，没有输入反馈信号。如电磁阀，不带位置反馈的单驱动气动蝶阀等。通常输出信号为0，对应于设备关，为1，对应于设备开。

　　（4）第四种是单输出（out）且带“开”反馈（io）的控制设备。该类设备有一个开关输出信号，有开到位时的输入反馈信号。如带阀门开状态检测的单驱动气动蝶阀等。通常输出信号为0，设备是关的，反馈信号为0;输出信号为1，设备是开的，反馈信号为1;

　　（5）第五种是单输出（out）且带“关”反馈（ic）的控制设备。该类设备有一个开关输出信号，有关到位时的输入反馈信号。如带阀门关状态检测的单驱动气动蝶阀等。通常输出信号为0，设备是关的，反馈信号为1;输出信号为1，设备是开的，反馈信号为0;

　　（6）第六种是单输出（out）且带开关双反馈（io，ic）的控制设备。该类设备有一个开关输出信号，有开到位和关到位两个输入反馈信号。如带开到位和关到位检测的双驱动气动蝶阀等。通常输出信号为0，对应于设备关，为1，对应于设备开。开到位时一个反馈信号为1，关到位时另一个反馈信号为1。

　　（7）第七种是单输出（out）且带运行（io）和报警（ic）双反馈的控制设备。该类设备有一个开关输出信号，有运行状态和报警检测两个输入反馈信号。如普通电机的开关控制等。通常输出信号out为0，对应于电机停止，为1，对应于电机启动;电机启动后主接触器闭合，运行反馈信号io输入变为1;电机跳闸或其他故障时，报警反馈输入信号ic为0，没有报警时为1。

　　（8）第八种是双输出（outl，outr）且带双运行（iol，ior）和报警（ic）的输入信号反馈的控制设备。该类设备有左/右转（高/低速）两种输出信号，有左/右转（高/低速）两个运行状态反馈信号和报警检测反馈信号。如左/右转（高/低速）电机的开关控制等。通常一个输出信号为1，对应于电机左转，另一个输出信号为1，对应于电机右转，相应的有两个运行状态的反馈信号。电机跳闸或其他故障时，报警反馈输入信号为0，正常时为1。

　　其实第八种是两个第七种的组合控制，再加上一些输出命令的互锁逻辑。