一组PLC程序的逻辑错误分析

图9 东西向直行绿灯控制程序分析图

5 第二个十字路口交通灯控制程序

本节讨论另一本书上的交通灯控制程序中的错误。这一程序没有处理强通控制这样的复杂问题，但是人行道控制同主干道控制分开处理，结果在人行道控制上出现了错误。

题目：交通灯控制程序

来源：plc应用开发实用子程序

编程平台：西门子s7-200

时序控制：（90秒周期）

南北主干道 左转绿10秒，绿30秒，绿闪3秒，黄2秒，红45秒；

东西人行道：红13秒，绿27秒，绿闪3秒，红47秒；

东西主干道： 红45秒，左转绿10秒，绿30秒，绿闪3秒，黄2秒；

南北人行道：红58秒，绿27秒，绿闪3秒，红2秒。

注：

（1）绿闪包括转向绿灯和转向绿灯；

（2）东西人行道指东西两端的人行道。

测试显示该程序时序上运行正确，但是在关机时出了问题。

程序错误：按下系统停止开关，大部分灯都熄灭，但两个方向的人行道上亮起红灯。

程序分析：

我们以控制东西方向人行道红灯的变量q1.3的计算为例进行分析。下面把相关程序段专门抽出来进行分析（见图10）。

图10 相关程序段分析图

图中可见，当m0.4为0 时q1.3将输出1。当t7,t8为0时m0.4必定为0。系统停止开关是i0.2，它按下之后会使m0.1变为0，该变量是控制系统活动的主要变量，它变为0将使一系列变量变为0，也包括t7和t8。然而这样做却没有关掉东西两端人行道的红灯。南北两端人行道红灯采用的是类似程序，因此也没有关掉。

程序修正：

只需把m0.1直接加入到人行道红灯的控制中即可。

6 结束语

本文分析了来自两本plc教材的4个程序例子，从中找出大大小小8个错误，并对这些错误的原因进行了分析。我们希望这个分析能够帮助程序员减少编程错误。

本文目的是为了揭示plc程序错误的普遍性。这些错误不能简单归咎于作者的失误，主 要原因是编程模式的复杂性以及测试手段的缺乏。

失误是人类的普遍行为。对于计算机程序这样复杂的对象，出错经常出现。程序编制过程本身就是一个不断尝试不断纠正错误的过程。然而，在plc领域，离线的调试工具比较薄弱，迄今为止最好的调试方式依然是现场调试，但是这一方式过于耗费时间，而且一般教师和学生都没有这样的条件。这是程序错误率高的根本原因。

作者简介

陈钢 男 现就职于镇江灵芯软件试验室，从事plc测试软件的开发和商业化工作。

参考文献

[1]陈钢，宋晓宇，顾明等.coq定理证明器辅助plc程序验证和分析[j].北京大学学报，2010（1）.

[2]求是科技.plc应用开发技术与工程实践[m].北京：邮电出版社，2005.

[3]贾德胜.plc应用开发实用子程序[m].北京：邮电出版社，2006（1）.