plc控制系统设计要求与步骤详解

有关plc控制系统设计要求与步骤详解，分析被控对象并提出控制要求，确定输入与输出设备，分配i/o点并设计plc外围硬件线路，plc控制系统的程序设计与调试等。

plc控制系统设计要求

一、分析被控对象，提出控制要求

详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对plc控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。

二、确定输入与输出设备

根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备（如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等），从而确定与plc有关的输入/输出设备，以确定plc的i/o点数。

三、选择plc

plc选择包括对plc的机型、容量、i/o模块、电源等的选择，详见本章第二节。

四、分配i/o点并设计plc外围硬件线路

1.分配i/o点

画出plc的i/o点与输入／输出设备的连接图或对应关系表，该部分也可在第２步中进行。

2.设计plc外围硬件线路

画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入可编程控制器的控制电路等。

由plc的i/o连接图和plc外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。

五、plc程序设计

1.程序设计

根据系统的控制要求，采用合适的设计方法来设计plc程序。程序要以满足系统控制要求为主线，逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能。

除此之外，程序通常还应包括以下内容：

1）初始化程序。在plc上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动作必要的准备，避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行恢复，对某些继电器进行置位或复位，对某些初始状态进行显示等等。

2）检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时再添加。

3）保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分，必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。

2.程序模拟调试

程序模拟调试的基本思想是，以方便的形式模拟产生现场实际状态，为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。

1）硬件模拟法是使用一些硬件设备（如用另一台plc或一些输入器件等）模拟产生现场的信号，并将这些信号以硬接线的方式连到plc系统的输入端，其时效性较强。

2）软件模拟法是在plc中另外编写一套模拟程序，模拟提供现场信号，其简单易行，但时效性不易保证。模拟调试过程中，可采用分段调试的方法，并利用编程器的监控功能。

六、plc硬件实施

硬件实施方面主要是进行控制柜（台）等硬件的设计及现场施工。

主要内容：

1)设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。

2)设计系统各部分之间的电气互连图。

3)根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。

由于程序设计与硬件实施可同时进行，因此plc控制系统的设计周期可大大缩短。

七、plc联机调试

联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进，从plc只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。

全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到eprom中，以防程序丢失。

八、整理和编写技术文件

技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、plc程序以及使用说明书等。