PLC可编程控制器控制系统设计方法

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1、一.PLC可编程控制器控制系统设计方法1.设计基本原则为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。1.PLC的选择除了应满足技术指标的要求外，还应重点考虑该公司产品技术支持与售后服务情况。（尽量选择主流产品）2.最大限度地满足被控对象的控制要求。3.在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便。4.保证控制系统得安全、可靠。5.考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有余量。2.设计的主要内容1.拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；2.选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；3.选定PLC的型

2、号；4.编制PLC的输入/输出分配表或绘制输入/输出端子接线图；5.根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；6.了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；7.设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；8.编写设计说明书和使用说明书；3.PLC控制系统的一般步骤可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，如下图所示。第1页共10页图控制系统一般设计步骤第2页共10页（1）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求1)被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。2)控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作

3、循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。（2）确定I/O设备根据被控对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。（3）选择合适的PLC类型根据已确定的用户I/O设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。（4）分配I/O点分配PLC的输入输出点，编制出输入/输出分配表或者画出输入/输出端子的接线图。接着九可以进行

4、PLC程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。（5）设计应用系统梯形图程序根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。（6）将程序输入PLC第3页共10页当使用简易编程器将程序输入PLC时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC中去。（7）进行软件测试程序输入PLC后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到

5、现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。（8）应用系统整体调试在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。（9）编制技术文件系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图。4.PLC控制系统硬件设计随着PLC控制的普及与应用，PLC产品的种类和数量越来越多、，而且功能也日趋完善。近年来，从美国、日本、

6、德国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列，上百种型号。目前在国内应用较多地PLC产品主要包括：美国AB、GE、MODICON公司，德国西门子公司，日本OMRON、三菱公司等得PLC产品。因此PLC的品种繁多，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有自己的特点，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要的作用。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。第4页共10页图2三菱FX2N谢列PLC图3西门子S7-200系列图4美国AB公司SL

7、C500型PLC图5国产永宏最新SoCBased（FBS)微型机-200第5页共10页（1）对输入/输出点的选择要先弄清除控制系统的I/O总点数，再按实际所需总点数的15～20％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需PLC的点数。PLC的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种PLC平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要