PLC控制系统的一般设计步骤

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    plc控制系统的设计一般按下述步骤进行。

    1．分析被控对象，明确设计要求

    首先向有关工艺、机械设计和操作维修人员详细了解被控设备的工作原理、工艺流程、机械结构和操作方法；了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系及对控制系统的要求；了解设备的运动要求、运动方式和步骤，在此基础上画出被控对象的工作流程图，归纳出电气执行元件、机构的动作规律表。并送相关部门审查通过。

    所得到的图表概括地反映了被控对象的全部功能和对控制系统的基本要求，是设计控制系统的蓝本，也是设计的目标和任务，必须仔细地分析和掌握。

    2．制定电气控制方案

    根据生产工艺和机械运动的控制要求，确定控制系统的工作方式，例如全自动、半自动、手动、单机运行、多机联合运行等。还要确定系统应有的其他辅助功能，例如故障检测、诊断与显示报警、紧急情况的处理、管理功能、联网通信功能等。

    3．确定输入/输出设备及信号特点

    根据系统的控制要求，确定系统的输入设备的数量及种类，例如按钮、开关、传感器等；明确各输入信号的特点，例如是开关量还是模拟量，直流还是交流，电压等级，信号幅度等；确定系统的输出设备的数量及种类，如接触器、电磁阀、信号灯等；明确这些设备对控制信号的要求，例如电压电流的大小、直流还是交流、电压等级、开关量还是模拟量等。并由此确定PLC的I/O设备的类型及数量，分类统计出各输入/输出量的性质及数量。

    4．选择可编程控制器

    选择合适的PLC型号并确定各种硬件配置。

    5．分配输入/输出点地址

    根据已确定的输入/输出设备和选定的可编程控制器，列出输入/输出设备与PLC的I/O点的地址对照表，以便于编制控制程序、设计接线图及硬件安装。所有的输入点和输出点分配时要有规律，并考虑信号特点及PLC公共端（COM端）的电流容量。

    6．设计电气线路

    电气线路包括被控设备的主电路及PLC外部的其他控制电路图，PLC输入/输出接线图，PLC主机、扩展单元及输入/输出设备供电系统图，电气控制柜结构及电器设备安装图等。

    7．设计控制程序

    控制程序的设计包括状态表、状态转换图、梯形图、指令表等，控制程序设计是PLC系统应用中最关键的问题，也是整个控制系统设计的核心。

    8．调试

    调试包括模拟调试和联机调试。

    模拟调试是根据输入/输出模块的指示灯的显示，不带输出设备进行调试。首先要逐条进行检查和验证，改正程序设计中的逻辑、语法、数据错误或输入过程中的按键及传输错误，观察在可能的情况下各个输入量、输出量之间的变化关系是否符合设计的预期要求。发现问题及时修改设计，直到完全满足工作循环或状态流程图的要求。

    联机调试分两步进行，首先连接电气柜，不带负载（如电动机、电磁阀等），检查各输出设备的工作情况。待各部分调试正常后，再带上负载运行调试，直到完全满足设计要求为止。

    全部调试完成后，还要经过一段时间的试运行，以检验系统的可靠性。

    9．技术文件整理

    技术文件包括设计说明书、电器元件明细表、电气原理图和安装图、状态表、梯形图及软件资料、使用说明书等。

王栋春

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