PLC控制系统原理设计的大致步骤

    严格地说，PLC控制系统的开发应包括原理设计及施工设计两大部分。其中施工设计的主要内容与普通电气工程施工设计基本相同，在此就不进行讨论了。本节只谈原理设计。    (1)根据生产的工艺过程确切把握控制要求。无论PLC用在什么场合，用于什么目的。把握控制要求都是最重要的。对控制的全局来说，控制要求就是被控设备的主体功能。如恒温控制的主体功能是恒温，一台依一定步序工作的机械的主体功能是动作过程。另外。手动功能、通信功能、监控功能也是控制要求中的重要内容。对控制的局部来说，各种控制动作的顺序、条件、必须的保护和联锁等则是必须注意的，只有将控制要求清楚准确地掌握，才有可能设计出满足要求的PLC控制系统来。    (2)理清需要接入PLC的设备，确定PLC的控制规模。控制要求明确后要确定一下所设计系统的规模。规模涉及开关量输入输出的数量，也涉及系统的一些特殊要求。比如，系统如有模拟量输入输出时需要考虑模拟量接口的类型及数量；如有高速计数及脉冲串输出要求时需考虑相应的功能单元的能力及数量；如有通信要求时，要考虑适用的通信协议及通信口的数量。    (3)选择PLC。PLC的选择要结合机器的基本功能及控制规模考虑。基本功能含运算速度、存储能力、指令功能、性能价格比等因素。规模主要是考虑所选机型的输入输出口数量及扩展能力。在选用整体式PLC时，输入输出点数要留有余量。    (4)分配PLC的I/O点及机内资源，设计I/O连接图。软件是基于硬件工作的，在设计应用系统的软件之前应先完成系统的硬件设计。这主要含硬件资源的分配，如确定各输入输出口的用途及所连接的设备，各机内元件的选用与参数设定等。一般情况下还应在软件设计前完成硬件的接线设计。    (5) PLC程序设计。程序设计是PLC开发应用的关键内容，一个控制系统功能是否优良，很大程度上取决于控制程序的功能优劣。程序设计一般遵从以下顺序：    1)确定程序的结构及程序编制的基本方法。从程序结构来说，有简单结构及组织模块化结构，简单结构是一段程序写到底，组织模块化结构是将程序分为许多小的功能段，再依一定的规则组织在一起。编程方法有经验法及步进状态法等多种。针对同一控制功能往往可以编出完全不同的程序。    2)程序编制。程序设计是用编程语言表达控制要求。从实质上来说，程序是控制系统中输入与输出的关联，体现为机内器件间的制约与联系。前边讨论过的启 保停电路就是程序的最基本的表现形式。在控制系统较简单时，仅使用启保停电路就可以编出符合要求的程序。但当控制要求比较复杂，启-保-停电路或启-保-停电路间的简单联锁已不能表达控制要求时，就只有借助于复杂的指令及程序支路间的配合了。由此也演绎出各种不同的编程思路。要掌握这些编程思路也不难，只要常把别人编的程序拿过来分析一下就可以得到不少的启发。因而人称编程用得最多的是“经验法”。看别人编的程序时可先将程序看成一篇文章，文章分成许多段落，每段讲清一个小问题．程序分成很多支路，每个支路也有具体的任务。或实现具体的功能，或形成一定的信号。将每个支路的功能都弄明白了，整个程序的编程思路就浮出水面了。    3)程序的调试。程序的功能要经过调试才能确认，很少有程序不经调试修改就能一次成功的。调试又可以分为实验室调试及现场调试。实验室调试可以使用模拟的输入信号，现场调试需和现场设备联机。