可編程控制器控制系統設計方法

一、問(wèn)題提出
    可編程控制器技術(shù)zui主要是應用于自動(dòng)化控制工程中，如何綜合地運用前面學(xué)過(guò)知識點(diǎn)，根據實(shí)際工程要求合理組合成控制系統， 在此介紹組成可編程控制器控制系統的一般方法。
二、可編程控制器控制系統設計的基本步驟
    1 ．系統設計的主要內容

（ 1 ）擬定控制系統設計的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設計任務(wù)書(shū)的形式來(lái)確定，它是整個(gè)設計的依據；

（ 2 ）選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機、電磁閥等執行機構；

（ 3 ）選定 PLC 的型號；

（ 4 ）編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線(xiàn)圖；

（ 5 ）根據系統設計的要求編寫(xiě)軟件規格說(shuō)明書(shū)，然后再用相應的編程語(yǔ)言（常用梯形圖）進(jìn)行程序設計；

（ 6 ）了解并遵循用戶(hù)認知心理學(xué)，重視人機界面的設計，增強人與機器之間的友善關(guān)系；

（ 7 ）設計操作臺、電氣柜及非標準電器元部件；

（ 8 ）編寫(xiě)設計說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)；

根據具體任務(wù)，上述內容可適當調整。
2 ． 系統設計的基本步驟

可編程控制器應用系統設計與調試的主要步驟，如圖 1 所示。

圖 1 可編程控制器應用系統設計與調試的主要步驟

（ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求

a ．被控對象就是受控的機械、電氣設備、生產(chǎn)線(xiàn)或生產(chǎn)過(guò)程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、應完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護和聯(lián)鎖等。對較復雜的控制系統，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨立部分，這種可化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調試。

（ 2 ）確定 I/O 設備

根據被控對象對 PLC 控制系統的功能要求，確定系統所需的用戶(hù)輸入、輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

（ 3 ）選擇合適的 PLC 類(lèi)型

根據已確定的用戶(hù) I/O 設備，統計所需的輸入信號和輸出信號的點(diǎn)數，選擇合適的 PLC 類(lèi)型，包括機型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（ 4 ）分配 I/O 點(diǎn)

分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫(huà)出輸入 / 輸出端子的接線(xiàn)圖。接著(zhù)九可以進(jìn)行 PLC 程序設計，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺的設計和現場(chǎng)施工。

（ 5 ）設計應用系統梯形圖程序

根據工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設計出梯形圖即編程。這一步是整個(gè)應用系統設計的zui核心工作，也是比較困難的一步，要設計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設計的實(shí)踐經(jīng)驗。

（ 6 ）將程序輸入 PLC

當使用簡(jiǎn)易編程器將程序輸入 PLC 時(shí)，需要先將梯形圖轉換成指令助記符，以便輸入。當使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計算機上編程時(shí)，可通過(guò)上下位機的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。

（ 7 ）進(jìn)行軟件測試

程序輸入 PLC 后，應先進(jìn)行測試工作。因為在程序設計過(guò)程中，難免會(huì )有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現場(chǎng)設備上去之前，必需進(jìn)行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時(shí)也為整體調試打好基礎，縮短整體調試的周期。

（ 8 ）應用系統整體調試

在 PLC 軟硬件設計和控制柜及現場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統的聯(lián)機調試，如果控制系統是由幾個(gè)部分組成，則應先作局部調試，然后再進(jìn)行整體調試；如果控制程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調試，然后再連接起來(lái)總調。調試中發(fā)現的問(wèn)題，要逐一排除，直至調試成功。

（ 9 ）編制技術(shù)文件

系統技術(shù)文件包括說(shuō)明書(shū)、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、 PLC 梯形圖。