PLC控制系统设计的基本流程

    PLC控制系统设计与调试的基本流程如图5-3所示。
    图5-3    PLC控制系统设计与调试的基本流程    下面，我们对图5-3中PLC控制系统设计与调试的基本流程作具体的了解。    （一）熟悉被控对象的工艺过程，分析系统控制要求    在着手对控制系统设计之前，要详细了解被控对象的工艺过程和控制要求，譬如弄清哪些信号需要输入PLC，是模拟量还是开关量，应采取什么方式，选用什么元件输入信号；哪些信号需要从PLC输出到外部，通过什么执行元件去驱动负载；弄清整个工艺过程各个环节相互的联系；了解机械运动部件的驱动方式，是液压、气动还是电动，以及运动部件与各电气执行元件之间的联系；了解系统的控制是全自动还是半自动的，控制过程是周期性，还是单周期运行，是否有手动调整要求等。另外，还要注意哪些量需要监控、报警、显示，是否需要故障诊断，需要哪些保护措施等。    在上述工作厘清之后，可以确定控制系统设计的总体方案。这一点尤为关键。若总体方案的决策有误，则整个设计任务不能顺利地完成，甚至失败并造成很大的投资浪费。要在全面、深入了解控制要求的基础上确定电气控制方案。    （二）确定I/O设备    PLC是为顺序控制和逻辑控制等开关量控制研制的工业控制器，时至今日，PLC的优点仍是开关量控制。对于以开关量为主的控制系统，根据被控对象对PLC系统的功能要求，确定系统的输入点数和输出点数，进而选择系统所需的用户I/O设备。    常用的输入设备通常有按钮、选择开关、行程开关和传感器等；常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯和电磁阀等。    若有运动控制，如交流调速或直流调速系统，则可选用模拟量输出( D/A)单元，确定输出模拟量的点数。选用D/A单元时，应了解该单元是否有自己的CPU，是否能独立工作，因为这关系到调速器的采样周期，采样周期一般为毫秒级。    如果还有位置控制，可以选取位置控制单元，确定控制轴数。此时应了解该单元的输出是脉冲输出还是模拟量输出或两者兼备，以便与驱动器进行配套使用。还要了解交流伺服驱动器与交流伺服电动机的性能。    若系统还包括过程控制，如温度控制，则要选用温度控制单元，确定温度控制的点数，了解该单元的控制算法及是否有模糊控制和自整定算法。    （三）PLC硬件系统配置    根据已确定的用户I/O设备，统计所需的I/O信号的点数，选择合适的PLC类型，包括PLC机型的选择、CPU的选择、容量的选择、I/O模块的选择及电源模块的选择等。关于PLC硬件系统配置的具体说明详见本章第2节的内容。    （四）分配PLC I/O点    分配PLC的I/O点，编制出I/O分配表或者画出I/O端子的接线图，然后就可以进行PLC应用程序的设计，同时也可以进行控制柜或操作台的设计和现场施工。    （五）设计PLC应用程序    根据顺序功能块图设计梯形图（即编程）。这一步是整个控制系统设计最核心的工作。要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，还要有一定的电气设计实践经验。    （六）初步调试程序    将应用程序（用户程序）输入PLC后，应先进行程序的初步调试工作。由于在程序设计过程中，难免会有疏漏，在将PLC连接到现场设备之前，必须进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为联机调试打好基础，缩短总调试的周期。    （七）连接调试程序    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的，则应先进行局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步骤较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来进行总调试。    调试中发现的问题要逐一排除，直至调试成功。    （八）编写技术文件    这部分工作包括整理程序清单并保存程序，编写元件明细表，绘制电气原理图及主网路电路，整理相关的技术参数，编写控制系统说明书等。