plc控制系统设计的一般步骤

plc控制系统设计的一般步骤

丰炜PLC说明资料1-PLC系统设计及选型方法

在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控制问题，若采用可编程控制器(PLC)可以轻松的解决，PLC已成为解决自动控制问题最有效的工具之一，越来越广泛的应用于工业控制领域中，本文简要叙述了PLC控制系统设计的步骤及PLC的基本选型方法，供大家参考。

一、可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤

（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

这是整个系统设计的基础，以后的选型、编程、调试都是以此为目标的。

a ．被控对象就是所要控制的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和连锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这样可化繁为简，有利于编程和调试。

（ 2 ）确定 I/O 设备

根据被控对象的功能要求，确定系统所需的输入、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、编码器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀、变频器、伺服、步进等。

（ 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、 I/O 模块的选择、特殊模块、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。接着就可以进行 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 ）编写梯形图程序

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 ）进行软件测试

将程序下载到 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。

（ 7 ）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。

（ 8 ）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梯形图等。

在PLC系统设计时，确定控制方案后，下一步工作就是PLC的选型工作。

应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围，确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。下面结合我公司丰炜PLC具体说明一下选型步骤及系统设计时注意事项。

二、 PLC 型号的选择

（ 1 ）通讯功能选择

根据系统的工艺要求，首先应确定系统用 PLC单机控制，还是用PLC形成网络，以及是否和其他设备有通信，如触摸屏，变频器，检测控制设备等等。这样就可以根据通讯接口数量、类型（RS-232,422,485）及通讯协议，规划PLC类型和通讯扩充卡或通讯扩充模块。

（ 2 ）控制功能选择

根据系统的工艺要求，应确定系统是否有A/D、D/A转换，温度采集控制，比例阀控制等工艺要求，选择VB系列相应的特殊模块，同时根据特殊模块数量选择VB系列相应的主机（VB0可接4个特殊模块，VB1可接8个特殊模块，VB2可接16个特殊模块）。

（ 3 ）高速计数及高速脉冲输出选择

根据系统的工艺要求，确认系统是否有高速计数或高速脉冲输出及相应的点数和频率，来选择相应型号的主机。

丰炜PLC全系列都具有软体32位元上下数带停电保持高速计数器，其中单相计数器11点（最高计数频率10KHz），双相计数器5点（最高计数频率10KHz），A/B相计数器5点（最高计数频率5KHz，VH系列为4点）。VB1系列在软体计数器基础上还有2点最高计数频率高达200KHz的硬体32位元高速计数器。

关于高速脉冲输出，VH仅有1点7KHz的脉冲输出，VB0及VB2各有2点

7KHz的脉冲输出，VB1有2点20KHz和2点200KHz的脉冲输出（VB1系列专为高速输入及速位控制应用而设计）。

其中需要注意的是高速脉冲输出应采用晶体管输出形式，不然很容易损坏。由于高速计数器只有输入端X0-X7 ，当其中某些点被占用后，其对应的其他高速计数器将不可再使用。

（ 4 ）I/O点数及输入输出形式选择

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 10 ～ 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。然后根据系统的外部电路选择合适的输入输出形式。

三．输入回路的设计

（ 1 ）电源回路

PLC供电电源一般为 AC85—240V(也有DC24V)，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件(如电源滤波器、1：1隔离变压器等)。注：丰炜PLC供电交流电源为 AC85—264V直流电源为 DC21—28V。

（ 2 ）PLC上DC24V电源的使用

各公司 PLC产品上一般都有DC24V电源，但该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时要注意容量，同时作好防短路措施(因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行)。注：丰炜PLC交流电源主机及扩充机自带DC24V输出规格为：DC24V±15% 420mA，且内部有保护电路可有效防止电源短路情况。

（ 3 ）外部DC24V电源

若输入回路有 DC24V供电的接近开关、光电开关等，而PLC上DC24V电源