PLC控制系统设计过程
瑾年Invader 2022-09-14

  在了解了程序结构和编程方法的基础上,就要实际地编写PLC程序了。PLC控制系统设计需要经历如下过程。

  (一)分析被控对象并提出控制要求

  详细分析被控对象的工艺过程及工作特点,了解被控对象机、电、液之间的配合,提出被控对象对PLC控制系统的控制要求,确定控制方案,拟定设计任务书。

  (二)确定输入/输出设备

  根据系统的控制要求,确定系统所需的全部输入设备(如:按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备(如:接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等),从而确定与PLC有关的输入/输出设备,以确定PLC的I/O点数。

  (三)选择PLC

  PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择,详见本章第二节。

  (四)分配I/O点并设计PLC外围硬件线路

  1.分配I/O点

  画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表,该部分也可在第2步中进行。

  2.设计PLC外围硬件线路

  画出系统其它部分的电气线路图,包括主电路和未进入可编程控制器的控制电路等。

  由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。

 (五)程序设计

  1.程序设计

  根据系统的控制要求,采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线,逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序,逐步完善系统指定的功能。除此之外,程序通常还应包括以下内容:

  (1)初始化程序。在PLC上电后,一般都要做一些初始化的操作,为启动作必要的准备,避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有:对某些数据区、计数器等进行清零,对某些数据区所需数据进行恢复,对某些继电器进行置位或复位,对某些初始状态进行显示等等。

  (2)检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立,一般在程序设计基本完成时再添加。

  (3)保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分,必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。

  2.程序模拟调试

  程序模拟调试的基本思想是,以方便的形式模拟产生现场实际状态,为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同,模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。

  (1)硬件模拟法是使用一些硬件设备(如用另一台PLC或一些输入器件等)模拟产生现场的信号,并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端,其时效性较强。

  (2)软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序,模拟提供现场信号,其简单易行,但时效性不易保证。模拟调试过程中,可采用分段调试的方法,并利用编程器的监控功能。

  (六)硬件实施

  硬件实施方面主要是进行控制柜(台)等硬件的设计及现场施工。主要内容有:

  1)设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。

  2)设计系统各部分之间的电气互连图。

  3)根据施工图纸进行现场接线,并进行详细检查。

  由于程序设计与硬件实施可同时进行,因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。

  (七)联机调试

  联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进,从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求,则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。

  全部调试完毕后,交付试运行。经过一段时间运行,如果工作正常、程序不需要修改,应将程序固化到EPROM中,以防程序丢失。

  (八)整理和编写技术文件

  技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等.
 

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