一、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
任何一種電器控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控制對象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：
1、最大限度地滿足工藝流程和控制要求。工藝流程的特點(diǎn)和要求是開發(fā)PLC控制系統(tǒng)的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料，明確控制任務(wù)，并與機(jī)械設(shè)計(jì)人員與實(shí)際操作人員密切配合，共同擬定電器控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題。
2、監(jiān)控參數(shù)、精度要求以滿足實(shí)際需要為準(zhǔn)，不宜過多、過高，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便，并降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和開發(fā)成本。
3、保證控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠。正確進(jìn)行程序調(diào)試、充分考慮環(huán)境條件、選用可靠性高的PLC、定期對PLC進(jìn)行維護(hù)和檢查等都是很重要和必不可少的。
4、考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有余量。
二、選用PLC控制系統(tǒng)的依據(jù)
隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC的應(yīng)用范圍日益廣泛，使得當(dāng)今的電氣工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)時(shí)，會(huì)有更多的機(jī)會(huì)考慮選用PLC控制。在傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)這三種控制方式中，究竟選取哪一種更合適，這需要從技術(shù)上的適用性、經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行各方面的比較論證。這里提供以下幾點(diǎn)依據(jù)，以供在考慮是否選用PLC控制時(shí)參考：
（1）輸入、輸出量以開關(guān)量為主，也可有少量模擬量。
（2）I/O點(diǎn)數(shù)較多。這是一個(gè)相對的概念。在70年代，人們普遍認(rèn)為I/O點(diǎn)數(shù)應(yīng)在70點(diǎn)以上選用PLC才合算；到了80年代，降為40點(diǎn)左右；現(xiàn)在，隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高，當(dāng)總點(diǎn)數(shù)達(dá)10點(diǎn)以上就可以考慮選用PLC了。
（3）控制對象工藝流程比較復(fù)雜，邏輯設(shè)計(jì)部分用繼電器控制難度較大。
（4）有較大的工藝變化或控制系統(tǒng)擴(kuò)充的可能性。
（5）現(xiàn)場處于工業(yè)環(huán)境，而又要求控制系統(tǒng)具有較高的工作可靠性。
（6）系統(tǒng)的調(diào)試比較方便，能在現(xiàn)場進(jìn)行。
（7）現(xiàn)場人員有條件掌握PLC技術(shù)。
三、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟
PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟可用圖8-6的流程圖來表示。這種設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的繼電器——接觸器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相比較，組件的選擇代替了原來的器件選擇，程序設(shè)計(jì)代替了原來的邏輯電路設(shè)計(jì)。
（1）根據(jù)工藝流程分析控制要求，明確控制任務(wù)，擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書的形式來確定，它是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù)。工藝流程的特點(diǎn)和要求是開發(fā)PLC控制系統(tǒng)的主要依據(jù)，所以必須詳細(xì)分析、認(rèn)真研究，從而明確控制任務(wù)和范圍。如需要完成的動(dòng)作（動(dòng)作時(shí)順、動(dòng)作條件，相關(guān)的保護(hù)和聯(lián)鎖等）和應(yīng)具備的操作方式（手動(dòng)、自動(dòng)、連續(xù)、單周期，單步等）。
（2）確定所需的用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對象（電動(dòng)機(jī)、電磁閥等），估算PLC的I/O點(diǎn)數(shù)；分析控制對象與PLC之間的信號關(guān)系，信號性質(zhì)，根據(jù)控制要求的復(fù)雜程度，控制精度估算PLC的用戶存儲器容量。
（3）選擇PLC。PLC是控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要的作用，PLC的選擇包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。選擇PLC的依據(jù)是輸入輸出形式與點(diǎn)數(shù)，控制方式與速度、控制精度與分辨率，用戶程序容量。
（4）分配、定義PLC的I/O點(diǎn)，繪制I/O連接圖。根據(jù)選用的PLC所給定的元件地址范圍（如輸入、輸出、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器。數(shù)據(jù)區(qū)等），對控制系統(tǒng)使用的每一個(gè)輸入、輸出信號及內(nèi)部元件定義專用的信號名和地址，在程序設(shè)計(jì)中使用哪些內(nèi)部元件，執(zhí)行什么功能格都要做到清晰，無誤。
（5）PLC控制程序設(shè)計(jì)。包括設(shè)計(jì)梯形圖、編寫語句表、繪制控制系統(tǒng)流程圖?？刂瞥绦蚴强刂普麄€(gè)系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)工作正常，安全?？煽康年P(guān)鍵，因此，控制程序的設(shè)計(jì)必須經(jīng)過反復(fù)測試。修改，直到滿足要求為止。
（6）控制柜（臺）設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。在進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)的同時(shí)，可進(jìn)行硬件配備工作，主要包括強(qiáng)電設(shè)備的安裝、控制柜（臺）的設(shè)計(jì)與制作、可編程序控制器的安裝、輸入輸出的連接等。在設(shè)計(jì)繼電器控制系統(tǒng)時(shí)，必須在控制線路設(shè)計(jì)完成后，才能進(jìn)行控制柜（臺）設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工?？梢?，采用PLC控制系統(tǒng)，可以使軟件設(shè)計(jì)與硬件配備工作平行進(jìn)行，縮短工程周期。如果需要的話，尚需設(shè)計(jì)操作臺、電氣柜、模擬顯示盤和非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件。
（7）試運(yùn)行、驗(yàn)收、交付使用，并編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件包括說明書、設(shè)計(jì)說明書和使用說明書、電器圖及電器元件明細(xì)表等。
傳統(tǒng)的電器圖，一般包括電器原理圖、電器布置圖及電器安裝圖。在PLC控制系統(tǒng)中，這一部分圖可以統(tǒng)稱為“硬件圖”。它在傳統(tǒng)電器圖的基礎(chǔ)上增加了PLC部分，因此在電器原理圖中應(yīng)增加PLC的I/O連接圖。此外，在PLC控制系統(tǒng)的電器圖中還應(yīng)包括程序圖（梯形圖），可以稱它為“軟件圖”。向用戶提供“軟件圖”，可便于用戶發(fā)生發(fā)展或工藝進(jìn)時(shí)修改程序，并有利于用戶在維修時(shí)分析和排除故障。根據(jù)具體任務(wù)，上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。
四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括分析工藝流程，明確控制要求、確定控制方案、選擇機(jī)型和輸入輸出設(shè)備選擇及輸入輸出點(diǎn)分配，施工設(shè)計(jì)、總裝調(diào)試等。
（一）分析工藝流程，明確控制要求，確定控制方案
首先要詳細(xì)分析實(shí)際生產(chǎn)的工藝流程，工作特點(diǎn)及控制系統(tǒng)的控制任務(wù)、控制過程、控制特點(diǎn)，控制功能，明確輸入，輸出量的性質(zhì)，充分了解被控對象的控制要求。
在分析被控對象的基礎(chǔ)上，根據(jù)PLC的特點(diǎn)，與繼電器控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制方案的分析與比較，如果被控系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境較差，而安全性，可靠性要求較高，輸入輸出多為開關(guān)量，而用常規(guī)的繼電器接觸器實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)較復(fù)雜或難以實(shí)現(xiàn)，工藝流程經(jīng)常改變，那么，用可編程序控制器進(jìn)行控制將是合適的。
（二）選擇機(jī)型
隨著PLC的推廣普及，PLC產(chǎn)品的種類和型號越來越多，功能日趨完善。從美國，日本、德國等國家引進(jìn)的PLC產(chǎn)品及國內(nèi)廠商組裝或自行開發(fā)的PLC產(chǎn)品已有幾十個(gè)系列。上百種型號。其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)，編程方法、價(jià)格等各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。因此，合理選擇PLC產(chǎn)品，對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要作用。一般來說，各個(gè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品在可靠性上都是過關(guān)的，機(jī)型的選擇主要是指在功能上如何滿足自己需要，而不浪費(fèi)機(jī)器容量。PLC的選擇主要包括機(jī)型選擇，容量選擇，輸入輸出模塊選擇、電源模塊選擇等幾個(gè)方面。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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