應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計概述

　　在了解了PLC的基本工作原理和指令系統(tǒng)之后，可以結(jié)合實際進行PLC的設(shè)計，PLC的設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分，PLC設(shè)計的基本原則是：

　　1. 充分發(fā)揮PLC的控制功能，最大限度地滿足被控制的生產(chǎn)機械或生產(chǎn)過程的控制要求。

　　2. 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)經(jīng)濟、簡單，維修方便。

　　3. 保證控制系統(tǒng)安全可靠。

　　4. 考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進，在選用PLC時，在I/O點數(shù)和內(nèi)存容量上適當(dāng)留有余地。

　　5. 軟件設(shè)計主要是指編寫程序，要求程序結(jié)構(gòu)清楚，可讀性強，程序簡短，占用內(nèi)存少，掃描周期短。

　　PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容

　　（1）根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，進行工藝分析，并確定控制方案，它是設(shè)計的依據(jù)。

　　（2）選擇輸入設(shè)備（如按鈕、開關(guān)、傳感器等）和輸出設(shè)備（如繼電器、接觸器、指示燈等執(zhí)行機構(gòu)）。

　　（3）選定PLC的型號（包括機型、容量、I/O模塊和電源等）。

　　（4）分配PLC的I/O點，繪制PLC的I/O硬件接線圖。

　　（5）編寫程序并調(diào)試。

　　（6）設(shè)計控制系統(tǒng)的操作臺、電氣控制柜等以及安裝接線圖。

　　（7）編寫設(shè)計說明書和使用說明書。

　　1. PLC的硬件設(shè)計

　　PLC硬件設(shè)計包括：PLC及外圍線路的設(shè)計、電氣線路的設(shè)計和抗干擾措施的設(shè)計等。

　　選定PLC的機型和分配I/O點后，硬件設(shè)計的主要內(nèi)容就是電氣控制系統(tǒng)的原理圖的設(shè)計，電氣控制元器件的選擇和控制柜的設(shè)計。電氣控制系統(tǒng)的原理圖包括主電路和控制電路。控制電路中包括PLC的I/O接線和自動、手動部分的詳細連接等。電器元件的選擇主要是根據(jù)控制要求選擇按鈕、開關(guān)、傳感器、保護電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

　　2. PLC的軟件設(shè)計

　　軟件設(shè)計包括系統(tǒng)初始化程序、主程序、子程序、中斷程序、故障應(yīng)急措施和輔助程序的設(shè)計，小型開關(guān)量控制一般只有主程序。首先應(yīng)根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定程序的基本結(jié)構(gòu)，畫出控制流程圖或功能流程圖，簡單的可以用經(jīng)驗法設(shè)計，復(fù)雜的系統(tǒng)一般用順序控制設(shè)計法設(shè)計。

　　3. 軟件硬件的調(diào)試

　　調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試。

　　軟件設(shè)計好后一般先作模擬調(diào)試。模擬調(diào)試可以通過仿真軟件來代替PLC硬件在計算機上調(diào)試程序。如果有PLC的硬件，可以用小開關(guān)和按鈕模擬PLC的實際輸入信號（如起動、停止信號）或反饋信號（如限位開關(guān)的接通或斷開），再通過輸出模塊上各輸出位對應(yīng)的指示燈，觀察輸出信號是否滿足設(shè)計的要求。需要模擬量信號I/O時，可用電位器和萬用表配合進行。在編程軟件中可以用狀態(tài)圖或狀態(tài)圖表監(jiān)視程序的運行或強制某些編程元件。

　　硬件部分的模擬調(diào)試主要是對控制柜或操作臺的接線進行測試。可在操作臺的接線端子上模擬PLC外部的開關(guān)量輸入信號，或操作按鈕的指令開關(guān)，觀察對應(yīng)PLC輸入點的狀態(tài)。用編程軟件將輸出點強制ON/OFF，觀察對應(yīng)的控制柜內(nèi)PLC負載（指示燈、接觸器等）的動作是否正常，或?qū)?yīng)的接線端子上的輸出信號的狀態(tài)變化是否正確。

　　聯(lián)機調(diào)試時，把編制好的程序下載到現(xiàn)場的PLC中。調(diào)試時，主電路一定要斷電，只對控制電路進行聯(lián)機調(diào)試。通過現(xiàn)場的聯(lián)機調(diào)試，還會發(fā)現(xiàn)新的問題或?qū)δ承┛刂乒δ艿母倪M。