PLC控制系统设计步骤
林建平
发布于2023-01-29 17:47
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标签：plc
PLC控制系统的设计(调试)可以按照图5-1进行。设计可分为系统规划、硬件设计软件设计、系统调试以及技术文件编制五个阶段。
①系统规划
系统规划为设计的第一步，内容包括确定控制系统方案与总体设计两部分。
确定控制系统方案时，应首先明确控制对象所需要实现的动作与功能、生产工艺要求与设备的现场布置情况;在此基础上确定系统的技术实现手段，选择系统的总体结构形式与组成部件。
系统规划的具体内容包括：明确控制要求，确定系统类型，确定硬件配置要求;选择PLC的型号、规格，确定I/O模块的数量与规格，选择特殊功能模块;选择人机界面、伺服驱动器、变频器、调速装置等。
②硬件设计
硬件设计是在系统规划与总体设计完成后的技术设计。在这一阶段，设计人员需要根据总体方案完成电气控制原理图、连接图、元件布置图等基本图样的设计工作。在此基础上，应汇编完整的电气元件目录与配套件清单，提供给采购供应部门购买相关的组成部件。同时，根据PLC的安装要求与用户的环境条件，结合所设计的电气原理图与连接、布置图，完成用于安装以上电气元件的控制柜、操纵台等零部件的设计。
设计完成后，将全部图样与外购元器件、标准件等汇编成统一的基本件、外购件、标准件明细表(目录)，提供给生产、供应部门组织生产与采购。
③软件设计
PLC控制系统的软件设计主要是编制PLC用户程序、特殊功能模块控制软件、确定PIC以及功能模块的设定参数(如需要)等。它可以与系统电器元件安装柜、操纵台的制作、元器件的采购同步进行。
软件设计应根据所确定的总体方案与已经完成的电气控制原理图，按照原理图所确定的1/O地址，编写实现控制要求与功能的PLC用户程序。为了方便调试、维修，通常需要在软件设计阶段同时编写出程序说明书、I/O地址表、注释表等辅助文件。
在程序设计完成后，一般应通过PLC编程软件所具备的自诊断功能对PLC程序进行基本的检查，排除程序中的电路与语法错误。在有条件时，应通过必要的模拟与仿真手段，对程序进行模拟与仿真试验。对于初次使用的伺服驱动器、变频器等部件，可以通过检查与运行的方法，事先进行离线调整与测试，以缩短现场调试的周期。
④系统调试
PLC的系统调试是检查、优化PLC控制系统硬件、软件设计，提高控制系统安全可靠性的重要步骤。为了防止调试过程中可能出现的问题，确保调试工作的顺利进行，现场调试应在完成控制系统的安装、连接、用户程序编制后，按照调试前的检查、硬件调试、软件调试、空运行试验、可靠性试验、实际运行试验等规定的步骤进行。
在调试阶段，一切均应以满足控制要求，确保系统安全、可靠运行为最高准则，它是检险硬件、软件设计正确性的唯一标准，任何影响系统安全性与可靠性的设计，都必须予以修改，不能遗留事故隐患，以免导致严重后果。
⑤编制技术文件
在设备安全、可靠运行得到确认后，设计人员可以着手进行系统技术文件的编制工作，诸如修改电气原理图、连接图;编写设备操作、使用说明书;备份PLC用户程序;记录调整、设定参数等。
文件的编写应正确、全面，必须保证图与实物一致，电气原理图、用户程序、设定参数必须为调试完成后的最终版本。
文件的编写应规范、系统，尽可能为设备使用者以及今后的维修工作提供方便。
