PLC控制系統設計與調試的步驟

如圖1所示為PLC控制系統設計與調試的一般步驟。

圖1 PLC控制系統設計與調試的一般步驟

（一）分析被控對象并提出控制要求

詳細分析被控對象的工藝過(guò)程及工作特點(diǎn)，了解被控對象機、電、液之間的配合，提出被控對象對PLC控制系統的控制要求，確定控制方案，擬定設計任務(wù)書(shū)。

（二）確定輸入／輸出設備

根據系統的控制要求，確定系統所需的全部輸入設備（如：按紐、位置開(kāi)關(guān)、轉換開(kāi)關(guān)及各種傳感器等）和輸出設備（如：接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執行器等），從而確定與PLC有關(guān)的輸入/輸出設備，以確定PLC的I/O點(diǎn)數。

（三）選擇PLC

PLC選擇包括對PLC的機型、容量、I/O模塊、電源等的選擇，詳見(jiàn)本章第二節。

（四）分配I/O點(diǎn)并設計PLC外圍硬件線(xiàn)路

1.分配I/O點(diǎn)

畫(huà)出PLC的I/O點(diǎn)與輸入／輸出設備的連接圖或對應關(guān)系表，該部分也可在第２步中進(jìn)行。

2.設計PLC外圍硬件線(xiàn)路

畫(huà)出系統其它部分的電氣線(xiàn)路圖，包括主電路和未進(jìn)入PLC的控制電路等。

由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線(xiàn)路圖組成系統的電氣原理圖。到此為止系統的硬件電氣線(xiàn)路已經(jīng)確定。

（五）程序設計

1. 程序設計

根據系統的控制要求，采用合適的設計方法來(lái)設計PLC程序。程序要以滿(mǎn)足系統控制要求為主線(xiàn)，逐一編寫(xiě)實(shí)現各控制功能或各子任務(wù)的程序，逐步完善系統指定的功能。除此之外，程序通常還應包括以下內容：

1）初始化程序。在PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動(dòng)作必要的準備，避免系統發(fā)生誤動(dòng)作。初始化程序的主要內容有：對某些數據區、計數器等進(jìn)行清零，對某些數據區所需數據進(jìn)行恢復，對某些繼電器進(jìn)行置位或復位，對某些初始狀態(tài)進(jìn)行顯示等等。

2）檢測、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對獨立，一般在程序設計基本完成時(shí)再添加。

3）保護和連鎖程序。保護和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂，。

2. 程序模擬調試

程序模擬調試的基本思想是，以方便的形式模擬產(chǎn)生現場(chǎng)實(shí)際狀態(tài)，為程序的運行創(chuàng )造必要的環(huán)境條件。根據產(chǎn)生現場(chǎng)信號的方式不同，模擬調試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。

1）硬件模擬法是使用一些硬件設備（如用另一臺PLC或一些輸入器件等）模擬產(chǎn)生現場(chǎng)的信號，并將這些信號以硬接線(xiàn)的方式連到PLC系統的輸入端，其時(shí)效性較強。

2）軟件模擬法是在PLC中另外編寫(xiě)一套模擬程序，模擬提供現場(chǎng)信號，其簡(jiǎn)單易行，但時(shí)效性不易保證。模擬調試過(guò)程中，可采用分段調試的方法，并利用編程器的監控功能。

（六）硬件實(shí)施

硬件實(shí)施方面主要是進(jìn)行控制柜（臺）等硬件的設計及現場(chǎng)施工。主要內容有：

1) 設計控制柜和操作臺等部分的電器布置圖及安裝接線(xiàn)圖。

2)設計系統各部分之間的電氣互連圖。

3)根據施工圖紙進(jìn)行現場(chǎng)接線(xiàn)，并進(jìn)行詳細檢查。

由于程序設計與硬件實(shí)施可同時(shí)進(jìn)行，因此PLC控制系統的設計周期可大大縮短。

（七）聯(lián)機調試

聯(lián)機調試是將通過(guò)模擬調試的程序進(jìn)一步進(jìn)行在線(xiàn)統調。聯(lián)機調試過(guò)程應循序漸進(jìn)，從PLC只連接輸入設備、再連接輸出設備、再接上實(shí)際負載等逐步進(jìn)行調試。如不符合要求，則對硬件和程序作調整。通常只需修改部份程序即可。

全部調試完畢后，交付試運行。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運行，如果工作正常、程序不需要修改，應將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。

（八）整理和編寫(xiě)技術(shù)文件

技術(shù)文件包括設計說(shuō)明書(shū)、硬件原理圖、安裝接線(xiàn)圖、電氣元件明細表、PLC程序以及使用說(shuō)明書(shū)等。