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可编程序控制器（PLC）技术第九章PLC控制系统设计

本章主讲:n一、PLC控制系统设计的基本原则n二、PLC控制系统设计的步骤n三、PLC的选择n四、PLC与输入输出设备的连接n五、减少I/O点数的措施n六、提高PLC控制系统可靠性的措施n七、PLC在开关量控制系统中的应用

第一节PLC控制系统设计的基本原则与内容一、PLC控制系统设计的基本原则在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：n最大限度地满足控制要求充分发挥PLC功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计中最重要的一条原则。设计人员要深入现场进行调查研究，收集资料。同时要注意和现场工程管理和技术人员及操作人员紧密配合，共同解决重点问题和疑难问题。n保证系统的安全可靠保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。n力求简单、经济、使用与维修方便在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。不宜盲目追求自动化和高指标。n适应发展的需要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。

第一节PLC控制系统设计的基本原则与内容二、PLC控制系统设计的步骤n1）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。n2）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。

第一节PLC控制系统设计的基本原则与内容二、PLC控制系统设计的步骤n3）选择PLCPLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择n4）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路n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。nPLC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PLC的控制电路等。n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。

第一节PLC控制系统设计的基本原则与内容二、PLC控制系统设计的步骤n5）程序设计n程序设计：1）控制程序；2）初始化程序；3）检测、故障诊断和显示等程序；4）保护和连锁程序。n模拟调试：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。n6）硬件实施n设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图；n设计系统各部分之间的电气互连图；n根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。n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。

第一节PLC控制系统设计的基本原则与内容二、PLC控制系统设计的步骤n7）联机调试n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。n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。n8）整理和编写技术文件n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。

三、PLC的选择n随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。nPLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。

三PLC的选择1、PLC机型的选择PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：n合理的结构型式PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。n安装方式的选择安装方式有集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。n相应的功能要求n响应速度要求n系统可靠性的要求对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统n机型尽量统一便于备品备件的采购和管理；有利于技术力量的培训和技术水平的提高，外部设备通用，资源可共享，易于联网通信。

三、PLC的选择2、PLC容量的选择nI／O点数的选择n在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点最少。n需要加上10％~15％的