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時間：2023-03-22

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對PLC的基本原理和指令系統(tǒng)有了了解以后，就可以結合實際問題進行PLC控制系統(tǒng)的設計，并將PLC應用于實際。PLC的應用就是以PLC為程控中心，組成電控系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制。PLC的程序設計是PLC應用關鍵的問題，也縣整個電挖系統(tǒng)設計的**。本章將介紹PLC應用的設計步驟、PLC的選型和硬件配置、一些典型環(huán)節(jié)的編程和應用實例。

PLC系統(tǒng)的設計

PLC的工作方式和通用微機不完全一樣，因此用PLC設計自動控制系統(tǒng)與微機控制系統(tǒng)開發(fā)過程也不完全相同，需要根據(jù)PLC的特點進行系統(tǒng)設計。PLC與繼電器控制系統(tǒng)也有本質區(qū)別，硬件和軟件可分開進行設計是PLC的一大特點。PLC應用設計，一般應按圖8-1的幾個步驟進行。

圖8-1PLC系統(tǒng)設計流程

1.確定控制對象及確定控制范圍

首先要全面詳細地了解被控制對象的特點和生產(chǎn)工藝過程，歸納出工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖，與繼電器控制系統(tǒng)和工業(yè)控制計算機進行比較后加以選擇。如果控制對象的工業(yè)環(huán)境較差，而安全性、可靠性要求又特別高，系統(tǒng)工藝又復雜，I/O點數(shù)多，則用常規(guī)繼電器系統(tǒng)難以實現(xiàn)，工藝流程又要經(jīng)常變動的機械和現(xiàn)場，用PLC進行控制是合適的。

確定了控制對象后，還要明確控制任務和設計要求。要了解工藝過程和機械運動與電氣執(zhí)行元件之間的關系和對電控系統(tǒng)的控制要求。例如，機械運動部件的傳動和驅動，液壓、氣動的控制，儀表及傳感器的連接與驅動等。后歸納出電氣執(zhí)行元件的動作節(jié)拍表。PLC的根本任務就是正確實現(xiàn)這個節(jié)拍表。

圖8-1完整地反映了被控對象的功能和對PLC的基本要求,也是PLC控制系統(tǒng)的設計依據(jù)，必須仔細研究。

2.制定控制方案，進行PLC選型

根據(jù)工藝過程和機械運動的控制要求，確定電控系統(tǒng)的工作方式，是手動、半自動還是全白動，是單機運行還是多機聯(lián)動運行等。此外，還要確定電控系統(tǒng)的其他功能，例如緊急處理功能、故障顯示與報警功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能等。通過研究工藝過程和機械運動的各個步驟和狀態(tài)，來確定各種控制信號和檢測反饋信號的相互轉換和聯(lián)系，并且確定哪些信號需要輸入PLC.哪些信號要由PLC輸出或者電此負就要由PLC驅動，分門別類統(tǒng)計出各I/O量的性質及參數(shù)，根據(jù)所得結果，選擇合適的PLC型號并確定各種便件配置。

3.硬件、軟件設計

PLC先型和I/O配置品亞件設計的重要內容。沒計出個即的PC外就按線圖也很重有對PLC的I/O進行合理的地址編號，會給PLC系統(tǒng)的硬件設計、軟件設計和系統(tǒng)調試帶來多方便。I/O地址編號確定后，硬件設計和軟件設計工作可平行進行。

用戶程序的編寫即為軟件設計，就是畫出梯形圖，寫出吾句表。

4.在線模擬測試

將設計好的程序鍵入PLC后應存細檢查與驗證，改正程序設計的語法錯誤。之后在計黨機上進行用戶程序的模擬運行和程序調試，觀察各輸入量、輸出量之間的變化關系及邏輯狀態(tài)是否符合設計要求，發(fā)現(xiàn)問題及時修改，直到滿足工藝流程和狀態(tài)流程圖的要求。

在程序設計和模擬調試時，可平行地進行電控系統(tǒng)的其他部分的設計，例如PLC外部電路和電氣控制柜、控制臺的設計、裝配、安裝和接線等工作。

5.現(xiàn)場運行調試

模報調試好的程序傳送到現(xiàn)場使用的PLC存儲器中，接入PLC的實際輸入接線和負載。進行現(xiàn)場調試的前提是PLC的外部接線連接一定要準崎無誤。反復進行現(xiàn)場調試，發(fā)現(xiàn)問題現(xiàn)場解決。如果系統(tǒng)調試達不到指標要求。則可對硬件和軟件作詞試，通常只需修改用戶星序即可達到調試目的?，F(xiàn)場調試后，一般將程序固化在有長久記憶功能的EPROM卡盒中長期保持。

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PLC目前PLC生產(chǎn)廠家很多，產(chǎn)品結構也各不相同，圖1-7為通用PLC的結構框圖，其基本組成部分如圖1-8(整體式)～圖1-10(組合式)所示。可以看出，PLC采用了典型的計算機結構，主要包括CPU、RAM、ROM和1/O接口電路等。其內部采用總線結構進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。如果把PLC看作一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)由“輸入變量→PLC→輸出變量”組成。外部的各種開關信號、模擬信號以及傳感器檢測的各種信號均可