1. PLC控制系统设计的基本原则
在应用PLC组成应用系统时,首先应明确应用系统设计的基本原则与基本内容,以及设计的一般步骤,对此下面分别予以介绍。
任何一种电气控制系统都是为了实现被控(生产设备或生产过程)的工艺要求,以提高生产效率和产品质量。因此在设计PLC控制系统时,应遵循以下基本原则 :
1)最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前,应深入现场进行调查研究,收集资料,并与相关部分的设计人员和实际操作人员密切配合,共同拟定控制方案,协同解决设计中出现的各种问题。
2)在保证控制系统安全和可靠的前提下,力求使控制系统简单、经济,使用及维修方便,满足控制要求。
3)考虑到生产的发展,工艺的改进及系统扩充,在选择可编程控制器的CPU模块及I/O模块时,应适当留有余量。
2. PLC控制系统设计的基本内容
PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的。因此,PLC控制系统的设计应包括以下基本内容:
1)确定系统运行方式与控制方式。PLC可构成各种各样的控制系统,如单机控制系统、集中控制系统等。在进行应用系统设计时,要确定系统的构成形式。
2)选择用户输入设备(按钮、操作开关、行程开关、传感器等)、输出设备(继电器,接触器、信号灯等执行元件)以及由输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。这些设备属于一般的电气元件,其选择的方法属于其他课程的内容。
3)PLC的选择。PLC是控制系统的核心设备,正确选择PLC对于保证整个控制系统的技术经济指标起着重要的作用。选择PLC应包括机型选择、容量选择、I/O模块选择、电源模块选择等。
4)分配I/O点,绘制I/O连接图,必要时设计控制台(柜)。
5)设计控制程序。控制程序是整个系统工作的软件,是保证系统正常、安全、可靠的关键。因此控制系统的程序应经过反复调试、修改,直到满足要求为止。
6)编制控制系统的技术文件,包括说明书、电气原理图及电气元件明细表、I/O连接图、I/O地址分配表、控制软件。
3. PLC控制系统的设计步骤
1)按生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作(动作顺序、动作条件、必须的保护和连锁等)、操作方式(手动、自动、连续、单周期、单步等)
2)按控制要求确定系统控制方案
3)按系统构成方案和工艺要求确定系统运行方式
4)按控制要求确定所需的用户输入、输出设备,据此确定PLC的I/O点数
5)选择PLC。分配PLC的I/O点,设计I/O连接图
6)进行PLC的程序设计,同时可进行控制台(柜)的设计和现场施工
7)离线仿真,在没有PLC硬件的条件下直接进行软件调试,直到软件各种功能调好
8)联机调试。如不满足要求,再检查接线和软件,直到满足要求为止
9)编制技术文件,交付使用
总结,一项PLC应用系统设计包括硬件设计和应用控制软件设计两大部分。其中硬件设计主要是选型设计和外围电路的常规设计,应用软件设计则是依据控制要求和PLC指令系统进行。