圖解PLC應用開發(fā)的步驟

PLC 控制系統(tǒng)的應用開發(fā)包含兩個主要內(nèi)容：硬件配制及軟件設(shè)計。從開發(fā)步驟來說，如圖1所示，它可分以下幾步。

一、控制功能調(diào)查

首先對被控對象的工藝過程、工作特點、功能和特性進行認真分析，明確控制任務和設(shè)計要求， 制定出詳實的工作循環(huán)圖或控制狀態(tài)流程圖。然后，根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境和控制要求確定采用何種控制方式。

二、系統(tǒng)設(shè)計及硬件配置

根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的要求，明確 PLC 系統(tǒng)要完成的任務及所應具備的功能。分析系統(tǒng)功能要求的實現(xiàn)方法并提出 PLC 系統(tǒng)的基本規(guī)模及布局。在系統(tǒng)配置的基礎(chǔ)上提出 PLC 的機型及具體配置。包括 PLC 的型號、單元模塊、輸入/輸出類型和點數(shù)，以及相關(guān)的附屬設(shè)備。選擇機型時還要考慮軟件對 PLC 功能和指令的要求，還要兼顧經(jīng)濟性。

具體的步驟如下：

(1)根據(jù)工藝要求，確定為可編程控制器提供輸入信號的各輸入元件的型號和數(shù)量，和需要控制的執(zhí)行元件的型號和數(shù)量。

(2)根據(jù)輸入元件和輸出元件的型號和數(shù)量，可以確定可編程控制器的硬件配置，包括輸入模塊的電壓和接線方式，輸出模塊的輸出形式，特殊功能模塊的種類。對整體式可編程控制器可以確定基本單元和擴展單元的型號。

一般在準確地統(tǒng)計出被控設(shè)備對輸入/輸出點數(shù)的需求量后，在實際統(tǒng)計的輸入/輸出點數(shù)基礎(chǔ)上加 15%～20%的備用量，以便今后調(diào)整和擴充。同時要充分利用好輸入輸出擴展單元，提高主機的利用率。例如 FX2N 系列PLC 主機分為 16、24、32、64、80、128 點 6 檔可供選擇，還有多種輸入/輸出擴展模塊，這樣在增加輸入/輸出點數(shù)時，不必改變機型，可以通過擴展模塊實現(xiàn)，降低成本。

(3)將系統(tǒng)中的所有輸入信號和輸出信號集中列表，這個表格叫做“可編程控制器輸入輸出分配表”，表中列出各個信號的代號，每個代號分配一個編程元件號，這和可編程控制器的接線端子是一一對應的，分配時盡量將同類型的輸入信號放在一組，比如輸入信號的接近開關(guān)放在一起，按鈕類放在一起：輸出信號為同一電壓等級的放在一組，如接觸器類放在一起，信號燈類放在一起。

(4)有了輸入輸出的分配表，就可以繪制可編程控制器的外部線路圖，以及其他的電氣控制線路圖。設(shè)計控制線路除遵循以上步驟外，還要注意對可編程控制器的保護，對輸入電源一般要經(jīng)斷路器再送入，為防止電源干擾可以設(shè)計 1∶1 的隔離變壓器或增加電源濾波器；當輸入信號源為感性元件、輸出驅(qū)動的負載為感性元件時，對于直流電路應在它們兩端并聯(lián)續(xù)流二極管，對于交流電路， 應兩端并聯(lián)阻容吸收電路。

三、程序規(guī)劃

程序規(guī)劃的主要內(nèi)容是確定程序的總體結(jié)構(gòu)，各功能塊程序之間的接口方法。進行程序規(guī)劃前先繪出控制系統(tǒng)的工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖。工作循環(huán)圖應反映控制系統(tǒng)的工作方式：是自動、半自動還是手動，是單機運行還是多機聯(lián)網(wǎng)運行，是否需要故障報警功能、聯(lián)網(wǎng)通訊功能、電源及其他緊急情況的處理功能等。

四、程序編輯

程序的編輯過程是程序的具體設(shè)計過程。在確定了程序結(jié)構(gòu)前提下，可以使用梯形圖也可以使用指令表完成程序。程序設(shè)計使用哪種方法要根據(jù)需要，運用經(jīng)驗法、狀態(tài)法、邏輯法，或多種方法綜合使用。在編寫程序的過程中，需要及時對編出的程序進行注釋，以免忘記其相互關(guān)系，要隨編隨注。注釋包括程序的功能，邏輯關(guān)系說明、設(shè)計思想、信號的來源和去向，以便閱讀和調(diào)試。

五、系統(tǒng)模擬運行

將設(shè)計好的程序輸入 PLC 后，首先要檢查程序，并改正輸入時出現(xiàn)的錯誤，然后，在實驗室進行模擬調(diào)試。現(xiàn)場的輸入信號可用開關(guān)鈕來模擬，各輸出量的狀態(tài)通過 PLC 上的發(fā)光二極管或編程器上的顯示判斷，一般不接實際負載。

六、現(xiàn)場調(diào)試與運行

將調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場使用的 PLC 存儲器中，連接好 PLC 與輸入信號以及驅(qū)動負載的接線。當確認連接無誤后，就可進行現(xiàn)場調(diào)試，并及時解決調(diào)試時發(fā)現(xiàn)的軟件和硬件方面的問題，直到滿足工藝流程和系統(tǒng)控制要求。并根據(jù)調(diào)試的最終結(jié)果，整理出完整的技術(shù)文件，如電氣接線圖、功能表圖、帶注釋的梯形圖以及必要的文字說明等。

審核編輯 ：李倩