三菱PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則｜內(nèi)容｜步驟｜施工

  由于應(yīng)用PLC的場(chǎng)合是多種多樣的，而且隨著PLC自身功能的不斷增強(qiáng)，它所控制的系統(tǒng)也越來越復(fù)雜，因此希望列出PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟幾乎是不可能的。在此給出了PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、基本內(nèi)容和一般步驟。
1、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
  任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象(生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程)的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則:
  1)、最大限度地滿足被控對(duì)象和用戶的控制要求。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深人現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，搜集資料，并與相關(guān)部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬定控制方案，協(xié)同解決設(shè)什中出現(xiàn)的各種問題。
  2)、在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便。
  3)、保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。
  4)、考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有余量。
2、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
  PLC控制系統(tǒng)是由PLC與用戶輸人、輸出設(shè)備連接而成的。因此，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容應(yīng)包括:
  1)、PLC可構(gòu)成各種各樣的控制系統(tǒng)，如單機(jī)控制系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)等。在進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要確定系統(tǒng)的構(gòu)成形式。
  2)、系統(tǒng)運(yùn)行方式與控制方式的擇定。
  3)、選擇用戶輸人設(shè)備(按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等)、輸出設(shè)備(繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件)以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象(電動(dòng)機(jī)、電磁閥等)。
  4)、PLC的選擇。PLC是控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對(duì)于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要的作用。選擇PLC應(yīng)包括機(jī)型選擇、容量選擇、I/O模塊選擇、電源模塊選擇等。
  5)、分配I/O點(diǎn)，繪制I/O連接圖。
  6)、設(shè)計(jì)控制程序。控制程序是整個(gè)系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)正常、安全、可靠的關(guān)鍵。因此控制系統(tǒng)的程序應(yīng)經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。
  7)、必要時(shí)還需設(shè)計(jì)控制臺(tái)(柜)。
  8)、編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件，包括說明書、電氣原理圖及電氣元件明細(xì)表、I/O連接圖、I/O地址分配表和控制軟件。
3、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟
  PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟如下圖所示。
 
  1)、根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。
   如需要完成的動(dòng)作(動(dòng)作順序、動(dòng)作條件、必須的保護(hù)和聯(lián)鎖等)、操作方式(手動(dòng)、自動(dòng)、連續(xù)、單周期、單步等)。
  2)、確定用戶I/O設(shè)備。
   根據(jù)被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸人、輸出設(shè)備。常用的輸人設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。
  3)、選擇合適的PLC類型。
   根據(jù)已確定的用戶I/O設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸人信號(hào)和輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的PLC類型，包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、1/0模塊的選擇、電源模塊的選擇等。
  4)、分配I/O點(diǎn)。
   分配PLC的輸人/輸出點(diǎn)，編制出輸人/輸出分配表或者畫出輸人/輸出端子的接線圖。接著就可以進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，同時(shí)也可進(jìn)行控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。
  5)、設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)程序。
   根據(jù)工作功能塊圖或狀態(tài)流程圖等進(jìn)行編程。這一步是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最核心的工作，也是比較困難的一步。要設(shè)計(jì)好程序，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
  6)、將程序輸人PLC。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可通過上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到PLC中。
  7)、進(jìn)行軟件測(cè)試。
   程序輸人PLC后，應(yīng)先進(jìn)行測(cè)試工作。由于在程序設(shè)計(jì)過程中，難免會(huì)有疏漏，因此在將PLC連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上之前，必須進(jìn)行軟件測(cè)試，以排除程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。
  8)、應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試。
   在PLC軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試。如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成的，則應(yīng)先做局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試;如果控制程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調(diào)試，然后再連接起來總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題要逐一排除，直至調(diào)試成功。
  9)、編制技術(shù)文件。
   系統(tǒng)技術(shù)文件包括功能說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、PLC程序等。功能說明書是在自動(dòng)化過程分解的基礎(chǔ)上對(duì)過程的各部分進(jìn)行分析，把各部分必須具備的功能、實(shí)現(xiàn)的方法和所要求的輸人條件及輸出結(jié)果，以書面形式描述出來。
 10)、將PLC系統(tǒng)投人生產(chǎn)使用。
   總而言之，PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和應(yīng)用控制軟件設(shè)計(jì)兩大部分。其中硬件設(shè)計(jì)主要是選型設(shè)計(jì)和外圍電路的常規(guī)設(shè)計(jì);應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)則是依據(jù)控制要求和PLC指令系統(tǒng)來進(jìn)行的。

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