PLC 工程项目之 P&ID图及IO点表设计

一套PLC或者DCS系统设计完成需要经历很多过程，通过用户提供的 P&ID (Piping and Instrumentation diagram)图，完成I/O点统计及设计，PLC选项，电气原理图绘制，PLC程序编写，上位机（HMI）程序开发，手册编写，FAT，SAT等过程，下面我将一步步进行连载，直到一个项目完成。

首先拿到客户提供的P&ID图，需要根据其提取有用的信息，完成I/O点的统计，生成I/O清单表，下图是一个P&ID图：

1， P&ID图中的设备识别，下图中列出了部分设备，PT1105是具有远传功能的压力变送器，TT1101是具有远传功能的温度变送器，且图中标注了TAH和TAL说明具有上限和下限报警功能，LIC1031是具有远传功能且需要控制其他设备如电动阀门的液位变送器，FIC1084是具有远传功能且需要控制其他设备如电动阀门的流量变送器，有关P&ID图请参考《HG/T 20505-2000》

PT1105

TT1101

LIC1031

FIC1084

2， 根据P&ID图及电缆表列出I/O点表，如下图：

此I/O点表中列出了如下信息：

2.1 位号，描述信息，仪表的测量范围，高低限报警设置值；

2.2 如果是需要控制其他电动阀门，风机，泵等设备则填写对应的PID调节的设定值SP，以及是“正作用”还是“反作用”；

2.3 I/O点的类型此处可以标注2限制，3线制，4线制，以及是否作为I/O点硬件冗余等信息；

2.4 仪表是有源还是无源仪表，此位号设备所接入系统类别如PLC过程控制系统，SIS系统，FGS系统等；

I/O点表设计需要注意：

1，变送器信号区分电流，电压信号，RTD/TC信号，2限制，3线制，4线制，此关系到PLC模拟量输入模块的选型；

2， 对于有的仪表需要注意是否带有通讯功能，如流量计，一般支持Modbus，Hart通讯，需要配置对应的通讯模块；

3， 对于变频器的I/O点统计也需要确定是全部走通讯还是部分通过DI/DO信号实现控制及反馈等；

PLC实操编写红绿灯，图文版也很容易就学会！

今天带大家做一个PLC控制交通信号灯控制系统的案例：

某企业承接了一项十字路口交通灯的PLC控制系统任务，如图2-1-1所示。

信号灯由两个开关来分别控制启动和停止 ，当启动开关接通时，运行指示灯常亮，然后信号灯系统开始工作，当启动开关断开时，运行指示灯依旧点亮。当停止按钮按下时，运行指示灯及所有信号灯立即熄灭，停止指示灯点亮。

绘制时序图

为了了解不同时间里需要触发的信号灯，更好的掌握时序控制的逻辑 ，我们可以列一个时序分析图 ，来帮助我们更好的梳理控制需求，以此来让项目流程更加清晰。

项目流程图

梳理完基本的时间顺序，我们还可以列一个项目流程图 ，让整个控制衔接的更加有条理，让后续的编程任务显得更加轻松。

I/0分配及外围接线图

其次，为了在工作流程确定后我们可以开始定义流程中每一部分的详细功能和作用，我们需要制定一个I/0分配表。

实物接线图：

PLC程序编写

通过层层分析以及工作流程图以及I/O分配表的梳理，我们能够轻松的拆解交通灯项目的需求，然后进行编写。我们通过第一部分流程安排进行编写：

1、当启动开关接通时，运行指示灯常亮，然后信号灯系统开始工作，当启动开关断开时，运行指示灯依旧点亮。

2、当停止按钮按下时，运行指示灯及所有信号灯立即熄灭，停止指示灯点亮。

第二部分的流程要点为：

1、运行指示灯常亮，然后信号灯系统开始工作—交通灯通过对应的时间顺序进行点亮

2、南北绿灯和东西绿灯不能同时点亮。

3、每循环完一次，计数器计数一次，用来记录运行时间内循环总次数

HMI程序编写

触摸屏在制作本章节需求画面时，关键元素为十字路口交通灯，我们可以使用软件中的绘图元件简单模拟十字路口画面 ，如果需要画面精美，可以搜索相关的图片然后右键点击画面属性插入其中。

1、我们需要在触摸屏中添加对应的PLC协议才能让HMI和PLC连接起来 ，点击项目-通讯管理-新增协议-选择如图所示协议即可。

2、在菜单栏-元件-显示元件种找到灯号显示， 然后画一个差不多的指示灯大小，根据I/0分配表中的地址来规划东南西北四个方向的红黄绿交通灯的地址。

2、对于红绿灯的颜色设置，我们双击指示灯元件，找到状态，选择“==1”然后点击笔刷，选择对应的颜色即可。 选中“==1”表示对指示灯为点亮状态时，进行设置文字或颜色。

3、那么对于需要显示循环数值的需求，我们通过添加寄存器显示来完成。 点击菜单栏-元件-显示元件-添加数值显示元件，地址设置为CN0，也就是我们程序中的C0。

4、最终效果

章节小结与练习

看完上面的图文描述，是不是觉得PLC控制交通信号灯也很简单呢？那么下面这几个问题，你们知道答案吗？评论区一起讨论讨论吧：

1、 试试不用本章节举例的时间判断方法，你能使用定时器用其他构成方式完成编写吗？

2.、PLC软件中定时器T有多种分类，有100ms、10ms、1ms之分，当使用100ms定时器，时间需设定3分钟时，为T0 Kx，x应该设置为多少呢？

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