编写PLC程序？这几点很重要！实例讲解如何设计PLC控制系统

PLC在工业控制中的应用

1 PLC控制系统设计步骤

2 PLC在机床控制中的作用

3 PLC在化工生产过程中的应用

4 PLC在集选控制电梯中的应用

5 PLC随动控制系统中的应用

1 PLC控制系统设计步骤

(1)系统设计的主要内容

① 拟定控制系统设计的技术条件

② 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构

③ 选定 PLC 的型号

④ 编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图

⑤ 根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计

⑥ 了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系

⑦ 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件

⑧ 编写设计说明书和使用说明书

2、PLC 硬件系统设计

(1) PLC 型号的选择

① 对输入 / 输出点的选择

② 对存储容量的选择

③ 对 I/O 响应时间的选择

④ 根据输出负载的特点选型

⑤ 对在线和离线编程的选择

⑥ 据是否联网通信选型

⑦ 对 PLC 结构形式的选择

(2)分配输入 / 输出点

① 确定 I/O 通道范围

②确定内部辅助继电器

③ 分配定时器 / 计数器

3、PLC 软件系统设计方法及步骤

(1) PLC 软件系统设计的方法

① 图解法编程

a. 梯形图法

b. 逻辑流程图法

c. 时序流程图法

d. 步进顺控法

② 经验法编程

③ 计算机辅助设计编程

(2) PLC 软件系统设计的步骤

① 对系统任务分块

② 编制控制系统的逻辑关系图

③ 绘制各种电路图

④ 编制 PLC 程序并进行模拟调试

⑤ 制作控制台与控制柜

⑥ 现场调试

⑦ 编写技术文件并现场试运行

注意事项

控制单元输入端子接线

1 输入线尽可能远离高压线和动力线等干扰源

2 不能将输入设备连接到带“ . ”端子上

3 交流型 PLC 的内藏式直流电源输出可用于输入；直流型 PLC 的直流电源输出功率不够时，可使用外接电源

4 切勿将外接电源加到交流型 PLC 的内藏式直流电源的输出端子上

5 切勿将用于输入的电源并联在一起，更不可将这些电源并联到其他电源上

控制单元输出端子接线

1 输出线尽可能远离高压线和动力线等干扰源

2 不能将输出设备连接到带“ . ”端子上

3 各“ COM ”端均为独立的，故各输出端既可独立输出，又可采用公共并接输出。当各负载使用不同电压时，采用独立输出方式；而各个负载使用相同电压时，可采用公共输出方式.

4 当多个负载连到同一电源上时，应使用型号为 AFP1803 的短路片将它们的“ COM ”端短接起来

5 若输出端接感性负载时，需根据负载的不同情况接入相应的保护电路。在交流感性负载两端并接 RC 串联电路；在直流感性负载两端并接二极管保护电路；在带低电流负载的输出端并接一个泄放电阻以避免漏电流的干扰。以上保护器件应安装在距离负载 50cm 以内.

6 在 PLC 内部输出电路中没有保险丝，为防止因负载短路而造成输出短路，应在外部输出电路中安装熔断器或设计紧急停车电路；

实例; PLC在机床控制中的作用

工艺要求;四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，组成四个加工工位。除了四个加工工位外，还有夹具、上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四部分。工艺要求为有上料机械手自动上料，机床的四个加工动力刀头同时对一个零件进行加工，一次完成一个零件，通过下料机械手自动取走加工完的零件。要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式。

下图是组合机床控制系统全自动工作循环和半自动工作循环式的状态流程图。图中S2是初始状态，驱动它的条件是各滑台、各辅助装置都处在原位，夹具为松开状态，料道有待加工零件且润滑系统工作正常。

组合机床自动工作状态流程图

组合机床全自动和半自动工作过程;

1 上料;按下启动按钮，上料机械手前进，将零件送到夹具上，夹具加紧零件。同时进料装置进料，之后上料机械手退回原位，放料装置退回原位

2 加工;四个工作滑台前进，四个加工动力头同时加工，洗端面、打中心孔。加工完成后，各工作滑台退回原位

3 下料;下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手退回原位并取走加工完的零件。

这样就完成了一个工作循环。如果选择了预停，则每个循环完成后，机床自动停在原位，实现半自动工作方式；如果不选择预停，则机床自动开始下一个工作循环，实现全自动工作方式。

PLC的选型;

四个工位组合机床电气控制系统有输入信号42个，输出信号27个，均为开关量。其中外部输入元件包括：17个检测元件、24个按钮开关、1个选择开关；外部输出元件包括：16个电磁阀、6个接触器、5个指示灯。

根据I/O信号的数量、类型以及控制要求，同时考虑到维护、改造和经济等诸多因素，决定选用FX2N -64MR主机和一个输出扩展单元FX-16EX，这样共有48个输入点，输出点就是主机的32点，满足控制要求。

I/O地址编号;将输入信号42个，输出信号27个按各自的功能类型分好，并与PLC的I/O端一一对应，编排好地址。列出外部I/O信号与PLCI/O端地址对照表，如表所示。

PLC梯形图程序

四工位组合机床的PLC控制系统梯形图包括初始化程序、手动调整程序和自动工作程序。图2是四工位组合机床在全自动与半自动工作方式时的梯形图程序，它采用了STL步进指令编写，程序简捷、清楚。图3四工位组合机床初始化程序梯形图。

PLC控制系统设计的七大步骤，看完记得点个赞

在上一篇文章中给大家分享了（点击回顾：你一定要学的，PLC控制系统设计的基本原则 ），这一次就分享一下PLC控制系统设计的步骤吧。

这也是我们在设计的过程中的关键，按照这样的步骤来进行设计，能够达到事半功倍的效果哦~下面我们就开始吧。

第一步：分析被控对象并提出控制要求

系统规划是设计的第一步，包括确定控制方案与总体设计两个部分，确定控制系统方案时，应该首先明确控制对象所需要实现的动作与功能，然后详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案。

第二步：确定输入/输出设备并分配I/O点

根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备(如：按钮、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备

(如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等)，从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数，进行IO分配，画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表。

第三步：硬件配置

根据要求确定配置要求，选择PLC型号、规格，确定I/O模块的数量和规格，确定是否选择特殊功能模块，是否选择人机界面、伺服、变频器等等。

第四步：设计PLC外围硬件线路

根据总体方案完成电气控制原理图，并画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入可编程控制器的控制电路等。PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。

第五步：程序设计

1.程序设计

程序设计应该根据所确定的总体方案与以及完成的电气原理图，按照所分配好的IO地址，去编写实现控制要求与功能的PLC用户程序，注意采用合适的设计方法来设计PLC程序。

程序要以满足系统控制要求为主线，逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能。

除此之外，程序通常还包括以下内容：

1)初始化程序。在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动作必要的准备，避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行恢复，对某些继电器进行置位或复位，对某些初始状态进行显示等等。

2)检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时再添加。

3)保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分，必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。

2.程序模拟调试

在程序设计完成之后，一般应通过PLC编程软件所自带的自诊断功能对PLC程序进行基本的检查，排除程序中的错误。在有条件的情况下，应该通过必要的模拟仿真手段，对程序进行模拟与仿真试验。对于初次使用的伺服驱动器、变频器等设备，可以通过检查运行的方法，实现进行离线调整和测试，以缩短现场调试的时间。

第六步：系统调试

PLC的系统调试是检查、优化PLC控制系统硬件、软件设计，提高控制系统安全可靠性的重要步骤。现场调试应该在完成控制系统的安装、连接、用户程序编制后，按照调试前的检查、硬件测试、软件测试、空运行试验、可靠性试验、实际运行试验等规定的步骤进行。以简单的话来说就是，调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。

第七步：整理和编写技术文件

在设备安全、可靠运行得到确认之后，设计人员可以着手进行技术文件的编制工作，比如说修改电气原理图、连接图；

编写设备操作、使用说明书;备份PLC用户程序;记录所进行过的调整、设定参数等等。注意电气原理图、用户程序、设定的参数等必须是调试完成后的最终版本哦~

这就是PLC控制系统设计的七大步骤，你掌握系统设计的流程吗？之后如果让你去做一个自动化控制项目的设计，你就可以按照这样的步骤去进行设计哦。

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(技成培训网原创，作者：蔡慧荥，未经授权不得转载，违者必究)

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