PLC电控系统设计，绘图必备知识讲解

PLC在电气设备中的设计有三个部分的设计：

一、是对控制系统的流程设计

二、是I/O地址的设计

三、是控制系统的设计

整个设计过程首先要明确PLC在电气设备所要完成的控制目标，然后在此基础上确定PLC在电气设备中的控制范围，根据选取的控制系统电路来确定相对应的主机，最后根据所选的主机选择相应的配套模块。

2、PLCI/O接口地址的设计

I/O接口地址设计是PLC系统设计中非常重要的一部分。一方面，从软件方面来说，只有确定了I/O接口的地址后才能进行相关的软件编程工作；另一方面，对于硬件及PLC外围来说,只有确定了I/O接口地址后才能进行绘图、接线以及装配等工作。为了方便查看和处理,一般的输入/输出地址确定过程中的各项技术指标和代码都会用清晰明了的方式展示出来,比如使用EXCEL表格的形式。

3、PLC控制系统的设计

PLC控制系统完整的设计分为两个大部分,分别是软件系统设计和硬件系统设计。对于软件系统设计来说,一般是指对PLC控制系统程序的编写,PLC程序可分为主程序、子程序和中断程序,其被用于对电气设备的软硬件进行控制;而对于硬件系统设计来说,一般有抗干扰措施的设计、电气设备控制元件的选用以及电气设备控制系统设计等。

(1)、PLC控制系统的软件设计

PLC控制系统的软件设计并没有固定的方法，即编写一个最优化的PLC软件程序并没有捷径,只能依靠编程人员自身的能力和经验。因此，编程人员个人的能力和经验是完成好这项工作的关键所在。当然，PLC的软件设计还是有基本的设计方法,包括流程图法、逻辑代数法以及功能图法等。

PLC程序设计的一般有五个步骤： 首先确定控制系统的启动条件、关断条件等，第二步是判断控制程序中的输出对象是否存在启动或者关断的制约条件，第三步是输出对象按照标准方程进行编程。无制约条件时，使用方程：,有制约条件时,使用方程：;然后将已知条件代入，设计出程序的梯形图，最后是对所编写程序的检查修改。

另外一个需要注意的问题是，一般的控制系统设计的编程方式最好采用梯形图，因为梯形图相对于语句编程来说更为直观形象。

(2)、PLC控制系统的硬件设计

在电气设备的PLC控制系统的硬件设计过程中，最核心的就是电气设备的控制系统设计，其用于控制整个电气设备的硬件运行。电气设备的控制系统设计的好坏与否对于电气设备能否正常使用具有十分重要的影响，电气设备中的抗干扰措施设计主要是用于提高控制系统软硬件工作的稳定性以及对外界环境影响的适应能力。

一般的PLC抗干扰设计包括三个部分 ，一个部分是电源的抗干扰设计，主要是为了控制电网的干扰。另一个部分是输入输出的抗干扰设计，主要是为了控制输入输出的电流干扰。最后一部分是外部配线的抗干扰设计，主要是为了防止外部配线之间的干扰，元件的选用在硬件设计中也占据非常重要的位置,如果选用的元件不合适，对于整个控制系统的硬件设计影响很大。

PLC控制，离不开电气电路图的设计，电气图形符号、文字符号如何规范使用，需要我们平常养成按国家标准画图的习惯。年纪大的设计人员用惯了原来的旧标志图形符号，使用国家新标准重重造成新旧混用现象。而九十年代毕业的人只须掌握新标准即可。

80年代中期,原国家标准局首次发布了一批电气制图和电气图形符号国家标准，包括GB 4728《电气图用图形符号》13项、GB 6988《电气制图》7项、GB 5465《电气设备用图形符号》2项及GB 5094《电气技术中的项目代号》等。这些标准依据相应IEC标准和有关文件编制。原国家标准局于1987年下发079号文《在全国电气领域全面推行电气制图和图形符号国家标准的通知》，规定自"1990年1月1日起，所有电气技术文件和图纸一律使用新国家标准，不准再使用旧的国家标准。

PLC电气控制中，使用的电气符号图相对少一些，常用电气符号如断路器、接触器、继电器、常开常闭按钮、电磁阀、三相单相交流电机、直流电机、伺服电机、变压器、电抗器、互感器、指示灯、蜂鸣器等则很常见，参见下表：

电控工程师：如何去学编程语言？讲真，让你学PLC少走一点弯路

写一篇相同内容的文章，既可以采用中文，也可以采用英文，还可以使用法文。同样地,编制PLC用户程序也可以使用多种语言。PLC是一种由软件驱动的控制设备，PLC软件由系统程序和用户程序组成。系统程序由PLC制造厂商设计编制，并写人PLC内部的ROM中，用户无法修改。

用户程序是由用户根据控制需要编制的程序，再写入PLC存储器中。PLC常用的编程语言有梯形图语言和语句表编程语言，其中梯形图语言最为常用。

(1)梯形图语言梯形图语言采用类似传统继电器控制电路的符号，用梯形图语言编制的梯形图程序具有形象、直观、实用的特点，因此这种编程语言成为电气工程人员应用最广泛的PLC的编程语言。

下面对相同功能的继电器控制电路与梯形图程序进行比较，具体如图所示。

(a)为继电器控制电路，当SB0闭合时，继电器KA0线圈得电，KA0自锁触点闭合，锁定KA0线圈得电，当SB2断开时，KA0线圈失电，KA0自锁触点断开，解除锁定，当SB3闭合时，继电器KA1线圈得电。

(b)为梯形图程序，当常开触点X1闭合(其闭合受输入继电器线圈控制，图中未画出)时，输出继电器Y0线圈得电，Y0自锁触点闭合，锁定Y0线圈得电，当常闭触点X2断开时，Y0线圈失电，Y0自锁触点断开，解除锁定，当常开触点X3闭合时，继电器Y1线圈得电。

不难看出，两种图的表达方式很相似，不过梯形图使用的继电器是由软件来实现的，使用和修改灵活方便，而继电器控制线路硬接线修改比较麻烦。

(2)语句表语言

语句表语言与微型计算机采用的汇编语言类似，也采用助记符形式编程。在使用简易编程器对PLC进行编程时，一般采用语句表语言，这主要是因为简易编程器显示屏很小，难于采用梯形图语言编程。下面是采用语句表语言编写的程序(针对三菱FX系列PLC)，其功能与图 (b) 梯形图程序完全相同。

从上面的程序可以看出，语句表程序就像是描述绘制梯形图的文字。语句表程序由步号、指令、操作数和说明四部分组成，其中说明部分不是必须的，而是为了便于程序的阅读二增加的注释文字，程序运行时不执行说明部分。

梯形图的编程规则与技巧

（1）梯形围编程的规则

①梯形图每一行都应从左母线开始，从右母线结束。

②输出线圈右端要接右母线，左端不能直接与左母线连接。

③在同一程序中，一般应避免同一编号的线圈使用两次(即重复使用)，若出现这种情况，则后面的输出线圈状态有输出，而前面的输出线圈状态无效。

④梯形围中的输入/输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等元件触点可多次重复使用。

⑤梯形图中串联或并联的触点个数没有限制，可以是无数个。

⑥多个输出线圈可以并联输出，但不可以串联输出。

⑦在运行梯形图程序时，其执行顺序是从左到右，从上到下，编写程序时也应按照这个顺序。

(2)梯形图编程技巧

在编与梯形图程序时， 除了要遵循基本规则外，还要掌握一些技巧， 以减少指令条数节省内存和提高运行速度。梯形图编程技巧主要有以下几种。

1、中联触点多的电路应编在上方。

2、并联触点多的电路放在左边

3、对于多重输出电路，应将串有触点或串联触点多的电路放在下边

4、如果电路复杂，可以重复使用一些触点改成等效电路，再进行编程。

对于编程的讲解就先到这啦，后续会有更全的知识给大伙进行讲解！

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