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程序设计规范及编程建议

我们在进行PLC程序设计时，最好能按照一个规范去编程，这样编出来的程序具有简单可靠，可读易懂性。下面我们来看一下都有哪些规范吧！

1、编程之前进行软元件规划，包括内部继电器、保持继电器、数据寄存器、定时器、计数器等。

2、编程时要进行程序功能结构的规划，比较大型的工程或设备按功能分块进行处理，一般以故障处理、手动处理、自动处理、输出处理这样的顺序进行编程。如一条自动化生产线中有提升机、移行、顶起旋转装置等，则应按上述单元分段分块编程。

3、在分段分块编写的程序前应加上简短的段注释，说明此段程序的功能，如有必要可以注明相应的工艺流程，便于程序的可读性。

4、在程序设计时，应对设备进行抽象，对如停止、急停、过载、超限、超时、等共用因子进行提取，放在启动回路或连锁回路，作为整个程序结构的大前提，在此基础下，再将程序分为自动、手动两大功能区。

5、自动模式切换到手动模式时，程序应清除自动模式下的输出和中间状态。特别是在自动模式使用SET指令时，必须在手动模式用RESET指令予以清除。

6、单台设备控制中必须有手动/自动切换，以及手动操作时可以启/停功能，由自动切换到手动时，设备不能停机；由手动切换到自动时，设备启/停取决于自动程序。

7、在设计程序的时候，当出现工艺上的故障（非控制系统控制），最好将故障现象保持，并有灯光声音报警。直到操作工复位，以让其知道系统出现了故障。

8、程序设计时应设计程序总复位功能，便于使用者在设备出现故障情况下，可以方便尽快恢复设备正常工作。总复位应充分考虑在复位过程中设备和人员的安全。

9、严禁在程序中使用双线圈输出，即同一个输出线圈在程序中出现2次及以上。在不同模式条件下的对同一输出点的输出使用中间继电器进行中转，最后集中到一起并列输出。

10、一些安全用检测开关（如急停按钮、极限开关等）用常闭（NC）输入。PLC的输入点一般情况下默认为外围开关连接的是NO触点，对于需要接NC触点的须在注释中标明。所有注释应当清晰明了，不易产生误解。

11、PLC和上位机（或触摸屏）组成监控系统时,在画面上很多时候需要有“手动”、“自动”等控制模式。在程序里面可以用“MOV”指令。如:当选择“手动”就将常数1 MOV到一个寄存器VB10里面,当选择“自动”就将2 MOV到同一寄存器VB10。只要判断寄存器的数据是多少，就知道系统是那种控制方式。这样的思路好处是容易理解，不需要互锁之类的程序。

12、在顺序控制程序时，即一个动作完成后，进入到下一个动作，等类似的顺序控制，采用+10控制模式，。其思路是:预置一个寄存器，在初始化时值为0,当系统启动后，对它+10，此时寄存器为10，寄存器等于10时可以做第一个动作；第一个动作完成后，再对寄存器+10，此时寄存器等于20，可以做第二个动作，这样只要判断寄存器里面数据为多少，就知道要完成那个动作。当需要跳跃动作时，可以不再+10，可以加+20\+30....，看实际的需要而定。为什么加10而不是加1，因为加10之后，如果插入一段，只要在这10个空余的地方随便选择一个位置就可以了。

13、程序有模拟量控制时，如果读取的数据误差很大，就需要采取其它的滤波方式，如算平均值等。

14、关于程序加密：对于加密程序的密码必须有专门的文件予以保存，并注明相应的用户名+密码+权限，分发给至少两个人以上了解密码，防止密码丢失带来无法打开程序的情况。

以上是小编综合了一些电气工程师进行程序设计时的一般规范，而总结出来的几个我认为比较重要的规范要点和编程建议，希望对你们有用~

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