plc控制系统设计的一般步骤

PLC控制系统设计步骤一个需要以下七个：

1. 系统设计与设备选型

a. 分析你所控制的设备或系统。PLC最主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。

b. 判断一下你所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。（选型要求）

c. 判断一下你所要控制的设备或系统的复杂程度，分析内存容量是否够。

2. I/O赋值（分配输入输出）

a. 将你所要控制的设备或系统的输入信号进行赋值，与PLC的输入编号相对应。（列表）

b. 将你所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值，与PLC的输出编号相对应。（列表）

3. 设计控制原理图

a. 设计出较完整的控制草图。

b. 编写你的控制程序。

c. 在达到你的控制目的的前提下尽量简化程序。

4. 程序写入PLC

将你的程序写入可编程控制器。

5. 编辑调试修改你的程序

a.程序查错(逻辑及语法检查）

b.在局部插入END，分段调试程序。

c.整体运行调试

6. 监视运行情况

在监视方式下，监视一下你的控制程序的每个动作是否正确。如不正确返回步骤5，如果正确则作第七步。

7. 运行程序（千万别忘记备份你的程序）

1、最大限度地满足被控对象的控制要求

充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。

2、保证PLC控制系统安全可靠

保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。

3、力求简单、经济、使用及维修方便

一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。

4、适应发展的需要

由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有余量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。

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一、plc控制系统的设计内容

(1)根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。

(2)选择输入设备(如按钮、开关、传感器等)和输出设备(如继电器、接触器、指示灯等执行机构)。

(3)选定PLC的型号(包括机型、容量、I/O模块和电源等)。

(4)分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。

(5)编写程序并调试。

(6)设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。

(7)编写设计说明书和使用说明书。

plc控制系统

二、plc控制系统设计步骤

1、工艺分析

深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。

2、选择合适的PLC类型

在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：

(1)功能的选择。对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能(如中断、PID等)。

(2)I/O点数的确定。统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充(一般加上10%～20%的备用量)，从而选择PLC的I/O点数和输出规格。

(3)内存的估算。用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。

3、分配I/O点。分配PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图，接着就可以进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

4、程序设计。对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。

5、控制柜或操作台的设计和现场施工。设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图设计控制系统各部分的电气互锁图根据图纸进行现场接线，并检查。

6、应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。

7、编制技术文件。技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图和说明。

PLC控制系统设计可以按以下步骤进行。

1．熟悉被控对象，制定控制方案 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，确定被控对象对

PLC控制系统的控制要求。

2．确定I／O设备

根据系统的控制要求，确定用户所需的输入(如按钮、行程开关、选择开关等)和输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯等)由此确定PLC的I／O点数。

3．选择PLC 选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选择。

4．分配PLC的I／O地址

根据生产设备现场需要，确定控制按钮，选择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等各种输入输出设备的型号、规格、数量；根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入输出端子的对照表，以便绘制PLC外部I／O接线图和编制程序。

5．设计软件及硬件进行PLC程序设计，进行控制柜（台）等硬件的设计及现场施工。由于程序与硬件设计可同时进行，因此，PLC控制系统的设计周期可大大缩短，而对于继电器系统必须先设计出全部的电气控制线路后才能进行施工设计。

6．联机调试

联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调。开始时，先不带上输出设备（接触器线圈、信号指示灯等负载）进行调试。利用编程器的监控功能，采分段调试的方法进行。各部分都调试正常后，再带上实际负载运行。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部分程序即可，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、程序不需要修改则应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。

7．整理技术文件 包括设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。

2.

程序

的

编制

及调试。

3.程序固化（EPROM）。

4.安装施工阶段的设计（PC接线图，主电路图）。

5.

电气

布置图。

6.接地要去。

2. 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修方便。

3. 保证控制系统安全可靠。

4. 考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。

5. 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。

设计步骤 :

（1）工艺分析

深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。

（2）选择合适的PLC类型

在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：

1、功能的选择。

2、I/O点数的确定。

3、内存的估算。+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。

4、分配I/O点。

5、程序设计。

6、控制柜或操作台的设计和现场施工。

7、应用系统整体调试。

8、编制技术文件。

（3）. PLC控制系统的设计内容

1、根据设计任务书确定，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。

2、选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。

3、选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。

4、分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。

5、编写程序并调试。

6、设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。

7、编写设计说明书和使用说明书。

（4）. PLC的硬件设计

PLC硬件设计包括：PLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。

选定PLC的机型和分配I/O点后，硬件设计的主要内容就是电气控制系统的原理图的设计，电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括PLC的I/O接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（5）. PLC的软件设计

软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计，小型开关量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系统的具体情况，确定程序的基本结构，画出控制流程图或功能流程图，简单的可以用经验法设计，复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。

2.根据工艺要求和安全技术要求选择PLC配置架构和外部器件以及第三方硬件，核算成本。

3.计算并制作IO分配表和运算要求，具体详细的制定需要的PLC种类和模块种类。

4.根据硬件和PLC容量及运算速度制定程序架构和各个程序段功能，并编写出初步的程序并一一测试。

5.根据程序的IO点分配以及硬件接线画出电气图（电气安装图和电器原理图）

6.现场安装调试。

1.系统设计与设备选型

a.分析你所控制的设备或系统，plc最主要的目的是控制外部系统，这个系统可能是单个机器，机群一个生产过程。

b.判断一下你所要控制的设备或系统的输入输出点是否符合可编程控制器的点数要求。

c.判断一下你所要控制的设备或系统的复杂程度，分析内存容量是否够。

2.i/q赋值（分配输入输出）

a.将你所要控制的设备或系统的输入信号进行赋值，与plc的输入信号编号相对应。（列表）

b.将你所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值，与plc的输出信号编号相对应。（列表）

3.设计控制原理图

a.设计出较完整的控制草图

b.编写你的控制程序

c.在达到你的控制目的的前提下尽量简化程序

4.程序写入plc

将你的程序写入可编程控制器

5.编辑调试修改你的程序

a.程序差错（逻辑及语法检查）

b.在局部插入end，分段调试程序

c.整体运行调试

6.监视运行情况

在监视方式下，监视一下你的控制程序的每一个动作是否正确，如不正确返回步骤5，如果正确则做第七步

7.运行程序（千万别忘记备份你的程序）

煤矿地面生产系统中的应用

PLC控制系统设计的好坏直接影响着产品的质量和企业的生产效率，因此，在设计PLC控制系统时要全面了解被控对象的机构和运行过程，明确动作的逻辑关系，同时力求使控制系统简单、经济、使用及维护方便，并保证控制系统安全可靠。

plc应用系统设计主要遵循以下基本原则：

深入细致地了解和分析被控对象的控制要求，确定输入，输出设备的类型和数量。

根据输入/输出设备的类型和数量，确定PLC的输入/输出点数，并选择相应点数的PLC机型

在硬件设计中要合理分配输入/输出点数，控制台/控制柜的设计和选择，操作面板的设计，并绘制PLC控制系统输入/输出端子接线图。

系统软件设计，就是根据控制要求绘制工作循环图或状态流程图，并编写用户程序。

将用户程序输入到PLC内部存储器中，进行程序调试。

调试过程结束，整理技术资料，投入使用。

PLC控制系统设计的方法

翻译法：将继电器电路图“翻译”成梯形图，即用PLC的外部硬件接线和梯形图软件来实现继电器系统的功能，习惯上称为翻译法。

翻译法用于将简单的控制线路改造为PLC控制，对于较复杂的继电器—接触器控制系统，仅用翻译法反而麻烦，这时往往与其它方法结合，翻译法可用于整个控制系统中的某一局部控制器。

经验设计法：是在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断修改和完善梯形图。

这种PLC梯形图的设计方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，设计所用的时间/质量和设计的经验有很大的关系，所以又叫经验设计法。

PLC程序的逻辑设计法：逻辑设计法就是应用逻辑代数以逻辑组合的方法和形式设计电气控制系统，逻辑设计法的理论基础是逻辑函数，而继电接触控制的本质是逻辑线路，因此，从本质上来说，电气控制线路是一种逻辑电路，可用逻辑函数表示。