plc控制系统设计的一般步骤

限制系统设计的一般步骤plc丰炜PLC说明资料1-PLC系统设计及选型方法在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的限制装置，例如电机的起停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与限制等，工业现场中的这些自动限制问题，若采纳可编程限制器PLC可以轻松的解决，PLC已成为解决自动限制问题最有效的工具之一，越来越广泛的应用于工业限制领域中，本文简要叙述了PLC限制系统设计的步骤及PLC的基本选型方法，供大家参考

一、可编程限制器应用系统设计与调试的主要步骤1深化了解和分析被控对象的工艺条件和限制要求这是整个系统设计的基础，以后的选型、编程、调试都是以此为目标的a.被控对象就是所要限制的机械、电气设备、生产线或生产过程b.限制要求主要指限制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的爱护和连锁等对较困难的限制系统，还可将限制任务分成几个独立部分，这样可化繁为简，有利于编程和调试

（2）确定I/O设备依据被控对象的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器、编码器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀、变频器、伺服、步进等

（3）选择合适的PLC类型依据已确定的用户I/O设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、I/O模块的选择、特别模块、电源模块的选择等

（4）安排I/O点安排PLC的输入输出点，编制出输入/输出安排表或者画出输入/输出端子的接线图接着就可以进行PLC程序设计，同时可进行限制柜或操作台的设计和现场施工

（5）编写梯形图程序依据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要非常熟识限制要求，同时还要有肯定的电气设计的实践阅历6进行软件测试将程序下载到PLC后，应先进行测试工作因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方因此在将PLC连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以解除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期7应用系统整体调试在PLC软硬件设计和限制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，假如限制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；假如限制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调调试中发觉的问题，要逐一解除，直至调试胜利8编制技术文件系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图等在PLC系统设计时，确定限制方案后，下一步工作就是PLC的选型工作应具体分析工艺过程的特点、限制要求，明确限制任务和范围，确定所需的操作和动作，然后依据限制要求，估算输入输出点数、确定PLC的功能、外部设备特性等，最终选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的限制系统下面结合我公司丰炜PLC具体说明一下选型步骤及系统设计时留意事项

二、PLC型号的选择1通讯功能选择依据系统的工艺要求，首先应确定系统用PLC单机限制，还是用PLC形成网络，以及是否和其他设备有通信，如触摸屏，变频器，检测限制设备等等这样就可以依据通讯接口数量、类型RS-232,422,485及通讯协议,规划PLC类型和通讯扩充卡或通讯扩充模块2限制功能选择依据系统的工艺要求，应确定系统是否有A/D、D/A转换，温度采集限制,比例阀限制等工艺要求，选择VB系列相应的特别模块，同时依据特别模块数量选择VB系列相应的主机VBO可接4个特别模块，VB1可接8个特别模块，VB2可接16个特别模块

（3）高速计数及高速脉冲输出选择依据系统的工艺要求，确认系统是否有高速计数或高速脉冲输出及相应的点数和频率，来选择相应型号的主机丰炜PLC全系列都具有软体32位元上下数带停电保持高速计数器，其中单相计数器11点（最高计数频率lOKHz）,双相计数器5点（最高计数频率lOKHz）,A/B相计数器5点（最高计数频率5KHz,VH系列为4点）VB1系列在软体计数器基础上还有2点最高计数频率高达200KHz的硬体32位元高速计数器关于高速脉冲输出，VH仅有1点7KHz的脉冲输出，VBO及VB2各有2点7KHz的脉冲输出，VB1有2点20KHz和2点200KHz的脉冲输出（VB1系列专为高速输入及速位限制应用而设计）其中须要留意的是高速脉冲输出应采纳晶体管输出形式，不然很简单损坏由于高速计数器只有输入端X0-X7,当其中某些点被占用后，其对应的其他高速计数器将不行再运用

（4）I/O点数及输入输出形式选择要先弄清除限制系统的I/O总点数，再按实际所需总点数的1020%留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需PLC的点数然后依据系统的外部电路选择合适的输入输出形式三.输入回路的设计

（1）电源回路PLC供电电源一般为AC85—240V（也有DC24V）,适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、11隔离变压器等）注:丰炜PLC供电沟通电源为AC85—264V直流电源为DC21—28VO

（2）PLC±DC24V电源的运用各公司PLC产品上一般都有DC24V电源，但该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时要留意容量，同时作好防短路措施（因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行）注丰炜PLC沟通电源主机及扩充机自带DC24V输出规格为DC24V±15%420mA,且内部有爱护电路可有效防止电源短路状况

（3）外部DC24V电源若输入回路有DC24V供电的接近开关、光电开关等，而PLC上DC24V电源容量不够时，要从外部供应DC24V电源，具体接线方法请参阅PLC硬体说明书

（4）输入的灵敏度各厂家对PLC的输人端电压和电流都有规定，以丰炜PLC为例，丰炜PLC的输入值为DC24V、7mA,启动电流为

3.5mA以上，关断电流为

1.5mA以下，因此，当输入回路串有二极管或电阻（不能完全启动），或者有并联电阻或有漏电流时（不能完全切断），就会有误动作，灵敏度下降，对此应实行措施另一方面，输入反应时间为10mS（X0-X7VB系列可变更为060mS,VH〜系列可变更为015mS）隔离方式为光耦隔离，VH输入型号形式为无电压接〜点或NPN开集电极晶体管，VB输入型号形式为无电压接点或NPN/PNP开集电极晶体管四.输出回路的设计

（1）各种输出方式之间的比较a.继电器输出优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A/点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命及响应时间确定的其寿命随带负载电流的增加而削减,一般在10万次以上,响应时间为10ms b.晶体管输出最大优点是适应于高频动作，响应时间短，0FF-0N:20uS以下，ON-OFF:lOOuS以下，但它只能带DC5—30V的负载，最大输出负载电流为

0.5A/点，但每4点共COM不得大于

0.8Ao2抗干扰与外部互锁当PLC输出带感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌冲击，为此,对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对沟通感性负载应并接浪涌汲取电路，可有效爱护PLC用于正反转的接触器同时合上是非常危急的事情，像这样的负载除了在PLC内部已进行软件互锁外，在PLC的外部也应进行互锁，以加强系统的牢靠性3“COM”点的选择不同的PLC产品，其“COM”点的数量是不一样的，有的一个“COM”点带4个输出点，有的带1个输出点当负载的种类多，且电流大时，采纳一个“COM”点带1个输出点的PLC产品；当负载数量多而种类少时，采纳一个“COM”点带4个输出点的PLC产品，这样会对电路设计带来许多便利每个“COM”点处加一熔丝，以继电器输出为例，1个输出时加2—3A的熔丝，4点输出的加5-10A的熔丝，因为PLC内部一般没有熔丝，为避开负载短路而烧毁基板，请在外部安装保险丝4PLC外部驱动电路对于PLC输出不能干脆带动负载的状况下，必需在外部采纳驱动电路可以用三极管驱，也可以用固态继电器或晶闸管电路驱动，同时应采纳爱护电路和浪涌汲取电路，且每路有显示二极管LED指示印制板应做成插拔式，易于修理丰炜新推出的VB系列IDC连接器机型，就供应MOSFET及继电器转接模组的，在以后的资料中我们会具体说明五.扩充模块及特别模块之电源供应PLC主机及扩充机本身具备电源供应电路，而扩充模块及特别模块的电源供应5V及12V,5V用于供应CPU、总线及指示灯电压，12V用于供应驱动负载电压，必需依靠主机及扩充机供应，VB系列还可以借助VB-PWR电源扩充模块供应六.PLC的输入输出布线PLC的输入输出布线也有肯定的要求，请看各产品的运用说明书。