對PLC的基本原理和指令系統(tǒng)有了了解以后，就可以結(jié)合實(shí)際問題進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并將PLC應(yīng)用于實(shí)際。PLC的應(yīng)用就是以PLC為程控中心，組成電控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制。PLC的程序設(shè)計(jì)是PLC應(yīng)用最關(guān)鍵的問題，也縣整個(gè)電挖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。本章將介紹PLC應(yīng)用的設(shè)計(jì)步驟、PLC的選型和硬件配置、一些典型環(huán)節(jié)的編程和應(yīng)用實(shí)例。

  PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  PLC的工作方式和通用微機(jī)不完全一樣，因此用PLC設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)與微機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)過程也不完全相同，需要根據(jù)PLC的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。PLC與繼電器控制系統(tǒng)也有本質(zhì)區(qū)別，硬件和軟件可分開進(jìn)行設(shè)計(jì)是PLC的一大特點(diǎn)。PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)，一般應(yīng)按圖8-1的幾個(gè)步驟進(jìn)行。

  圖8-1PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

  1.確定控制對象及確定控制范圍

  首先要全面詳細(xì)地了解被控制對象的特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝過程，歸納出工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖，與繼電器控制系統(tǒng)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較后加以選擇。如果控制對象的工業(yè)環(huán)境較差，而安全性、可靠性要求又特別高，系統(tǒng)工藝又復(fù)雜，I/O點(diǎn)數(shù)多，則用常規(guī)繼電器系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)，工藝流程又要經(jīng)常變動(dòng)的機(jī)械和現(xiàn)場，用PLC進(jìn)行控制是最合適的。

  確定了控制對象后，還要明確控制任務(wù)和設(shè)計(jì)要求。要了解工藝過程和機(jī)械運(yùn)動(dòng)與電氣執(zhí)行元件之間的關(guān)系和對電控系統(tǒng)的控制要求。例如，機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)，液壓、氣動(dòng)的控制，儀表及傳感器的連接與驅(qū)動(dòng)等。最后歸納出電氣執(zhí)行元件的動(dòng)作節(jié)拍表。PLC的根本任務(wù)就是正確實(shí)現(xiàn)這個(gè)節(jié)拍表。

  圖8-1完整地反映了被控對象的功能和對PLC的基本要求,也是PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)，必須仔細(xì)研究。

  2.制定控制方案，進(jìn)行PLC選型

  根據(jù)工藝過程和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制要求，確定電控系統(tǒng)的工作方式，是手動(dòng)、半自動(dòng)還是全白動(dòng)，是單機(jī)運(yùn)行還是多機(jī)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行等。此外，還要確定電控系統(tǒng)的其他功能，例如緊急處理功能、故障顯示與報(bào)警功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能等。通過研究工藝過程和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的各個(gè)步驟和狀態(tài)，來確定各種控制信號(hào)和檢測反饋信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換和聯(lián)系，并且確定哪些信號(hào)需要輸入PLC.哪些信號(hào)要由PLC輸出或者電此負(fù)就要由PLC驅(qū)動(dòng)，分門別類統(tǒng)計(jì)出各I/O量的性質(zhì)及參數(shù)，根據(jù)所得結(jié)果，選擇合適的PLC型號(hào)并確定各種便件配置。

  3.硬件、軟件設(shè)計(jì)

  PLC先型和I/O配置品亞件設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。沒計(jì)出個(gè)即的PC外就按線圖也很重有對PLC的I/O進(jìn)行合理的地址編號(hào)，會(huì)給PLC系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試帶來多方便。I/O地址編號(hào)確定后，硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)工作可平行進(jìn)行。

  用戶程序的編寫即為軟件設(shè)計(jì)，就是畫出梯形圖，寫出吾句表。

  4.在線模擬測試

  將設(shè)計(jì)好的程序鍵入PLC后應(yīng)存細(xì)檢查與驗(yàn)證，改正程序設(shè)計(jì)的語法錯(cuò)誤。之后在計(jì)黨機(jī)上進(jìn)行用戶程序的模擬運(yùn)行和程序調(diào)試，觀察各輸入量、輸出量之間的變化關(guān)系及邏輯狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)要求，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改，直到滿足工藝流程和狀態(tài)流程圖的要求。

  在程序設(shè)計(jì)和模擬調(diào)試時(shí)，可平行地進(jìn)行電控系統(tǒng)的其他部分的設(shè)計(jì)，例如PLC外部電路和電氣控制柜、控制臺(tái)的設(shè)計(jì)、裝配、安裝和接線等工作。

  5.現(xiàn)場運(yùn)行調(diào)試

  模報(bào)調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場使用的PLC存儲(chǔ)器中，接入PLC的實(shí)際輸入接線和負(fù)載。進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試的前提是PLC的外部接線連接一定要準(zhǔn)崎無誤。反復(fù)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題現(xiàn)場解決。如果系統(tǒng)調(diào)試達(dá)不到指標(biāo)要求。則可對硬件和軟件作詞試，通常只需修改用戶星序即可達(dá)到調(diào)試目的。現(xiàn)場調(diào)試后，一般將程序固化在有長久記憶功能的EPROM卡盒中長期保持。