PLC控制系统的设计.
PLC控制系统设计的基本内容
PLC控制系统设计的基本内容1．总体方案的确定熟悉控制对象和控制要求，分析控制过程，确定总体方案。
2．正确选用电气控制元件和PLCPLC控制系统是由PLC、用户输入及输出设备、控制对象等连接而成的。
应认真选择用户输入设备（按钮、开关、限位开关和传感器等）和输出设备（继电器、接触器、信号灯、电磁阀等执行元件）。
要求进行电气元件的选用说明，必要时应设计好系统主电路图。
根据选用的输入/输出设备的数目和电气特性，选择合适的PLC。
PLC是控制系统的核心部件，对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起着重要作用。
选择PLC应包括机型、容量、I/O点数、输入/输出模块（类型）、电源模块及特殊功能模块等的选择。
3．分配I/O端口根据选用的输入/输出设备、控制要求，确定PLC外部I/O端口分配。
（1）作I/O分配表，对各I/O点功能作出说明。
（2）画出PLC外部I/O接线图，依据输入/输出设备和I/O口分配关系，画出I/O接线图。
接线图中各元件应有代号、编号等，并在电气元件明细表中注明规格数量等。
4．PLC控制流程图及说明绘制PLC控制系统程序流程图，完成程序设计过程的分析说明。
5．程序设计利用CX-Programmer编程软件编写控制系统的梯形图程序。
在满足系统技术要求和工作情况的前提下，应尽量简化程序，尽量减少PLC的输入/输出点，设计简单、可靠的控制程序。
注意安全保护（检查联锁要求、防误操作功能等能否实现）。
6．调试、完善控制程序（1）利用CX-Programmer在计算机上仿真运行，调试PLC控制程序。
（2）让PLC与输入及输出设备联机进行程序调试。
调试中对设计的系统工作原理进行分析，审查控制实现的可靠性，检查系统功能，完善控制程序。
控制程序必须经过反复调试、修改，直到符合要求为止。
7．撰写设计报告设计报告内容中应有控制要求、系统分析、主电路、控制流程图、I/O分配表、I/O接线图、内部元件分配表、系统电气原理图、用CX-Programmer打印的PLC程序、程序说明、操作说明、结论、参考文献等。
plc控制系统设计
B地启动
1
小车前进
B点行程开关闭合
2
启动2S定时
2S定时到
3
小车后退
A点行程开关闭合
4
启动5S定时
5S定时到
4 、SFC转换为梯形图
1)初始（第0）工作步的梯形图
该步的启动条件之一是其它工作步均未 工作。
第1步
第2步
第n步
第0步
当初始步的建立需要一定的条件时, 还
应将各条件的逻辑组合作为启动条件。
2.集中控制系统
上位机
PC
受控对象A 受控对象B 受控对象C
该形式系统构成简单, 相对成本低。一般用于各 受控对象位置比较集中且相互之间有一定联系的
场合。
3.分散控制系统
上位机A
上位机B
PC — A
PC—B
PC—C
受控对象A 受控对象B 受控对象C
该形式系统安全性较高, 便于维护。多用于 大型生产装置或多条流水线的控制。
V1、V2.V3均关闭，搅拌器
液体A
V1
不工作。 控制要求：按启动按钮后，
液体B
V2
V1打开，充液体A；充至I
位 H后，V1关闭，V2打开
，充液 I体B；充至H位后
，V2关闭，
L
搅拌器启动，搅拌6秒；搅 拌停止后，开V3阀排放，排 放至L位2秒后，关闭V3，
V3 M
按开停始止下按循钮环后。, 系统不立即停止工作, 须待一个循环
其它设备电源
采用UPS备用电源:
220VAC
总 电 源
UPS 控制器电源 I/O电源
其它设备电源 隔离变压器
双路供电:
双
A路 AA
路 切
PLC的控制系统设计
PLC的控制系统设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化领域的控制设备，广泛应用于机械、自动化设备、流水线等系统。
PLC的控制系统设计是指对PLC进行编程和配置，使其能够按照预定逻辑完成控制任务。
1.系统需求分析和规划：在设计PLC控制系统之前，需要充分了解用户对系统的需求和要求，并进行系统规划。
这包括了解系统的输入输出信号、控制逻辑和设备之间的关系等。
2.硬件选型和布局：选择合适的PLC型号和外围设备，并进行布局。
这包括选择PLC的处理器、输入输出模块、通信模块等，并将它们安装在合适的位置。
3.编程设计：根据系统需求和规划，进行PLC的编程设计。
这需要使用相应的编程软件，按照逻辑设计控制程序。
编程涉及到使用逻辑元件、定时器、计数器等来实现控制逻辑。
4.系统联调和调试：在编程设计完成后，需要进行系统联调和调试。
这包括检查各个设备之间的连接是否正确，确保传感器、执行器等设备与PLC连接正常，并进行逻辑调试和参数调整。
5.系统验证和优化：在控制系统设计完成后，需要进行系统验证和优化。
这包括对系统进行测试，检查系统是否满足预定的需求和要求，并根据实际情况进行优化调整，提高系统的性能和可靠性。
在进行PLC的控制系统设计时，需要注意以下几个方面：1.接口设计：PLC的控制系统需要与其他设备或系统进行通信，因此需要考虑系统的接口设计。
这包括选择合适的通信方式、协议和接口标准，并考虑通信的速度、稳定性和可靠性。
2.安全设计：在PLC的控制系统设计中，安全性是一个重要的考虑因素。
需要考虑采取一些安全措施，例如设置密码访问控制、故障诊断和报警功能等，以确保系统的安全性和可靠性。
3.灵活性设计：在PLC的控制系统设计中，需要考虑系统的灵活性和可扩展性。
这意味着在设计中要考虑到未来可能的需求变化，并留有余地进行系统的扩展和升级。
4.性能优化：在控制系统的设计中，需要考虑系统的性能并进行优化。
这包括减少系统响应时间、提高系统的稳定性和可靠性，以及降低能耗等，以满足用户的需求和要求。
PLC控制项目系统设计方案分析
PLC控制项目系统设计方案分析嘿，大家好，今天咱们来聊聊PLC控制项目系统设计方案。
这可是个技术活儿，不过跟着我，保证让你轻松上手，成为项目里的技术大拿！一、项目背景这个项目是关于PLC控制系统的，简单来说，就是用PLC（可编程逻辑控制器）来实现对设备的自动控制。
这玩意儿广泛应用于各种自动化生产线、设备控制等领域，好处就是稳定、可靠，还能降低人工成本。
二、系统设计目标1.实现设备的自动化控制，提高生产效率。
2.确保系统稳定、可靠，降低故障率。
3.提高系统的可扩展性，便于后期升级和维护。
4.降低人工成本，提高经济效益。
三、系统设计方案1.PLC选型根据项目需求，我们选择一款性能稳定、功能强大的PLC，如西门子的S7-1200系列。
这款PLC具有丰富的通讯接口和编程功能，能满足我们的需求。
2.输入输出模块输入模块主要负责采集现场设备的信号，输出模块则负责控制现场设备。
根据项目需求，我们选择合适的输入输出模块，如模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块等。
3.通讯网络设计为了实现设备之间的信息交互，我们需要搭建一个通讯网络。
这里我们选择工业以太网，它具有传输速率快、稳定性高等特点。
4.控制程序设计控制程序是整个系统的核心，负责实现设备的自动控制。
我们需要根据设备的工作原理和工艺要求，编写相应的控制程序。
这里我给大家分享一个小技巧：先将整个系统分解为若干个子系统，再分别编写控制程序，将它们整合在一起。
5.电气设计电气设计是确保系统正常运行的关键。
我们需要根据设备的工作电压、电流等参数，设计合适的电气线路。
同时，还要考虑电气安全，确保系统在恶劣环境下也能稳定运行。
6.人机界面设计人机界面是操作人员与系统交互的平台。
为了提高操作便利性和可视化程度，我们选择触摸屏作为人机界面。
通过触摸屏，操作人员可以实时监控设备运行状态，调整参数，查看故障信息等。
四、系统调试与验收1.系统调试系统调试是确保系统正常运行的重要环节。
简述可编程控制器控制系统的设计步骤
简述可编程控制器控制系统的设计步骤
可编程控制器（PLC）控制系统的设计步骤如下：
1. 确定系统要求：收集用户对控制系统的功能、性能和可靠性要求，并确定系统的输入、输出和操作模块的类型和数量。
2. 制定硬件配置：根据系统要求，选定PLC主机、I/O模块、
通信模块和其他必要的外围设备。
设计电源系统、信号调理电路及接线等。
3. 确定软件结构：根据系统要求，设计PLC程序的结构，包
括输入和输出模块的配置、逻辑控制、数据处理和通信功能等。
4. 开发PLC程序：根据软件结构，编写PLC程序，包括输入
和输出的连接、逻辑控制的设计、数据处理的算法和通信功能的设置等。
5. 联调测试：将开发好的PLC程序下载到PLC主机中，与实
际的硬件连接起来，进行联调测试。
对输入和输出进行检查，验证系统的功能和性能。
6. 调试和优化：根据联调测试的结果，调试PLC程序并优化
系统的性能。
解决可能出现的问题，确保系统正常运行。
7. 文档编制：编写控制系统的设计文档和用户手册，包括系统框图、PLC程序说明、操作说明和维护手册等。
8. 安装和调试：按照设计文档和用户手册，进行控制系统的安装和调试。
确保系统按照设计要求进行安装，并满足用户的需求。
9. 系统运行和维护：控制系统正常运行后，进行系统的运行和维护工作。
定期检查系统的运行状态，及时处理故障，保证系统的可靠性和稳定性。
以上是可编程控制器控制系统设计的一般步骤，具体的设计步骤和流程可能会根据不同的项目和要求有所差异。
PLC控制系统硬件设计
5.1 控制系统的设计步骤和PLC选型
一、控制系统的设计步骤 7）联机调试
联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机 调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备 、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和 程序作调整。通常只需修改部份程序即可。
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，应将程序固化到EPROM中，以防程序 丢失。 8）整理和编写技术文件
减少输入点数方法
合并输入
将某些功能相同的开关量输入设备合并输入。如果是几个常闭触点，则 串联输入；如果是几个常开触点，则并联输入。
某些输入设备可不进PLC
有些输入信号功能简单、 涉及面很窄，有时就没有必要 作为PLC的输入，将它们放在 外部电路中同样可以满足要求。
29
5.3 PLC输入/输出电路设计
2
5.1 控制系统的设计步骤和PLC选型
一、控制系统的设计步骤
1）分析被控对象并提出控制要求 详细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，提出被控对象对PLC控制系 统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。 2）确定输入／输出设备
根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备 （如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等）和 输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执 行器等），从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确 定PLC的I/O点数。
小范围较宽、导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但 动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不超过1HZ）、寿命 较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。
对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们 属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只 能用于直流负载。
设计一个PLC控制系统以下七个步骤
设计一个PLC控制系统以下七个步骤第一步：需求分析需求分析是PLC控制系统设计的第一步。
在这一步中，需求分析师与客户一起讨论并确定要控制的设备的功能要求、性能要求和安全要求等。
通过与客户的沟通，需求分析师能够充分了解客户的需求和期望，为后续的设计和实施提供指导。
第二步：系统设计系统设计是PLC控制系统设计的核心环节。
在这一步中，设计师将根据需求分析的结果确定PLC的类型、输入输出模块的数量和类型，以及其他必要的硬件设备和软件组件。
同时，设计师还需要设计PLC的控制逻辑、控制算法和界面设计等。
设计师需要综合考虑系统的性能、可靠性、灵活性和可维护性等因素，以确保设计的PLC控制系统能够满足客户的需求。
第三步：硬件选型和采购在系统设计完成后，需要进行硬件选型和采购。
根据系统设计的要求，设计师需要选择和采购适合的PLC型号、输入输出模块、传感器、执行器等硬件设备。
在选型和采购的过程中，设计师需要综合考虑硬件设备的性能、价格和可靠性等因素，并确保所选设备与系统设计的要求相匹配。
第四步：编程和调试编程和调试是PLC控制系统设计的关键步骤。
在这一步中，设计师需要编写PLC的控制程序，并进行系统的调试和测试。
在编程的过程中，设计师需要根据系统需求和设计的逻辑进行程序的开发和调试。
通过现场调试和测试，设计师能够确保PLC控制系统的正常运行和稳定性。
第五步：系统集成和安装系统集成和安装是PLC控制系统设计的重要环节。
在这一步中，设计师需要将硬件设备和软件程序进行整合，并进行系统的集成和安装。
在安装过程中，设计师需要按照设计的要求进行正确的接线和布线等工作。
通过系统的集成和安装，设计师能够完成PLC控制系统的组装和调试工作。
第六步：运行和维护运行和维护是PLC控制系统的重要阶段。
在这一步中，设计师需要进行系统的运行和维护。
在运行过程中，设计师需要监控系统的运行状态，并进行故障诊断和维修等工作。
通过系统的运行和维护，设计师能够确保PLC控制系统的正常运行和稳定性。
PLC控制系统的设计（经典）
PLC控制系统的设计一、PLC控制系统设计原则与步骤1.PLC控制系统设计的基本原则PLC控制系统主要是实现被控对象的要求提高生产效率和产品质量其设计应遵循以下原则1 最大限度地满足被控对象的控制要求。
设计前应深入现场进行调查研究搜集资料并拟定电气控制方案。
2 在满足控制要求的前提下力求使控制系统简单、经济、使用及维护方便。
3 保证控制系统安全、可靠。
4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC的容量时应适当留有欲量。
N 满足要求Y N 满足要求2 .PLC控制系统设计的步骤PLC控制系统的设计过程如图所示1. 根据生产工艺过程分析控制要求分析控制要求确定人机接口设备PLC硬件系统设置分配I/O点设计梯形图程序写入、检查程序模拟调试设计制作控制柜现场安装接线分析控制要求现场总调试交付使用这一步是系统设计的基础设计前应熟悉图样资料深入调查研究与工艺、机械方面的技术人员和现场操作人员密切配合共同讨论以解决设计中出现的问题。
应详细了解被控对象的全部功能例如机械部件的动作顺序、动作条件、必要的保护与联锁系统要求哪些工作方式例如手动、自动、半自动等设备内部机械、液压、气动、仪表、电气五大系统之间的关系PLC与其他智能设备例如别的PLC、计算机、变频器、工业电视、机器人之间的关系PLC是否需要通信联网需要显示哪些数据及显示的方式等等。
还应了解电源突然停电及紧急情况的处理以及安全电路的设计。
有时需要设置PLC之外的手动的或机电的联锁装置来防止危险的操作。
对于大型的复杂控制系统需要考虑将系统分解为几个独立的部分各部分分别单独的PLC或其他控制装置来控制并考虑它们之间的通信方式。
1. 选择和确定人机接口设备I/O设备用于操作人员与PLC之间的信息交换使用单台PLC的小型开关量控制系统一般用指示灯、报警器、按钮和操作开关来作人机接口。
PLC本身的数字输入和数字显示功能较差可以用PLC的开关量I/O点来实现数字的输入和显示但是占用的I/O点多甚至还需要用户自制硬件。
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01001 00001 00002 01001 00002 01002 01001 触点互锁 01002
正转启动
反转启动
01002
正转接触器
00000 00001 01001 01002 KM1 KM2 KM2 KM1 反转接触器 ~ 220V KH
SB1
SB2
停车按钮
SB3
DC24V
00002 PLC
18
5. 电动机既可长动、又可点动的控制程序
下面是电动机长/点动控制的程序(尚有其他方案)。
00000 20000
输
01000 00002 20000
入
KM
输 出
01000
点动按钮SB1 00000
COM COM
为确保运行可靠,要采取软、硬件两种互锁措施。
16
3. 电动机Y- △启动控制程序
下面是电动机Y- △启动控制的程序设计(尚有其他方案).
00000 20000 00001 IL(02) TIM001 SV1 20000
注意20000 的作用！
TIM001 01002
TIM001 01001
10
（2）检测、故障诊断、显示程序。
这些内容可以在程序设计基本完成时再进行添加。 有时，它们也是相对独立的程序段。 （3）保护、连锁程序。其作用为：
杜绝由于非法操作等引起的逻辑混乱，保证系统安 全、可靠地运行。 通常在PLC外部也要设置连锁和保护措施。
11
2．应用程序的质量
（1）程序的正确性。
正确的程序必须能经得起系统运行实践的考验。
1
第9~12讲 PLC 控 制系统设计
2
PLC控制系统设计概述 经 验 设 计 法 顺序控制设计法 继电器控制电路转换设计法 多种工作方式系统的程序设计
3
PLC控制系统设计概述
一、PLC控制系统设计的基本步骤
1. 对控制任务作深入的调查研究
●弄清哪些是PLC的输入信号，是模拟量还是开 关量信号，用什么方式来获取信号； ● 哪些是PLC的输出信号，通过什么执行元件设计法
经验设计法的基础是：具有继电器控制 的设计经验，熟练掌握 PLC 指令的功能。 所谓设计经验，是指能熟练掌握典型继 电器控制电路的设计思路，并能将这种 设计思路移植到PLC程序设计中。
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一、典型控制电路的PLC程序设计
典型控制电路包括：电动机的启保停控制、正 / 反转 控制、点动控制、 Y-△ 启动控制、几台电动机的连 锁控制、异地控制、掉电保持等等。
●在开始制作控制柜及控制盘之前，要画出电气控制 主回路电路图。 ●要全面地考虑各种保护、连锁措施等问题。 ●在控制柜布置和敷线时，要采取有效的措施抑制各 种干扰信号。 ●要注意解决防尘、防静电、防雷电等问题。
8
8．连机调试程序
●调试前要制定周密的调试计划，以免由于工作的盲 目性而隐藏了故障隐患。
●程序调试完毕，必须运行实际一段时间，以确认程 序是否真正达到控制要求。
（2）程序的可靠性。
●能保证系统在正常和非正常（短时掉电、某些被 控量超标、某个环节有故障等）情况下都能安全可 靠地运行。 ●能保证在出现非法操作（如按动或误触动了不该 动作的按钮等）情况下不至于出现系统失控。
12
（3）参数的易调整性好。
经常修改的参数，在程序设计时必须考虑怎样编写 才能易于修改。 （4）程序结构简练。 简练的程序，可以减少程序扫描时间、提高 PLC对 输入信号的响应速度。 （5）程序的可读性好。
● 根据控制要求，拟订几个设计方案，经比较后 选择出最佳编程方案。 ●当控制系统较复杂时，可分成多个相对独立的 子任务，分别对各子任务进行编程，最后将各子 任务的程序合理地连接起来。
7
6．应用程序的调试
编写的程序必须先进行模拟调试。经过反复调试和修 改，使程序满足控制要求。
7．制做电气控制柜和控制盘
9．编写技术文件
整理程序清单并保存程序，编写元件明细表，整理电 气原理图及主回路电路图，整理相关的技术参数，编 写控制系统说明书等。
9
二、PLC的应用程序
1．应用程序的内容
应能最大限度地满足控制要求。
应用程序还应包括以下内容： （1）初始化程序。 初始化程序可以为系统启动作好必要的准备，如： 将某些数据区清零；使某些数据区恢复所需数据； 对某些输出位置位/复位；显示某些初始状态等。
●弄清整个工艺过程和欲完成的控制内容;
4
●了解运动部件的驱动方式，是液压、气
动还是电动；
●了解系统是否有周期运行、单周期运行、
手动调整等控制要求等；
●了解哪些量需要监控、报警、显示，是
否需要故障诊断，需要哪些保护措施等；
●了解是否有通信连网要求等。
5
2. 确定系统总体设计方案
在深入了解控制要求的基础上，确定电气控制总 体方案。
3. 确定系统的硬件构成
● 确定主回路所需的各电器，确定输入、输出元 件的种类和数量；
● 确定保护、报警、显示元件的种类和数量； ● 计算所需PLC的输入/输出点数，并参照其他要 求选择合适的PLC机型。
6
4．确定PLC的输入/输出点分配
确定各输入/输出元件并作出PLC的I/O分配表。
5．设计应用程序
00001
01001
00000
01000 01000 00002 01001 00003 01001
入
M1启动 M1停车 M2启动 M2停车
出
00000 KM1 01000 00001 KM2 01001 00002 00003
启动时，只有电动机M1启动(01000 ON)、电动机M2 才可能启动(01001 ON)；停止时，只有M2先停、 M1 才可能停。
01001 Y 01002 △ ILC（03）
启动按钮 停车按钮
SB1
SB2
00000
01001
KM1
KM2
KM1
KH
必须有硬 件互锁!
00001
01002
KM2
~ 220V
DC24V
PLC
COM COM
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4. 电动机顺序启/停控制程序
下面是两台电动机顺序启/停控制的程序设计(尚有其他方案)。
输 输
1. 启保停控制程序
00002 00003 KEEP 01000 00002 00003
01000
00002 00003
SET 01000
RESET 01000
01000
（ a）
（b）
（ c）
要区别不同场合，采用不同的启保停控制程序。
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2. 电动机正反转控制程序
下面是正反转控制的程序设计(尚有其他方案)。