PLC应用系统设计过程

PLC应用系统设计及实例

一．应用系统设计概述

在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后，可以结合实际进行PLC的设计，PLC 的设计包括硬件设计和软件设计两部分，PLC的设计原则是：

1.充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的

控制要求。

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，要求程序结构清晰，可读性强，程序简短，占用

内存少，扫描周期短。

二．PLC应用系统的设计

2.1PLC控制系统的设计内容及设计步骤

1.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，他是设计的依据。

（2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器）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。

2.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，和各个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。

4.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。

5.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，知道满足控制要求为止。

6.控制柜和操作台的设计和现场施工。设计控制柜和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器互锁图；根据图纸进行现场接线，并检查。

7.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，则可先进性分段调试，然后连接起来总调。

8.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。

2.2PLC的硬件设计和软件设计及调试

1.PLC的硬件设计

PLC的硬件设计包括：PLC及外围线路的设计、电器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股的设计。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。

2.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，简单的可用经验法设计，复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。

3.软件硬件的调试

调试分模拟调试和联机调试

软件设计好后一般先作模拟调试。模拟调试可以通过仿真软件来代替PLC硬件在计算机上调试程序。如果有PLC的硬件，可以用小开关和按钮模拟PLC的实际输入信号(如启动、停止信号)或反馈信号（如限位开关的接通或断开），在通过输出模块上各输出位对应的指示灯，观察输出信号是否满足设计要求。需要模拟量信号I/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。

硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。可在操作台的接线端子上模拟PLC外部的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应PLC输入点的状态。用编程软件将输出点强制ON/OFF，观察对应的控制柜内PLC负载（指示灯、接触器等）的动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。

联机调试时，把编制好的程序下载到现场的PLC中。调试时，主电路一定要断电，只对控制线路进行联机调试。通过现场的联机调试，还会发现新的问题或对某些控制功能的改进。

2.3PLC程序设计常用的方法

PLC程序设计常用的方法主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、逻辑设计法、顺序控制设计法等。

1.经验设计法

经验设计发即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并多次反复强调和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能达到控制要求。这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。经验设计法用于见简单的梯形图设计。应用经验设计法必须熟记一些典型的控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等，这些电路在前面的章节中已经介绍过。

2.继电器控制电路转换为梯形图法

继电器接触器控制系统经过长期的使用，已有一套能完成系统要求的控制功能并经过验证的控制电路图，而PLC控制的梯形图和继电器接触器控制电路图很相似，因此可以直接将经过验证的继电器接触器控制电路图转换成梯形图。主要步骤如下：

（1）熟悉现有的继电器控制线路。

（2）对照PLC的I/O端子接线图，将继电器电路图上的被控器件(如接触器线圈、指示灯、电磁阀等)换成接线图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置（如传感器、按钮开关、行程开关等）触点都换成对应的输入点的编号。

（3）将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用PLC的辅助继电器、定时器来代替。

（4）画出全部梯形图，并予以简化和修改。

这种方法对简单的控制系统式可行的，比较方便，但复杂的控制电路，就不适用了。

3.逻辑设计法

逻辑设计法是以布尔代数为理论基础，根据生产过程中各工步之间的各个检测元件（如行程开关、传感器等）状态的变化，列出检测元件的状态表，确定所需的中间记忆元件，再列出各执行元件的工序表，然后写出检测元件、中间记忆元件和执行元件的逻辑表达式，再转换成梯形图。该方法在单一的条件控制系统中，非常好用，相当于组合逻辑电路，但和时间有关的控制系统中，就很复杂。

4.顺序控制设计法

根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直到完成。此法的关键是画出功能流程图。首先将被控制对象的工作过程按输出状态的变化分为若干步，并指出工步之间的转换条件和每个工步的控制对象。这种工艺流程图集中了工作的全部信息。在进行程序设计时，可以用中间时间继电器M来记忆工步，一步一步地顺序进行，也可以用顺序控制指令来实现。

2.4PLC程序设计步骤

PLC程序设计一般分为以下几个步骤：

1.程序设计前的准备工作

2.设计程序框图

3.编写程序

4.程序调试

5.编写程序说明书

在说明书中通常对程序的控制要求、程序的结构、流程图等给以必要的说明，并且给出程序的安装操作使用步骤等。

精品PLC五种故障查找方法的流程图

本文列举了PLC五种故障查找方法的流程图，并列出常规输入、输出单元故障处理对策。 PLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。一、PLC故障查找流程图 1、总体检查根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出具体故障，如图1所示。图1 2、电源故障检查电源灯不亮需对供电系统进行检查，检查流程图如图2所示。

图2 3、运行故障检查电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行，检查流程图如图3所示。

图3 4、输入输出故障检查输入输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险管等元件状态有关。检查流程图如图4、图5所示。图4

图5 5、外部环境的检查影响PLC工作的环境因素主要有温度、湿度、噪音与粉尘，以及腐蚀性酸碱等。本文介绍了利用PC-Link网络实现多层电梯的PLC控制。通过实际测试，电梯运行稳定可靠。利用通信网络实现电梯的PLC控制，对于其他系统同样具有借鉴作用。由于PLC具有体积小、价格低、功能强、运行稳定可靠等特点，且集电控、电仪、电传于一体，所以在工业控制的各个领域得到了广泛的应用。对于要求I/O点数较多，且控制点比较分散的控制系统，可以通过PLC网络实现控制要求。本文介绍利用松下FPΣ构成P C-Link网络实现六层电梯的PLC控制。一、电梯控制系统电梯主要由轿厢系统、电力拖动系统、电气控制系统等组成。电力拖动系统通过曳引电机实现电梯轿厢的上下移动。电气控制系统实现电梯的自动运行。电梯控制要求如下：开始时电梯处于任意一层。当有外呼梯信号时，轿厢应该响应呼梯信号，到达该楼层时轿厢停止运行，轿厢门打开，无人操作时延时一定时间后自动关门。当有内呼梯信号时，轿厢响应该呼梯信号，到达该层时轿厢停止运行，轿厢门打开，无人操作时延时一定时间后自动关门。电梯轿厢运行过程中，轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方无其他内、外呼梯信号外呼梯响应功能。电梯未平层即运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯轿厢响应停止后，按开门按钮轿厢门打开，按关门按钮轿厢门关闭。六层电梯控制系统的硬件是由松下最新PLC产品FPΣ（2台）、三相异步电动机、变频器、旋转编码器、内选信号控制器、轿厢内部控制器、外呼装置等组成。2台PLC之间通过PC-Link网络实现数据共享，其控制系统结构如图1所示。

PLC功能流程图的组成

PLC功能流程图的组成 plc功能图的基本构成元素是步、有向线段、转移和动作说明。 (1)步和初始步。步是控制系统中的一个相对不变的性质，它对应于一个稳定的状态。在功能流程图中步通常表示某个执行元件的状态变化。步用矩形框表示，框中的数字是该步的编号，编号可以是该步对应的工步序号，也可以是与该步相对应的编程元件（如PLC内部的位存储器、顺序控制继电器等）。步的图形符号如图1(a)所示。当系统处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，通常称为“活动步”。初始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的起点。初始步通常是系统处于等待启动命令的相对静止的状态。一个控制系统至少有一个初始步，初始步用双线框表示，如图1(b)所示。 (2)有向线段和转移。转移是为了说明从一个步到另一个步的切换条件。两个步之间用一个有向线段表示可以切换，同时指明了转移的方向（向下的箭头可以省略）。在两个步之间的有向线段上用一段短横线表示转移。在短横线旁，可以用文字、图形符号或逻辑表达式注明转移条

件的具体内容。当邻两步之间的转移条件满足时，两步之间自动的切换得以实现。有向线段和转移及转移条件如图2所示。图1 步和初始步图2 转移 (3)动作说明。一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或多个动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明的文字说明该步对应的动作，如图7.8所示。动作可以分为存储型和非存储型两类，非存储型动作是指当动作所对应的步为活动步时，动作被执行；步为非活动步时，动作停止。存储型动作则是指动作所对应的步为活动步时，动作被执行；步为非活动步时，动作继续执行。图3(a)表示一个步对应一个动作；当一个步对应多个动作时，可以利用图3b)或3(c)中的任意一种表示，图中仅表示步所对应的动作，不隐含动作执行的顺序。图3 步对应的动作

PLC编程实例PLC经典案例

PLC 编程实例PLC 经典练习第二章一第2章基本逻辑控制图2-1 交通信号灯控制PLC 配置示意图 C P U 输出单元停止I0.2 启动I0.1 东西人行道红Q1.3 东西人行道绿Q1.2 南北人行道红Q1.1 南北人行道绿Q1.0 东西主车道红Q0.7 东西主车道黄Q0.6 东西主车道直行绿Q0.5 东西主车道左转绿Q0.4 南北主车道红Q0.3 南北主车道黄Q0.2 南北主车道直行绿Q0.1 南北主车道左转绿Q0.0

0 10 13 40 4345 55 58 85 8890 （秒）I0.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q1.3 Q1.2 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.1 Q1.0 图2-2 交通信号灯系统正常工作时序图

I0.1 M0.2 Q0.1 Q0.2 T1 T1 T3 T8 T9（3S ） T8（30S ） T7 T5 T4 T6（2S ） T7（10S ） M0.2 M0.1 T1 T5（3S ） T4（30S ） T3（10S ） T1（45S ） T2（45S ） I0.2 M0.1 M0.1 启停控制 Q0.4 Q0.5 M0.2 严重故障 M0.1 T2 红灯工作延时东西左转绿灯工作延时东西直行绿灯工作延时东西绿灯闪烁延时东西黄灯工作延时南北左转绿灯工作延时周期循环控制南北直行绿灯工作延时南北绿灯闪烁延时

... T12（0.5S ） T11 M0.1 T12 T9 T10（2S ）南北黄灯工作延时 T11 闪烁频率设定 T5 T6 T5 T4 T3 T4 Q0.5 Q0.3 T3 Q0.4 T9 T10 T8 T9 T11 T7 T8 Q0.1 Q0.7 T1 Q0.3 Q0.7 M0.2 M0.1 T1 东西主干道红灯南北主干道红灯 T7 Q0.0 南北主干道左转绿灯南北主干道直行绿灯南北主干道绿闪 Q0.2 南北主干道黄灯东西主干道左转绿灯 T11 Q0.6 东西主干道直行绿灯东西主干道绿闪东西主干道黄灯

软件设计总体思路及主流程图

软件设计总体思路及主流程图本系统采用 C 语言编写，主程序主要由四部分构成，系统通电后首先初始化系统，依次完成温度采集、温度处理、数据显示、键盘处理等四项功能。温度采集部分主要完成 4 个温度测试但的温度数据采集任务：温度处理部分主要是将采集到的温度数据与用户设定的各点上下限温度值进行比较处理，并判断是否超出设定的上下限值，如果超出则蜂鸣器报警：数据显示部分主要实现温度数据的显示，显示方式根据设计要求支持 1 到 4 个温度测试点的轮流循环显示和固定显示两种方式：键盘处理部分主要实现用户对系统参数的设置，结合显示部分，实现用户与系统之间的人机接口。系统软件主流程图如下所示：

A/D转换完成中断程序流程图程序说明： (1)程序实现5次采样，每次检测8个通道 (2)数据的存放格式。 (3)程序的采样周期是通过软件实现的。如果系统处理的人物较多哦，且对实时性要求较高，则采样中欧器可通过系统扩展8253等定时芯片实现。 A/D转换完成中断功能：将标志位清零，读取转换后的温度数据并存放在RAM中A/D转换完成中断程序流程图如下所示：

肘D 转换完诫中断功昵「将林点拖渭越+渎収黑换启的吐数据井恋做隹RAM '!■_ VD 3 / 6 ■fcA 中斷程序範程SM ■ 丽」、 Tift 1 P 读入甦据 1 标蛊便清爭 > L 「起回）多路温度测量流程图 LED 显示程序设计 H7-4 转携充成申斷程序灌程醫 B4-3多鮭度测宣电關适程囤

LED显示程序的设计：动态显示程序流程图如下所示:

测温模块流程图

键盘扫描流程图按键处理程序通过扫描按键情况，读取键值。主要完成各点温度传感器上下限报警参数设置和显示模式设置。（1）通过扫描键盘读取键值，流程图如下所示： 4.4?￡扫描瀝程国按键肚理稈序遴过扫推桩键惆况.達取愿值?主要完慮各点温度传感器I- F 股报欝超绘设置和眾示廉试设賈.. <1）通过扫脑僧菠谨取惟惟，流稈图如图卜吝所示; 用1-5谧亂扛折吟已淀吋国

PLC控制系统应用与设计

PLC控制系统的应用与设计 1.1 PLC设计的基本原则和步骤一个实际的PLC控制系统是以PLC为核心组成的电气控制系统，实现对生产设备和工业过程的自动控制。PLC控制系统设计的好坏直接影响中这产品的质量和企业的生产效率，关系到企业的经济效益。英雌，在设计PLC控制系统时要全面了解被控制对象的组成、特点、要求，同时力求使控制系统简单、经济，并且使用及维护方便，同时还要保证控制系统安全可靠。 PLC是一种特殊的计算机，在体系结构、运行，方式和编程语言等方面有别于普通计算机，因此在设计方法和步骤上有特殊性。用户在使用PLC进行实际系统设计的过程中，会自觉地遵循一定的方法和步骤。虽然不能要求必须先做什么，后做什么，具体应该怎么做，但必须遵循一些共同的原则，是PLC应用系统的设计方法和步骤符合科学化、工程化和标准化的要求。 1.1.1设计原则及方法 1. 系统设计的基本原则在进行PLC控制系统的设计时，一般应遵循以下几个原则（1）完全满足对象的要求。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控制系统最基本和最重要的要求，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，收集现场的资料和相关的国内、国外的先进资料。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）在满足控制要求和技术指标的前提下，尽量是控制系统简单、经济。保证PLC抠门男之系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计系统控制的重要原则。这就要设计者在系统设计、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。列如，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）控制系统要安全可靠。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，设备的维护夜间个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，另一方面也要注意尽量降低工程的成本。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面、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。（4）在设计是要给控制系统的容量和功能预留一定的裕度，便于以后的调整和扩充。由于技术的不断发展，控制系统的性能要求也会不断的提高，设计时要适当考虑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裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。 2. 设计的主要内容

PLC程序控制流程图范例

1、引言目前，可编程序控制器（简称PLC）由于具有功能强、可编程、智能化等特点，已成为工业控制领域中最主要的自动化装置之一，它是当前电气程控技术的主要实现手段。用PLC控制系统取代传统的继电器控制方式，可简化接线，方便调试，提高系统可靠性。触摸屏是专为PLC应用而设计的一种高科技人机界面产品，由于操作简便、界面美观、节省控制面板空间、性价比高和人机交互性好等优点，近年来已越来越多地被应用于工业控制等领域。本文利用PLC和触摸屏技术研制了水位传感器测试系统，该系统主要用于进行洗衣机用水位传感器的质量检测，整个系统实现简单、稳定性好、自动化程度高，代替了以前的纯手动操作，较好地满足实际生产的要求，提高了生产效率。 2、系统控制原理及要求洗衣机用水位传感器的工作原理是将水位高度的变化转换成传感器内部膜片上压力的变化，从而导致传感器输出电感L的变化，将水位传感器输出电感与外部电路组成LC振荡电路，就可将电感的变化转换成振荡频率的变化，不同的水位高度通过水位传感器可以产生不同的振荡频率，最后通过检测振荡频率与水位高度的对应关系，就可实现水位传感器的质量检测。图1 控制系统原理框图图1为控制系统原理框图。测试系统要求能在不同的水位高度时，准确测量出由水位传感器组成的振荡电路的振荡频率，水位高度和振荡频率的测量精度要求较高，因此，对测试系统的要求较高。作为主电机的直流电动机由PLC进行控制，电机实现PID调速，电机的输出通过减速机构与执行机构相连，最后带动细钢管在水箱中上下移动来按检测要求控制管内水位高度的准确变化，通过编码器实现水位高度变化的实时检测，频率的实时检测由PLC的高速计数器来完成。控制命令的输入接PLC的输入端，PLC的输出端接执行继电器和工作状态指示灯等。系统中采用触摸屏作为人机界面，显示操作画面，进行参数修改和指令输入。通过触摸屏可实现水位上升、下降高度等参数的设定和修改，实现实际水位高度变化、输出振荡频率和总产量等的实时显示等，并可对工作进程进行实时监控。

海为PLC精彩应用案例及使用体会

海为PLC精彩应用案例及使用体会 2012年我进入济南某自动化公司，临危受命编写一个矿井跑车防护装置的程序，使用海为PLC，矿井跑车防护装置的工艺如下：图1：工艺示意图如上图所示，在1300米长的矿井井下斜坡巷道上平均安置6道挡车栏，当矿车到达挡车栏附近时挡车栏打开，将矿车放行。当矿车离开时，将挡车栏放下，从而阻拦上方花落下来的矿车，从而保护巷道。每个挡车栏有电机一个，上升到位传感器1个，下降到位传感器1个，撞栏传感器1个。矿车的位置通过安装在提升机附近的编码器获得。方案难点： ①线路多，每个挡车栏光控制信号线不少，再加上巷道布线要尽可能的少，否则影响行车安全以及美观。 ②电机多，相应的配置的从站也多。解决方案：采用分散集中控制的原则

图2：方案结构图每个挡车栏的电机，传感器，PLC为一个从站，电机，传感器经从站PLC检测和控制，从站与主站之间采用海为PLC内部的海为BUS通讯方式。以上方案解决了繁琐的布线方式，而且从站中没有程序，所有的程序均在主站PLC里编写，大大的方面了布线和后期维护。采用海为PLC进行该方案有两个优点： ①海为PLC与海为PLC之间通过海为BUS指令组网方面，如上图方案结构图。海为PLC与海为PLC之间采用haiwellBus时，只需要在haiwellBus指令表中设置好主站与从站的对应发送与接收寄存器即可，如图3，通讯相当简单方面。

图3：HaiwellBus通讯设置 ②程序管理方便。每个从站程序建立一个子程序，如1号从站程序，2号从站程序，另外建议位置与速度检测程序，所有程序在主程序中一块调用，图中右侧。这样的好处是，编写调试程序的时候可以很方便的找到需要的程序。其次，维护方便，若从站需要更换PLC，则只需要设置好从站的地址，通讯参数即可，根本不需要再下载程序。图4：海为PLC的子程序使用

PLC流程图的编法

PLC流程图法编程及实例 2008-11-02 来源：张文建、文彬、郭小行浏览：502 PLC控制系统得到越来越广泛的应用,可以说自从PLC诞生以来,它已成功地应用于工业中几乎所有领域,包括钢铁厂、纸浆厂、食品加工厂、化工和石油化工厂、汽车厂和电厂等。PLC可以完成各种控制任务,从重复开关控制单一机器到复杂的制造加工控制。在PLC控制系统中程序设计是其中的关键环节,设计一个PLC控制系统,大量的工作时间将花在程序设计上,熟悉PLC程序设计的过程和步骤,常见程序设计方法,对快速、优质、高效完成PLC控制系统是重要的。在建立一个PLC控制系统时,必须首先把系统需要的输入输出数量确定下来,然后按需要确定各种动作的顺序和各个控制装置彼此之间的相互关系。确定控制上的相互关系,分配PLC的输入输出点,内部辅助继电器,定时器,计数器之后,就可以设计PLC程序,画出梯形图。梯形图画好后,使用编程软件直接把梯形图输入计算机并下载到PLC进行模拟调试,修改下载直至符合控制要求,这便是程序设计的整个过程。一、流程图法流程图法在计算机编程中用得很多,PLC流程图又称为顺序功能图。所谓顺序控制,就是按照生产工艺预先规定的顺序,在各个输入信号的作用下,根据内部状态和时间的顺序,在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。在松下电工公司的可编程序控制器指令系统中,有一组步进指令,步进指令的结构和顺序功能图的基本结构相似。利用步进指令,将控制系统的工作周期分成若干个过程,依据触发条件进入新的过程并关闭指定的过程,这样设计出来的程序同样逻辑清晰,结构完整,而且方便快捷,便于调试。下面说明顺序功能图的组成。（1）流程图的组成流程图主要由过程动作、有向连线、转换条件组成。过程与动作：顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个相连的阶段,这些阶段称为过程。过程是根据输出量的状态变化来划分的,在任何一个过程之内,各输出量的ONΠOFF状态不变。但是相邻两过程输出量的状态是不同的。过程的这种划分使代表各过程的编程元件的状态与各输出量之间的逻辑关系极为简单。当系统正处于某一过程所在的阶段时,该过程处于活动状态,称该过程为“活动”过程。当处于活动状态时,相应的动作被执行,处于不活动状态时,相应的非存储型动作被停止执行。有向连线：在顺序功能图中,随着时间的推移和转换条件的实现,进展按有向连线规定的路线和方向进行,在画顺序功能图时,将代表各过程的方框按它们成为活动过程的先后次序顺

西门子 PLC应用系统设计及实例

第7章PLC应用系统设计及实例本章要点 ● PLC应用系统设计的步骤及常用的设计方法 ●应用举例 ● PLC的装配、检测和维护 7.1 应用系统设计概述在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后，可以结合实际进行PLC的设计，PLC 的设计包括硬件设计和软件设计两部分，PLC设计的基本原则是： 1. 充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。 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。 7.2 PLC应用系统的设计 7.2.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤 1. 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。 2. 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）。 2I/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。 7.2.2 PLC的硬件设计和软件设计及调试 1. 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。 2. 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。 3. 软件硬件的调试调试分模拟调试和联机调试。软件设计好后一般先作模拟调试。模拟调试可以通过仿真软件来代替PLC硬件在计算机上调试程序。如果有PLC的硬件，可以用小开关和按钮模拟PLC的实际输入信号（如起动、停止信号）或反馈信号（如限位开关的接通或断开），再通过输出模块上各输出位对应的指示灯，观察输出信号是否满足设计的要求。需要模拟量信号I/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。

PLC应用系统设计开发步骤

PLC应用系统设计开发步骤学习了PLC的硬件系统、指令系统和编程方法以后，对设计—个较大的PLC控制系统时，要全面考虑许多因素，不管所设计的控制系统的大小，一般都要按图所示的设计步骤进行系统设计。图7．42 PLC应用系统设计开发步骤分析任务、确定总体控制方案随着PLC功能的不断提高和完善，PLC几乎可以完成工业控制领域的所有任务。但PLC还是有它最适合的应用场合，所以在接到一个控制任务后，要分析被控对象的控制过程和要求，看看用什么控制装备(PLC、单片机、DCS或IPC)来完成该任务最合适。比如仪器仪表装置、家电的控制器就要用单片机来做；大型的过程控制系统大部分要用DCS来完成。而PLC最适合的控制对象是：工业环境较差，而对安全性、可靠性要求较高，系统工艺复杂，输入／输出以开关量为主的工业自控系统或装置。其实，现在的可编程序控制器不仅处理开关量，而且对模拟量的处理能力也很强。所以在很多情况下，已可取代工业控制计算机(IPC)作为主控制器，来完成复杂的工业自动控制任务。控制对象及控制装置(选定为PLC)确定后．还要进一步确定PLC的控制范围。一般来说，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量的参数，控制逻辑复杂的部分都由PLC完成。另外一部分，如紧急停车等环节，对主要控制对象还要加上手动控制功能，这就需要在设计电气系统原理图与编程时统一考虑。

PLC的选型当某一个控制任务决定由PLC来完成后，选择PLC就成为最重要的事情。一方面是选择多大容量的PLC，另一方面是选择什么公司的PLC及外设。对第一个问题，首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I／O点找出来，包括开关量I／O和模拟量I／O以及这些I／O点的性质。I／O点的性质主要指它们是直流信号还是交流信号，电压多大，输出是用继电器型还是晶体管或是可控硅型。控制系统输出点的类型非常关键，如果它们之中既有交流220V的接触器、电磁阀，又有直流24V的指示灯，则最后选用的PLC的输出点数有可能大于实际点数。因为PLC的输出点一般是几个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。所以一旦它们被交流220V的负载使用，则直流24V的负载只能使用其他组的输出端了。这样有可能造成输出点数的浪费，增加成本。所以要尽可能选择相同等级和种类的负载，比如使用交流220V的指示灯等。一般情况下，继电器输出的PLC使用最多，但对于要求高速输出的情况，如运动控制时的高速脉冲输出，就要使用无触点的晶体管输出的PLC了。知道了这些以后，就可以定下选用多少点和I/O是什么类型的PLC了。对第二个问题，则有以下几个方面要考虑：（1）功能方面所有PLC一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要知道所选用的PLC是否有能力完成控制任务。如对PLC与PLC、PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通讯要求；或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求；或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解，以做出正确的选择。（2）价格方面不同厂家的PLC产品价格相差很大，有些功能类似、质量相当、I／O点数相当的PLC的价格能相差40％以上。在使用PLC较多的情况下，这样的差价是必须考虑的因素。（3）个人喜好方面有些工程技术人员对某种品牌的PLC熟悉，所以一般比较喜欢使用这种产品。另外，甚至一些政治因素或个人情绪有时也会成为选择的理由。PLC的主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。如模拟量单元、显示设定单元、位置控制单元或热电偶单元等。（4）输出接口电路若模块的输出为继电器型，其输出电路的等效电路如图7.5所示。外部电源及负载与PLC内部是充分隔离的，内外绝缘要求为1 500VAC一分钟，继电器的响应时间为10 ms，在5～30VDC／150VAC电压下的最大负载电流为2A／点。但要注意，驱动电感性负载时，要降低额定值使用，以免烧坏触点，尤其是直流感性负载；要并联浪涌吸收器，以延长触点的寿命。但并联浪涌吸收器后，整个开关延时会加长。该模块输出端中有一个公共点，当输出点较多时，会有多个输出公共端，一般4个或8个输出端公用一个公共端，由于公共端是相互隔离的，因此不同组的负载可以有不同的驱动电源。对晶体管型输出，在环境温度40度以下时，最大负载电流为0.7 A／点；若环境温度上升则，应该减低负载的电流。使用晶体管输出的好处是其响应速度快，约为25 μs(通)和120μs (断)。（5）输入接口电路 PLC所有的输入都与内部电路之间有光电隔离电路，其等效的电路如图7.4所示。（6）I／O点数扩展和编址 CPU 22*系列的每种主机所提供的本机I／O点的I／O地址是固定的，进行扩展时，可以在CPU右边连接多个扩展模块，每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在I／O链中所处的位置。编址方法是同种类型输入或输出点的模块在链中按与主机的位置而递增，其他类型模块的有无以及所处的位置不影响本类型模块的编号。 I/O地址分配输入／输出信号在PLC接线端子上的地址分配是进行PLC控制系统设计的基础。对软件设计来说，I／O地址分配以后才可进行编程；对控制柜及PLC的外围接线来说，只有I／O地址确定以后，才可以绘制电气接线图、装配图，让装配人员根据线路图和安装图安装控制柜。分配输出点地址时，要注意前文提到的负载类型问

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Plc 编程实例之1用四个按钮分别控制四个灯 PLC 编程实例中，稻草人PLC 编程培训中心通过四个按钮分别控制四个灯的方式举例，用四个按钮分别控制四个灯，当其中任意一个按钮按下时对应的灯亮，多个按钮按下时灯不亮。控制方案设计1.输入/输出元件及控制功能如表7-1所示，介绍了实例7中用到的输入/ 输出元件及控制功能。 2. 电路设计用四个按钮分别控制四个灯的接线图和梯形图，如图7-1所示。

3.控制原理梯形图1：当任何一个按钮Xn按下时，对应的常开接点闭合，输出线圈得电自锁。其常闭接点断开，其他输出线圈失电。梯形图2：初始状态时，没有按钮按下，K1X0=0,执行SUM指令， K1M0=0,M0=0,M0常开接点断开，不执行MOV指令，当任何一个按钮按下时，执行SUM指令，K1M0=1(M3=0、M2=0、M1=0、M0=1)，M0常开接点闭合，执行MOV指令，将K1X0的数据传送给K1Y0。例如，按一下按钮SB3，X2＝1，K1X0=0100，执行SUM指令， K1M0=0001，执行MOV指令，K1X0—K1Y0=0100，即Y2＝1，EL3灯亮。松开按钮时，数据保持不变，仍然Y2＝1。如果再按一下按钮 SB2，X1＝1，K1X0＝0010，执行SUM指令，K1M0=0001，执行MOV指令，K1X0—K1Y0＝0010，即Y1=1，EL2灶亮。松开按钮时，数据保持不变，仍然 Y1＝1。

实例8 用信号灯显示三台电动机的运行情况用红、黄、绿三个信号灯显示三台电动机的运行情况，要求：1)当无电动机运行时红灯亮。2)当1台电动机运行时黄灯亮。3)当2台及以上电动南运行时绿灯亮。控制方案设计1.输入/输出元件及控制功能如表8-1所示，介绍了实例8中用到的输入/ 输出元件及控制功能。 2.电路设计根据控制要求列出真值表如表8-2 所示。根据真值表写出逻辑表达式：

第七章系统设计方案作业答案

P171 习题 7.1 , 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.9 7.1系统设计时，如何参考数据流程图画出信息系统流程图？在该过程中主要应做哪些工作？P136-137 （1）绘制信息系统流程图的前提是已经确定了系统的边界、人机接口和数据处理方式。（2）从数据流程图到信息系统流程图还应该考虑哪些处理功能可以合并，或者可以进一步分解，然后把相关处理看成是系统流程图中的一个处理功能。以新系统的数据流程图为基础, 具体思路如下为数据流程图中的每一个处理功能分别画出数据关系图。将各个处理功能的数据关系图按功能发生的逻辑次序综合起来,形成整个系统的数据关系图，即信息系统流程图。 7.2 试述我国身份证号中代码的意义，它属于哪种码？优点？我国身份证号分4个区间，属于上下关联区间码，信息处理稳定可靠、排序分类检索等易于进行。 7.3系统设计结束时要提交哪些文档资料？程序设计说明书和系统设计报告。（为系统实施阶段提供工作方案和参考） 7.4系统设计时用什么图来说明系统目标与系统各功能模块之间的关系？系统流程图、功能结构图√、处理流程图、层次模块结构图 7.5 试述计算机系统的配置原则？系统设计原则：（1）阶段开发原则系统框架和数据结构等全面设计，具体功能实现分阶段进行（2）易用性原则（3）、业务完整性原则、规范化原则对于业务进行中的特殊情况能够做出及时、正确的响应，保证业务数据的完整性。在系统设计的同时，也为将来的业务流程制定了较为完善的规范，具有较强的实际操作性。

（4）稳定可靠性。系统抗干扰、病毒能力、故障恢复能力、安全保密性等。（5）、可扩展性原则(开放性、结构灵活性、环境适应性) 系统设计要考虑到业务未来发展的需要，要尽可能设计得简明，各个功能模块间的耦合度小，便于系统的扩展。如果存在旧有的数据库系统，则需要充分考虑兼容性。物理配置设计依据系统的吞吐量系统的响应时间系统的可靠性集中式还是分布式地域范围数据管理方式 7.6系统设计时，为什么先做输出设计后做输入设计？输出是系统产生的结果或提供的信息。对于大多数用户来说，输出是系统开发的目的和评价系统开发成功与否的标准。因此，系统设计过程与实施运行过程相反，不是从输入设计到输出设计，而是从输出设计到输入设计。可以说用户的要求（信息提供速度、方式和内容）即输出决定了输入的内容。 7.9程序设计说明书由谁编写？交给谁使用？程序设计说明书由系统设计人员编写，交给程序员使用。

PLC控制系统的设计内容与基本步骤

1 ．系统设计的主要内容（ 1 ）拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；（ 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；根据具体任务，上述内容可适当调整。 2 ．系统设计的基本步骤（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求 a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。 b ．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。（ 2 ）确定 I/O 设备根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择合适的 PLC 类型根据已确定的用户 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、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。（ 4 ）分配 I/O 点分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。（ 5 ）设计应用系统梯形图程序根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，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。（ 6 ）将程序输入 PLC 当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。（ 7 ）进行软件测试程序输入 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，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。（ 8 ）应用系统整体调试在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控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；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。（ 9 ）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。

PLC控制程序的编程方法

1. 图解法编程图解法是靠画图进行PLC程序设计。常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。（1）梯形图法：梯形图法是用梯形图语言去编制 PLC程序。这是一种模仿继电器控制系统的编程方法。其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。这种方法很容易地就可以把原继电器控制电路移植成 PLC的梯形图语言。这对于熟悉继电器控制的人来说，是最方便的一种编程方法。（2）逻辑流程图法：逻辑流程图法是用逻辑框图表示 PLC程序的执行过程，反应输入与输出的关系。逻辑流程图法是把系统的工艺流程，用逻辑框图表示出来形成系统的逻辑流程图。这种方法编制的 PLC 控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。逻辑流程图会使整个程序脉络清楚，便于分析控制程序，便于查找故障点，便于调试程序和维修程序。有时对一个复杂的程序，直接用语句表和用梯形图编程可能觉得难以下手，则可以先画出逻辑流程图，再为逻辑流程图的各个部分用语句表和梯形图编制PLC 应用程序。（3）时序流程图法：时序流程图法使首先画出控制系统的时序图（即到某一个时间应该进行哪项控制的控制时序图），再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图，最后把程序框图写成 PLC程序。时序流程图法很适合于以时间为基准的控制系统的编程方法。（4）步进顺控法：步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。一般比较复杂的程序，都可以分成若干个功能比较简单的程序段，一个程序段可以看成整个控制过程中的一步。从整个角度去看，一个复杂系统的控制过程是由这样若干个步组成的。系统控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同进程中去完成对各个步的控制。为此，不少 PLC 生产厂家在自己的PLC中增加了步进顺控指令。在画完各个步进的状态流程图之后，可以利用步进顺控指令方便地编写控制程序。 2. 经验法编程经验法是运用自己的或别人的经验进行设计。多数是设计前先选择与自己工艺要求相近的程序，把这些程序看成是自己的“试验程序”。结合自己工程的情况，对这些“试验程序”逐一修改，使之适合自己的工程要求。这里所说的经

PLC系统方案设计

PLC控制系统设计原则实用性实用性是控制系统设计的基本原则。工程师在研究被控对象的同时，还要了解控制系统的使用环境，使得所设计的控制系统能够满足用户所有的要求。硬件上要尽量的小巧灵活，软件上应简洁、方便。可靠性可靠性是控制系统极其重要的原则。对于一些可能会产生危险的系统，必须要保证控制系统能够长期稳定、安全、可靠的运行，即使控制系统本身出现问题，起码能够保证不会出现人员和财产的重大损失。在系统规划初期，应充分考虑系统可能出现的问题，提出不同的设计方案，选择一种非常可靠且较容易实施的方案；在硬件设计时，应根据设备的重要程度，考虑适当的备份或冗余；在软件设计时，应采取相应的保护措施，在经过反复测试确保无大的疏漏之后方可联机调试运行。经济性这要求工程师在满足实用性和可靠性的前提下，应尽量使系统的软、硬件配置经济、实惠，切勿盲目追求新技术、高性能。硬件选型时应以经济、合用为准；软件应当在开发周期与产品功能之间作相应的平衡。还要考虑所使用的产品是否可以获得完备的技术资料和售后服务，以减少开发成本。这要求工程师，在系统总体规划时，应充分考虑到用户今后生产发展和工艺改进的需要，在控制器计算能力和有适当的裕量， I/O端口数量上应当留同时对外要留有扩展的接口，以便系统扩展和监控的需要。先进性这要求工程师在硬件设计时，优先选用技术先进，应用成熟广泛的产品组成控制系统，保证系统在一定时间内具有先进性，不致被市场淘汰。此原则与经济性共同考虑，使控制系统具有较高的性价比。 PLC g制系统设计流程

设计控制系统时应遵循一定的设计流程，掌握设计流程，可以增加控制系统的设计效率和正确性。被控对象的分析与描述分析被控对象就是要详细分析被控对象的工艺流程，了解其工作特性。此阶段一定要与用户进行深入的沟通，确保分析的全面而准确在控制系统设计时，往往需要达到一些特定的指标和要求，即满足实际应用或是客户需求。在分析被控对象时，必须考虑这些指标和要求。在全面的分析之后，就需要按照一定的原则，准确地用工程化的方法描述被控对象，为控制系统设计打好基础。系统规模 PLc e 制系统的一般设计流程如图 i-i 所示:

PLC控制系统设计方案模板

WORD格式编辑整理 ***公司***PLC自动控制系统设计方案公司 2015年6月25日

一项目简介本系统是给空化热能机提供自动化控制的配套设备。传统的做法需靠操作人员的实际经验去启动或者停止主泵，循环泵，调整手动阀门的开度，手动打开或者关闭排污阀，手动打开或者关闭进水阀门补水，系统运行的优劣要靠工作人员的业务能力等决定，实际温度的变化范围大，室内温度舒适度差。配套本系统后，业主无需手动操作，只需通过触摸屏设定或者修改系统参数就可以实现空化能热泵的自动控制。系统方案二系统自动控制方案 1.系统自动控制方案此控制系统采用西门子新出的1200系列PLC其强大的通讯能力和强大的扩展能力深受市场的好评，上位机采用威纶通的HMI。控制系统分为手动和自动两种控制模式，手动控制模式下，可以随意的打开或者关闭系统内的阀门，启动或者停止系统内的泵。自动控制模式下，系统可以按照设定程序自动运行，当实际测得温度值高于系统设定的温度值后，可以自动停止主泵或者可以关闭电动球阀，一保证室内舒适度，这样也可以起到节能的功效，系统要求的温度可以实时的设置。另外，还可以分时段设置温度的参考值，满足不同用户的不同需要，实时显示现场就地监测仪表的数值值，显示泵的运行和故障等信息，故障报表可以显示系统的故障信息，方便设备的故障排除，数据记录功能可以将温度和压力的值实时的记录，方便系统的运行和

后续工艺的升级等。 2.系统控制流程图系统自动控制流程图如下图所示: 3. PLC框架图系统的控制框架图如下图所示:

泵运行信号检测~ 泵故障信号检测阀门反馈检测备用控制节点三、控制对象 1.主泵：数量：1台功率：3 KW 作用：系统热源的制造者 2.循环泵：数量：1台功率：0.5 KW 作用：主要作用是保证水在系统内正常的循环3.压力检测：数量：1只技术参数：二线制，4-20ma