PLC的程序设计分为哪些步骤?

PLC程序设计步骤

（1） 根据控制要求进行I/O分配，

（2） 根据控制要求设计控制流程

（3） 画出PLC外围接线图，（电气原理图和气路原理图）

（4） 布置好元件；装好线槽，固定好电气元件；如漏电开关，空开，熔断器，热继电器，继电器，固态继电器，步进驱动器，伺服驱动器，变频器，温度控制器，开关电源，电容，滤波器，

PLC，扩展模块，

（5）按装好传感器，如接近开关，感应开关，光电开关，微动行程开关。

（6）固定好电机；如调速电机，刹车电机，步进电机，伺服电机，单相电机，三相电机，

（7）装好空压开关，压力传感器，压力表，真空表，二联件，调压器，节

流阀，固定好电磁阀，

（8）根据气路原理图，插气管。

（9）画好位置用开口器打洞，装好控制面板；如开机，起动，急停，回原点，触摸屏或文本显示器，

（10） 对PLC的I/O进行连结，

（11）对设备进行调试；先手动，半自动，全自动，一步一步，调试

（12） 对设备进行打包；用绕线管包好气管和线束（感应器线）

PLC是自动控制技术的核心产品。据PLC的全球市场的领导者AB公司（现被ROCKWELL收购）的定义，“PLC是一种固态控制系统，有一个用户可编程的内存，其中的指令可以用来实现特定的功能，如I/O控制逻辑，延时，计数，算法和数据处理。” 可编程控制器最早是用来代替硬接线的继电器板的，由于这些继电器板体积庞大而且接线复杂，每次控制方案改变都要重新接线，早期的PLC用逻辑关系来代替这些接线。后来，PLC的功能被大大扩充了。过去，PLC适用于离散过程控制，如开关、顺序动作执行等场所，但随着PLC的功能越来越强大，现在的PLC也开始进入过程自动化领域，已经具有复杂数据运算、PID控制以及与企业商业系统的通讯功能。 PLC的基本硬件配置通常由CPU模块、电源模块、I/O模块和通讯模块组成，这些模块通常有一个外壳，并且都插在一块底板上，也有采用模块之间的接口，而不用底板，模块的安装都在一个标准的DIN导轨上。对于规模较小的微型和小型PLC来说，以上模块没有单独的外壳，电源、CPU和I/O板以线路板的形式被装在同一个外壳之内。 除了以上的基本硬件配置外，PLC还包括人机界面、监控计算机、编程器（现在一般用普通的笔记本电脑代替），以及I/O扩展模块和一些特殊模块。 PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各种规模分类标准如下： 表1.1：典型PLC分类 PLC种类 外观 典型I/O点数范围 典型应用 微型PLC 固定I/O，砖块式 <32点 替代继电器，分布式I/O 小型PLC 砖块式，模块式 33—128点 工业机器开关控制和商业用途 中型PLC 模块式，小机架 129—512点 复杂机器控制和一些分布式系统 大型PLC 大机架 >513点 分布式系统，监控系统 PC插卡式PLC ISA或PCI总线卡式 >129点 机器控制，监控系统 PC兼容控制器 模块式，大或小机架 >129点 机器控制，监控系统 根据最新的IEC61131-3的PLC的标准，PLC的编程方式通常分为文本方式和图形方式；文本方式有指令集和结构文本两种方式，图形方式为梯形图和功能块图方式。 图2.1 梯形图的概念 PLC的最基本和常用的编程方式是梯形图方式。梯形图是一种程序，对设备的动作指令逻辑以一种类似在一个梯形（相当于线圈的母线）上的线圈来表示。在一个梯子上的线圈数通常是有限的，而每个线圈的动作的数量也是有限的。在图2.1中，示出了一个梯形图，有N个线圈，每个线圈有三个功能动作。PLC在由最上面的线圈1开始解释和执行该梯形图，先执行功能1，然后移到线圈2，执行线圈2的功能1，然后移到线圈3、4、，。。。。。。直到线圈N，执行完线圈N的功能1后，返回到线圈1，执行功能2，这样，当N个线圈上的三个动作执行完毕后，这个梯形图的任务就算完成了。 新的PLC还有结构功能图（SFC）和流程图组态功能（FLOW-CHART BLOCK），但通常使用较少。 PLC通常都具备安全关机功能，指在掉电或故障时，整个PLC的关机是按照一定的安全顺序进行停机的，保证PLC不会发生损坏。 通常，PLC在 *** 作时，内部的运行程序有五个步骤组成：1) 执行自检程序；2）写I/O； 3）处理逻辑程序；4）读I/O；5）处理通讯程序。见图2.2。 图2.2 PLC的程序 *** 作步骤 每次PLC一上电，它就立即开始运行一系列的自检程序，确认各部件可以正常工作，在自检时，如果发现异常，它将自动关机，以防损坏。当所有的自检程序通过后，就执行步骤2，同时，启动看门狗定时器以防系统失败，看门狗定时器监视CPU送出的信号，只要能够收到该信号，表示系统正常，一旦收不到该信号，则PLC就知道有问题发生，PLC执行什么动作取决于编程时对它的规定。 步骤2指将输出缓冲器的I/O数据输出到I/O模块中去。这些数据是经过处理的，因此其会将I/O点设置在一个合适的状态，PLC在试图读取I/O之前总是先执行这个指令，以确保它开始于一个正确的状态。 步骤3的逻辑解析指对梯形图的解析。PLC从逻辑图的最上端的线圈开始先执行第一个功能，然后到第2个线圈的第一个功能，当所有的线圈的第一个功能解析完后，又回到第一个线圈开始解析第二个功能，这样依次，直到梯形图中所有的线圈的所有功能都解析完。 步骤4：一旦所有的梯形图程序解析完毕，就开始执行步骤4，即读取I/O模块的信号。这时，送到I/O模块和来自I/O模块的信息都会被检验两次，以确认在这一时刻的解释无误。这一步完成后，PLC就进入步骤5，这一步检查所有的外部通讯接口，比如计算机、人机界面、或任何形式的外部连接设备，此时，PLC也可以检测到外部来的输入信号。 到此，PLC执行完了一次扫描，图2.2的每个步骤都执行一遍就称为一次扫描。从第二次扫描开始，只要不是刚开机，步骤1就可以不执行。因此，只要看门狗给出系统正常的信号，后面的扫描只执行步骤2到5。有时，步骤5也可以不执行或者多个周期才执行一次，这样，PLC的运行速度会快一些。 PLC比较擅长的领域是机器工具，机器人，自动装配系统，物流系统，柔性制造单元和大量的其它的系统。近年来，随着PLC的CPU处理能力的提高，早已不局限于开关的的控制，也具备常规的PID控制的功能，PLC开始进入原来只有DCS才能进行的以模拟控制为主的连续流程领域。

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