浅谈PLC系统设计方法

2015-03-16张广晨曲阜师范大学工学院山东日照276826

山东工业技术 2015年1期

张广晨（曲阜师范大学　工学院,山东　日照　276826）

浅谈PLC系统设计方法

张广晨
（曲阜师范大学工学院,山东日照276826）

摘要：PLC应用越来越广泛的今天，如何更加高效的应用PLC系统为生产建设起到作用还有许多值得探讨的问题。也必须要认识到很多人对于PLC还存在一定的怀疑态度，对于PLC的认识还简单。所以本文也就简要的针对PLC系统的应用优势，PLC系统设计必须要注意的问题，PLC系统设计的一些内容和步骤都进行了简要的探讨和分析，也就PLC技术的未来发展做了简要的探讨。

关键词：系统设计；PLC应用；设计原则；PLC硬件

0　前言

PLC作为工业控制设备中最主要的一种，其发展一直受到很多人关注。而要实现PLC的高效利用就离不开PLC的系统设计，PLC系统设计看似复杂实际上只需要根据相应的设计原则，设计步骤，结合经济性考虑就能够满足基本的应用控制要求。但也必须要认识到PLC应用的优势和特点，才能够更好地利用其优点进行有效的设计。

1　PLC控制系统应用优势

（1）自动化。应用PLC控制就能够有效的提升生产的自动化，利用PLC系统控制来控制生产工艺流程，人工仅仅需要发出信号，整个生产系统就自动运行，从生产流程一个周期的开始到一个流程的结束都不需要人工的再干预，减少人为导致的质量差异，减少人工参与的不确定性也增加了生产行车作业的安全性。

（2）高效数字化。PLC系统控制就实现生产作业的数字化，通过系统控制的方式，准确掌握系统运行情况，将电镀生产进行数字化的覆盖，也生产现代化的重要体现。也利于生产水平提升，在进行PLC设计应用过程中还能够对老旧设备进行一定的改造利于技术进步，便于生产效率的提升。

（3）智能化。PLC本身具备智能化的功能，一旦提升了生产的智能化，就从很大程度上提升了生产的质量，智能化的操作，能够最大程度上解放人力，最大可能性的减少生产成本，增强生产产品的科技含量。

（4）可拓展性。PLC本身具备较强的拓展性，能够适应各种不同的需求，哪怕就是统一生产工厂不同的生产产品而言，PLC都能够灵活的应用，适应各种不同的复杂条件，应对各种不同的需求，满足控制传输、数据处理等众多的功能。并且在生产进行扩展时PLC也能够进行扩展。

（5）安全性。全面应用PLC能够在很大程度上提升生产的安全性，由于减少了人工参与，在很多复杂工艺流程中实现全面的自动控制就能够减少可能存在的生产安全风险，实现安全、高效的现代化生产。

2　PLC系统设计必须要注意的问题

（1）满足需求。在PLC系统设计时必须要最大限度、最经济的发挥其性能，并在发挥有效性能的同时满足生产需要的各种功能，确保控制主体能够便捷的进行被控制设备的控制，“满足需求”是PLC系统设计的第一准则。

（2）系统安全性。PLC系统设计也必须要满足长期稳定使用的需求，必须要确保系统的安全性，因为PLC系统直接控制着各种设备，在自动化运行的条件下绝对不能够出现原则性的信号错误，导致设备误操作造成损失。所以安全性设计原则是确保系统顺利使用的必要因素。

（3）经济性和便捷性。PLC设备品种众多，相关的附属设备、损耗材料质量都有不同，所能够承受的使用条件也不同，进行PLC系统设计时必须要注意到不能够浪费也不能够故意偷工减料。选择最经济合适的设备、材料，并考虑后续维护维修的成本经济性，才能够更好地延长PLC使用寿命，从而获得更大的经济价值。

（4）适应性需求。PLC技术在不断地发展、不同的生产技术也在不断地发展，所以进行PLC系统设计时必须要考虑发展适应性的需求，考虑到未来发展的系统可扩展性，预留相应的扩展空间，一方面能够便捷的增减系统功能，一方面也是未来拓展应用。

3　系统设计的内容和步骤

（1）内容和步骤。PLC系统设计主要是包括八个部分：1）PLC系统设计的技术条件，根据技术条件才能够确定后续的使用；2）PLC系统需要控制的相应设备，必须要考虑到实际控制的需求，把所有需要进行控制的设备都纳入到设计范围；3）PLC设备的选择，因为PLC是整个系统的核心，所以必须要考虑经济性的同时认真考虑其功能是否满足需求；4）编制PLC的I/O分配表，绘制输入I/O端子接线图；5）编写软件的规格说明书，结合系统设计的实际需求再选择合适的语言来编写软件系统；6）对用户界面进行人性化的考虑，确保用户使用过程的便捷高效；7）相应操作台的设计，以及电气设备的安装调试；8）最后就是必须要编写说明书。

（2）硬件部分。首先就是PLC的选择，PLC才是系统的核心部分，具体选择机型时考虑其是否满足需求时也要考虑其结构，一般来说分为整体式和模块式的PLC，根据不同的使用需求选择不同的结构，其次，根据不同的生产需求选择功能相当的设备，不需要过高的追求功能的完善。企业如果进行大规模的自动化生产，PLC选择时必须要考虑统一，企业应用的设备统一也便于后续的维修维护。而后就是要进行I/O的确定，确定I/O点数量，也需要对相关的开关量、模拟量、特殊功能以及智能式进行确定和考虑。然后选择储存设备，存储器的大小根据实际需求进行选择，一般要有预留一方特殊情况发生，通常做法是预留25%的储存余量。最后就是选择编程器和相关的外部设备。

（3）软件部分。编程一般选择“图解法”进行，通过图的形式来直观的表现所需要的控制功能，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。利用不同图解法的好处就是直观，便于发现错误，便于完善以及修改。当然也有“经验编程”，通过比对和借鉴相似程序来进行软件的设计。计算机辅助设计同样也可以应用到PLC编程中。