PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)包含兩個(gè)主要內(nèi)容：硬件配制及軟件設(shè)計(jì)。從開(kāi)發(fā)步驟來(lái)說(shuō)，如圖1所示，它可分以下幾步。

一、控制功能調(diào)查

首先對(duì)被控對(duì)象的工藝過(guò)程、工作特點(diǎn)、功能和特性進(jìn)行認(rèn)真分析，明確控制任務(wù)和設(shè)計(jì)要求， 制定出詳實(shí)的工作循環(huán)圖或控制狀態(tài)流程圖。然后，根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境和控制要求確定采用何種控制方式。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及硬件配置

根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的要求，明確 PLC 系統(tǒng)要完成的任務(wù)及所應(yīng)具備的功能。分析系統(tǒng)功能要求的實(shí)現(xiàn)方法并提出 PLC 系統(tǒng)的基本規(guī)模及布局。在系統(tǒng)配置的基礎(chǔ)上提出 PLC 的機(jī)型及具體配置。包括 PLC 的型號(hào)、單元模塊、輸入/輸出類型和點(diǎn)數(shù)，以及相關(guān)的附屬設(shè)備。選擇機(jī)型時(shí)還要考慮軟件對(duì) PLC 功能和指令的要求，還要兼顧經(jīng)濟(jì)性。

具體的步驟如下：

(1)根據(jù)工藝要求，確定為可編程控制器提供輸入信號(hào)的各輸入元件的型號(hào)和數(shù)量，和需要控制的執(zhí)行元件的型號(hào)和數(shù)量。

(2)根據(jù)輸入元件和輸出元件的型號(hào)和數(shù)量，可以確定可編程控制器的硬件配置，包括輸入模塊的電壓和接線方式，輸出模塊的輸出形式，特殊功能模塊的種類。對(duì)整體式可編程控制器可以確定基本單元和擴(kuò)展單元的型號(hào)。

一般在準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出被控設(shè)備對(duì)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的需求量后，在實(shí)際統(tǒng)計(jì)的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)基礎(chǔ)上加 15%～20%的備用量，以便今后調(diào)整和擴(kuò)充。同時(shí)要充分利用好輸入輸出擴(kuò)展單元，提高主機(jī)的利用率。例如 FX2N 系列PLC 主機(jī)分為 16、24、32、64、80、128 點(diǎn) 6 檔可供選擇，還有多種輸入/輸出擴(kuò)展模塊，這樣在增加輸入/輸出點(diǎn)數(shù)時(shí)，不必改變機(jī)型，可以通過(guò)擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)，降低成本。

(3)將系統(tǒng)中的所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)集中列表，這個(gè)表格叫做“可編程控制器輸入輸出分配表”，表中列出各個(gè)信號(hào)的代號(hào)，每個(gè)代號(hào)分配一個(gè)編程元件號(hào)，這和可編程控制器的接線端子是一一對(duì)應(yīng)的，分配時(shí)盡量將同類型的輸入信號(hào)放在一組，比如輸入信號(hào)的接近開(kāi)關(guān)放在一起，按鈕類放在一起：輸出信號(hào)為同一電壓等級(jí)的放在一組，如接觸器類放在一起，信號(hào)燈類放在一起。

(4)有了輸入輸出的分配表，就可以繪制可編程控制器的外部線路圖，以及其他的電氣控制線路圖。設(shè)計(jì)控制線路除遵循以上步驟外，還要注意對(duì)可編程控制器的保護(hù)，對(duì)輸入電源一般要經(jīng)斷路器再送入，為防止電源干擾可以設(shè)計(jì) 1∶1 的隔離變壓器或增加電源濾波器；當(dāng)輸入信號(hào)源為感性元件、輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為感性元件時(shí)，對(duì)于直流電路應(yīng)在它們兩端并聯(lián)續(xù)流二極管，對(duì)于交流電路， 應(yīng)兩端并聯(lián)阻容吸收電路。

三、程序規(guī)劃

程序規(guī)劃的主要內(nèi)容是確定程序的總體結(jié)構(gòu)，各功能塊程序之間的接口方法。進(jìn)行程序規(guī)劃前先繪出控制系統(tǒng)的工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖。工作循環(huán)圖應(yīng)反映控制系統(tǒng)的工作方式：是自動(dòng)、半自動(dòng)還是手動(dòng)，是單機(jī)運(yùn)行還是多機(jī)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，是否需要故障報(bào)警功能、聯(lián)網(wǎng)通訊功能、電源及其他緊急情況的處理功能等。

四、程序編輯

程序的編輯過(guò)程是程序的具體設(shè)計(jì)過(guò)程。在確定了程序結(jié)構(gòu)前提下，可以使用梯形圖也可以使用指令表完成程序。程序設(shè)計(jì)使用哪種方法要根據(jù)需要，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)法、狀態(tài)法、邏輯法，或多種方法綜合使用。在編寫(xiě)程序的過(guò)程中，需要及時(shí)對(duì)編出的程序進(jìn)行注釋，以免忘記其相互關(guān)系，要隨編隨注。注釋包括程序的功能，邏輯關(guān)系說(shuō)明、設(shè)計(jì)思想、信號(hào)的來(lái)源和去向，以便閱讀和調(diào)試。

五、系統(tǒng)模擬運(yùn)行

將設(shè)計(jì)好的程序輸入 PLC 后，首先要檢查程序，并改正輸入時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，然后，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試。現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)可用開(kāi)關(guān)鈕來(lái)模擬，各輸出量的狀態(tài)通過(guò) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器上的顯示判斷，一般不接實(shí)際負(fù)載。

六、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與運(yùn)行

將調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場(chǎng)使用的 PLC 存儲(chǔ)器中，連接好 PLC 與輸入信號(hào)以及驅(qū)動(dòng)負(fù)載的接線。當(dāng)確認(rèn)連接無(wú)誤后，就可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，并及時(shí)解決調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)的軟件和硬件方面的問(wèn)題，直到滿足工藝流程和系統(tǒng)控制要求。并根據(jù)調(diào)試的最終結(jié)果，整理出完整的技術(shù)文件，如電氣接線圖、功能表圖、帶注釋的梯形圖以及必要的文字說(shuō)明等。

審核編輯 ：李倩