图解PLC应用开发的步骤

PLC 控制系统的应用开发包含两个主要内容：硬件配制及软件设计。从开发步骤来说，如图1所示，它可分以下几步。

一、控制功能调查

首先对被控对象的工艺过程、工作特点、功能和特性进行认真分析，明确控制任务和设计要求， 制定出详实的工作循环图或控制状态流程图。然后，根据生产环境和控制要求确定采用何种控制方式。

二、系统设计及硬件配置

根据被控对象对控制系统的要求，明确 PLC 系统要完成的任务及所应具备的功能。分析系统功能要求的实现方法并提出 PLC 系统的基本规模及布局。在系统配置的基础上提出 PLC 的机型及具体配置。包括 PLC 的型号、单元模块、输入/输出类型和点数，以及相关的附属设备。选择机型时还要考虑软件对 PLC 功能和指令的要求，还要兼顾经济性。

具体的步骤如下：

(1)根据工艺要求，确定为可编程控制器提供输入信号的各输入元件的型号和数量，和需要控制的执行元件的型号和数量。

(2)根据输入元件和输出元件的型号和数量，可以确定可编程控制器的硬件配置，包括输入模块的电压和接线方式，输出模块的输出形式，特殊功能模块的种类。对整体式可编程控制器可以确定基本单元和扩展单元的型号。

一般在准确地统计出被控设备对输入/输出点数的需求量后，在实际统计的输入/输出点数基础上加 15%～20%的备用量，以便今后调整和扩充。同时要充分利用好输入输出扩展单元，提高主机的利用率。例如 FX2N 系列PLC 主机分为 16、24、32、64、80、128 点 6 档可供选择，还有多种输入/输出扩展模块，这样在增加输入/输出点数时，不必改变机型，可以通过扩展模块实现，降低成本。

(3)将系统中的所有输入信号和输出信号集中列表，这个表格叫做“可编程控制器输入输出分配表”，表中列出各个信号的代号，每个代号分配一个编程元件号，这和可编程控制器的接线端子是一一对应的，分配时尽量将同类型的输入信号放在一组，比如输入信号的接近开关放在一起，按钮类放在一起：输出信号为同一电压等级的放在一组，如接触器类放在一起，信号灯类放在一起。

(4)有了输入输出的分配表，就可以绘制可编程控制器的外部线路图，以及其他的电气控制线路图。设计控制线路除遵循以上步骤外，还要注意对可编程控制器的保护，对输入电源一般要经断路器再送入，为防止电源干扰可以设计 1∶1 的隔离变压器或增加电源滤波器；当输入信号源为感性元件、输出驱动的负载为感性元件时，对于直流电路应在它们两端并联续流二极管，对于交流电路， 应两端并联阻容吸收电路。

三、程序规划

程序规划的主要内容是确定程序的总体结构，各功能块程序之间的接口方法。进行程序规划前先绘出控制系统的工作循环图或状态流程图。工作循环图应反映控制系统的工作方式：是自动、半自动还是手动，是单机运行还是多机联网运行，是否需要故障报警功能、联网通讯功能、电源及其他紧急情况的处理功能等。

四、程序编辑

程序的编辑过程是程序的具体设计过程。在确定了程序结构前提下，可以使用梯形图也可以使用指令表完成程序。程序设计使用哪种方法要根据需要，运用经验法、状态法、逻辑法，或多种方法综合使用。在编写程序的过程中，需要及时对编出的程序进行注释，以免忘记其相互关系，要随编随注。注释包括程序的功能，逻辑关系说明、设计思想、信号的来源和去向，以便阅读和调试。

五、系统模拟运行

将设计好的程序输入 PLC 后，首先要检查程序，并改正输入时出现的错误，然后，在实验室进行模拟调试。现场的输入信号可用开关钮来模拟，各输出量的状态通过 PLC 上的发光二极管或编程器上的显示判断，一般不接实际负载。

六、现场调试与运行

将调试好的程序传送到现场使用的 PLC 存储器中，连接好 PLC 与输入信号以及驱动负载的接线。当确认连接无误后，就可进行现场调试，并及时解决调试时发现的软件和硬件方面的问题，直到满足工艺流程和系统控制要求。并根据调试的最终结果，整理出完整的技术文件，如电气接线图、功能表图、带注释的梯形图以及必要的文字说明等。

审核编辑 ：李倩