可编程逻辑控制器 (PLC) 是一种工业自动化中的关键设备,其编程涉及使用特定软件创建控制逻辑,以指导和自动化各种机器和过程。
PLC 程序设计的组成部分
- 输入: PLC 从传感器、开关和其他设备接收输入信号,这些信号代表机器或过程的状态。
- 输出: PLC 输出信号控制继电器、阀门和其他执行器,以产生所需的物理操作。
- 逻辑: PLC 使用内部编程语言创建逻辑程序,根据输入状态判断和执行适当的输出操作。
- 存储器: PLC 存储程序和数据,包括输入、输出、中间值和状态信息。
- 通信: PLC 可以与其他 PLC、人机界面 (HMI) 和计算机进行通信,以交换数据和监控操作。
PLC 程序设计的步骤
PLC 程序设计的典型步骤包括:- 确定要求: 明确PLC控制的特定任务和目标。
- 选择 PLC: 根据所选任务和应用程序选择合适的 PLC 型号。
- 创建输入/输出图: 绘制输入和输出设备与 PLC 之间的连接图。
- 编写逻辑程序: 使用 PLC 编程软件创建逻辑,指定 PLC 如何根据输入信号控制输出。
- 调试和测试: 运行程序并测试其功能,识别和解决任何问题。
- 文档和维护: 创建程序文档并制定维护计划,以确保程序的正确性和可靠性。
PLC 编程
熟悉控住对象、PLC选型及确定硬件配置、设计PLC的外部接线。 设计控制程序、程序调试和编制技术文件。 1 了解控制对象,确定控制要求 这一步是系统设计的基础。 首先应详细了解被控对象的全部功能和它对控制系统的要求,例如机械的动作,机械、液压、气动、仪表、电气系统之间的关系,系统是否需要设置多种工作方式(如自动、半自动、手动等),PLC与系统中其他智能装置之间的联系,是否需要通信联网功能,是否需要报警,电源停电及紧急情况的处理 ,在这一阶段,还要选择用户输入设备(按钮、操作开关、限位开关、传感器等)、输出设备(继电器、接触器、信号指示灯等执行元件),以及由输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。 此外还应确定哪些信号需要输入给PLC,哪些负载由PLC驱动,并分类统计出各输入量和输出量的性质,是开关量还是模拟量,是直流量还是交流量,以及电压的大小等级,为PLC的选型和硬件配置提供依据。 2 确定硬件配置,设计外部接线图 正确选择PLC对于保证整个控制系统的技术与经济性能指标起着重要的作用。 选择PLC,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。 根据被控对象对控制系统的要求,及PLC的输入量、输出量的类型和点数。 确定出PLC的型号和硬件配置。 对于整体式PLC,应确定基本单元和扩展单元的型号;对于模块式PLC,应确定框架(或基板)的型号及所需模板的型号和数量。 PLC硬件配置确定后,应对I/O点进行分配,确定外部输入输出单元与PLC的I/O点的连接关系,完成I/O点地址定义表。 分配好与各输入量和输出量相对应的元件后,设计出PLC的外部接线图。 其他部分的电路原理图、接线图和安装所需的图纸,以便进行硬件装配。 3 设计控制程序 在硬件设计的基础上,通过控制程序的设计完成系统的各项功能。 对于较简单的控制系统可以使用经验法直接设计出梯形图。 4 程序调试 控制程序是控制整个系统工作的软件,是保证系统工作正常、安全、可靠的关键。 因此,控制系统的设计必须经过反复调试、修改,直到满足要求为止。 程序的调试可以分为两步。 (1)模拟调试。 用户程序一般先在实验室进行模拟调试,实际的输入信号可以用手动开关和按钮来模拟,各输入量的通断状态用PLC上对应的发光二极管来显示,一般不用接PLC实际的负载(如接触器、电磁阀等)。 实际的反馈信号(如限位开关的接通等)可以根据流程图,在适当的时候用开关和按钮来模拟。 在调试时应充分考虑各种可能的情况,系统的各种不同的工作方式,有选择序列的流程图中的每一条支路,各种可能的进展路线,都应逐一检查,不能遗漏。 发现问题后及时修改程序,直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。 如果程序中的某些定时器或计数器的设定值过大,为了缩短调试时间,可以在调试时将它们减小,模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。 (2)现场调试。 现场调试要等到系统其他硬件安装和接线工作完成后才能进行。 在设计和模拟调试程序的同时就可以设计、制作控制台或控制柜,PLC之外的其他硬件的安装、接线工作可以同时进行、以缩短整个工程的周期。 完成以上工作后,将PLC安装到控制现场,进行联机总调试,并及时解决调试时发现的软件和硬件方面的问题。 5 编制技术文件 系统交付使用后,应根据调试的最终结果整理出完整的技术文件,并提供给用户,以利于系统的维修和改进。 技术文件主要如下:(1)可编程序控制器的外部接线图和其他电气图纸。 (2)可编程序控制器的编程元件表,包括程序中使用的输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、状态寄存器等的元件号、名称、功能以及定时器、计数器的设定值等。 (3)带注释的梯形图和必要的文字说明(4)如果梯形图是用顺序控制法编写的,应提供顺序功能图或状态表。
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