學(xué)習PLC入門(mén)方法其實(shí)主要是兩點(diǎn)，1.選擇一個(gè)PLC， 2邊學(xué)邊練
一、問(wèn)題提出。
可編程控制器技術(shù)最主要是應用于自動(dòng)化控制工程中，如何綜合地運用前面學(xué)過(guò)知識點(diǎn)，根據實(shí)際工程要求合理組合成控制系統，
在此介紹組成可編程控制器控制系統的一般方法。
二、可編程控制器控制系統設計的基本步驟
1 ．系統設計的主要內容
（ 1 ）擬定控制系統設計的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設計任務(wù)書(shū)的形式來(lái)確定，它是整個(gè)設計的依據；
（ 2 ）選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機、電磁閥等執行機構；
（ 3 ）選定 PLC 的型號；
（ 4 ）編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線(xiàn)圖；
（ 5 ）根據系統設計的要求編寫(xiě)軟件規格說(shuō)明書(shū)，然后再用相應的編程語(yǔ)言（常用梯形圖）進(jìn)行程序設計；
（ 6 ）了解并遵循用戶(hù)認知心理學(xué)，重視人機界面的設計，增強人與機器之間的友善關(guān)系；
（ 7 ）設計操作臺、電氣柜及非標準電器元部件；
（ 8 ）編寫(xiě)設計說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)；
根據具體任務(wù)，上述內容可適當調整。
2 ． 系統設計的基本步驟
可編程控制器應用系統設計與調試的主要步驟，如圖 1 所示。
圖 1 可編程控制器應用系統設計與調試的主要步驟
（ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求
a ．被控對象就是受控的機械、電氣設備、生產(chǎn)線(xiàn)或生產(chǎn)過(guò)程。
b
．控制要求主要指控制的基本方式、應完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護和聯(lián)鎖等。對較復雜的控制系統，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨立部分，這種可化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調試。
（ 2 ）確定 I/O 設備
根據被控對象對 PLC
控制系統的功能要求，確定系統所需的用戶(hù)輸入、輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。
（ 3 ）選擇合適的 PLC 類(lèi)型
根據已確定的用戶(hù) I/O 設備，統計所需的輸入信號和輸出信號的點(diǎn)數，選擇合適的 PLC 類(lèi)型，包括機型的選擇、容量的選擇、 I/O
模塊的選擇、電源模塊的選擇等。
（ 4 ）分配 I/O 點(diǎn)
分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫(huà)出輸入 / 輸出端子的接線(xiàn)圖。接著(zhù)九可以進(jìn)行 PLC
程序設計，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺的設計和現場(chǎng)施工。
（ 5 ）設計應用系統梯形圖程序
根據工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設計出梯形圖即編程。這一步是整個(gè)應用系統設計的最核心工作，也是比較困難的一步，要設計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設計的實(shí)踐經(jīng)驗。
（ 6 ）將程序輸入 PLC
當使用簡(jiǎn)易編程器將程序輸入 PLC
時(shí)，需要先將梯形圖轉換成指令助記符，以便輸入。當使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計算機上編程時(shí)，可通過(guò)上下位機的連接電纜將程序下載到
PLC 中去。
（ 7 ）進(jìn)行軟件測試
程序輸入 PLC 后，應先進(jìn)行測試工作。因為在程序設計過(guò)程中，難免會(huì )有疏漏的地方。因此在將 PLC
連接到現場(chǎng)設備上去之前，必需進(jìn)行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時(shí)也為整體調試打好基礎，縮短整體調試的周期。
（ 8 ）應用系統整體調試
在 PLC
軟硬件設計和控制柜及現場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統的聯(lián)機調試，如果控制系統是由幾個(gè)部分組成，則應先作局部調試，然后再進(jìn)行整體調試；如果控制程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調試，然后再連接起來(lái)總調。調試中發(fā)現的問(wèn)題，要逐一排除，直至調試成功。
（ 9 ）編制技術(shù)文件
系統技術(shù)文件包括說(shuō)明書(shū)、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、 PLC 梯形圖。
三、 PLC 硬件系統設計
1 ． PLC 型號的選擇
在作出系統控制方案的決策之前，要詳細了解被控對象的控制要求，從而決定是否選用 PLC 進(jìn)行控制。
在控制系統邏輯關(guān)系較復雜（需要大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計數器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型較頻繁、需要進(jìn)行數據處理和信息管理（有數據運算、模擬量的控制、PID 調節等）、系統要求有較高的可靠性和穩定性、準備實(shí)現工廠(chǎng)自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用 PLC 控制是很必要的。
目前，國內外眾多的生產(chǎn)廠(chǎng)家提供了多種系列功能各異的 PLC
產(chǎn)品，使用戶(hù)眼花繚亂、無(wú)所適從。所以全面權衡利弊、合理地選擇機型才能達到經(jīng)濟實(shí)用的目的。一般選擇機型要以滿(mǎn)足系統功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮。
（ 1 ）對輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇
盲目選擇點(diǎn)數多的機型會(huì )造成一定浪費。
要先弄清除控制系統的 I/O 總點(diǎn)數，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統的改造等留有余地）后確定所需 PLC
的點(diǎn)數。
另外要注意，一些高密度輸入點(diǎn)的模塊對同時(shí)接通的輸入點(diǎn)數有限制，一般同時(shí)接通的輸入點(diǎn)不得超過(guò)總輸入點(diǎn)的 60 ％； PLC
每個(gè)輸出點(diǎn)的驅動(dòng)能力（ A/ 點(diǎn)）也是有限的，有的 PLC 其每點(diǎn)輸出電流的大小還隨所加負載電壓的不同而異；一般 PLC
的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時(shí)要考慮這些問(wèn)題。
PLC 的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類(lèi)和電壓等級，但這種 PLC
平均每點(diǎn)的價(jià)格較高。如果輸出信號之間不需要隔離，則應選擇前兩種輸出方式的 PLC 。
（ 2 ）對存儲容量的選擇
對用戶(hù)存儲容量只能作粗略的估算。在僅對開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制的系統中，可以用輸入總點(diǎn)數乘 10 字 / 點(diǎn)＋輸出總點(diǎn)數乘 5 字 /
點(diǎn)來(lái)估算；計數器 / 定時(shí)器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個(gè)估算；有運算處理時(shí)按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 /
輸出的系統中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲容量來(lái)估算；有通信處理時(shí)按每個(gè)接口 200
字以上的數量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。對缺乏經(jīng)驗的設計者，選擇容量時(shí)留有裕量要大些。
（ 3 ）對 I/O 響應時(shí)間的選擇
PLC 的 I/O 響應時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在 2 ～ 3
個(gè)掃描周期）等。對開(kāi)關(guān)量控制的系統， PLC 和 I/O 響應時(shí)間一般都能滿(mǎn)足實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O
響應問(wèn)題。但對模擬量控制的系統、特別是閉環(huán)系統就要考慮這個(gè)問(wèn)題。
（ 4 ）根據輸出負載的特點(diǎn)選型
不同的負載對 PLC
的輸出方式有相應的要求。例如，頻繁通斷的感性負載，應選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC
有許多優(yōu)點(diǎn)，如導通壓降小，有隔離作用，價(jià)格相對較便宜，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強，其負載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級范圍大等。所以動(dòng)作不頻繁的交、直流負載可以選擇繼電器輸出型的
PLC 。
（ 5 ）對在線(xiàn)和離線(xiàn)編程的選擇
離線(xiàn)編程示指主機和編程器共用一個(gè) CPU ，通過(guò)編程器的方式選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇 PLC 的編程、監控和運行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時(shí)， CPU
只為編程器服務(wù)，而不對現場(chǎng)進(jìn)行控制。專(zhuān)用編程器編程屬于這種情況。在線(xiàn)編程是指主機和編程器各有一個(gè) CPU ，主機的 CPU
完成對現場(chǎng)的控制，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機，在下一個(gè)掃描周期主機將按新的程序對現場(chǎng)進(jìn)行控制。計算機輔助編程既能實(shí)現離線(xiàn)編程，也能實(shí)現在線(xiàn)編程。在線(xiàn)編程需購置計算機，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應根據需要決定。
（ 6 ）據是否聯(lián)網(wǎng)通信選型
若 PLC 控制的系統需要聯(lián)入工廠(chǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應具有連接其他 PLC 、上位計算機及
CRT 等的接口。大、中型機都有通信功能，目前大部分小型機也具有通信功能。
（ 7 ）對 PLC 結構形式的選擇
在相同功能和相同 I/O
點(diǎn)數據的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 PLC
的結構形式。
2 ．分配輸入 / 輸出點(diǎn)
一般輸入點(diǎn)和輸入信號、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對應的。
分配好后，按系統配置的通道與接點(diǎn)號，分配給每一個(gè)輸入信號和輸出信號，即進(jìn)行編號。
在個(gè)別情況下，也有兩個(gè)信號用一個(gè)輸入點(diǎn)的，那樣就應在接入輸入點(diǎn)前，按邏輯關(guān)系接好線(xiàn)（如兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián)），然后再接到輸入點(diǎn)。
（ 1 ）確定 I/O 通道范圍
不同型號的 PLC ，其輸入 / 輸出通道的范圍是不一樣的，應根據所選 PLC
型號，查閱相應的編程手冊，決不可“張冠李戴”。必須參閱有關(guān)操作手冊。
（ 2 ）部輔助繼電器
內部輔助繼電器不對外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、定時(shí)器 / 計數器時(shí)作數據存儲或數據處理用。
從功能上講，內部輔助繼電器相當于傳統電控柜中的中間繼電器。
未分配模塊的輸入 / 輸出繼電器區以及未使用 1 ： 1
鏈接時(shí)的鏈接繼電器區等均可作為內部輔助繼電器使用。根據程序設計的需要，應合理安排 PLC 的內部輔助繼電器
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
