可编程控制器系统实现过程

摘 要：本文介绍了可编程控制器系统设计的原则及步骤，并说明了设计系统时应考虑的问题。

关键词：PLC；可编程；原则；步骤

一、可编程控制器PLC控制系统设计的原则和步骤

可编程控制器控制系统设计的原则是以PLC为核心组成电气控制系统，实现对生产设备和工业过程的自动控制，以提高生产效率和产品质量。在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则。

1.最大限度地满足被控对象的控制要求

充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的最基本和最重要的要求，也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料和相关国内外的先进资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟订控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。

2.确保PLC控制系统的安全、可靠

保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定地运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择和软件编程上全面考虑，以确保控制系统安全、可靠。尤其是在以提高产品数量和质量、保证生产安全为目标的应用场合，必须将可靠性放在首位。

3.力求PLC控制系统简单、经济、使用及维护方便

在满足控制要求和保证可靠工作的前提下，应力求控制系统结构简单。只有结构简单的控制系统才具有经济性、实用性的特点，才能做到使用方便和维护容易。这就要求设计者不仅应使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲。

二、系统调试与改进

PLC系统的调试分为硬件调试和程序调试。通常这两部分是相互关联、紧密联系的。硬件调试主要是测试PLC控制系统的接线是否正确，PLC控制器及其模块是否正常工作外部接线一定要正确，特别是要注意电源线短路这种情况，因为电源短路将会烧坏系统元器件，甚至烧坏PLC。如果接线正确，则可以通电查看PLC系统的运行情况，这主要依赖PLC本身的报错指示灯，一般报错指示灯亮表明系统有错误，当然这有可能是PLC程序及配置参数出错，也有可能是PLC本身硬件出错，可根据系统的实际情况来判断，找出故障并及时修复。

PLC程序的调试可以分为模拟调试和现场调试两个调试过程。

（1）程序的模拟调试用户程序一般先在实验室模拟调试。将设计好的程序写入PLC，用开关和按钮来模拟实际的输入信号，各输出量的通断状态用PLC上有关的发光二极管来显示，一般不用PLC与实际的负载（如接触器、电磁阀等）连接。可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号，如限位开关触点的接通和断开在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，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。

（2）程序的现场调试完成上述的工作后，将PLC安装在控制现场进行联机总调试，在调试过程中将暴露出系统中可能存在的传感器、执行器和接线等方面的问题，以及PLC的外部接线图和梯形图程序设计中的问题，应对出现的问题及时加以解决。如果调试达不到指标要求，则对相应硬件和软件部分作适当调整，通常只需修改程序就可能达到调整的目的。全部调试通过后，经过一段时间的考验，系统就可以投入实际的运行了。

三、PLC程序设计的要求

选用同一个机型的PLC实现同一控制要求。采用不同的控制方法所编写的程序，其结构不同。尽管程序可以实现同一控制功能，但是程序的质量却可能差别很大。一个程序质量可以由以下几个方面来衡量：一是程序的正确性。所谓正确的程序必须能经得起系行实践的程序的可靠性。应用程序要保证系统在正常和非正常工作条件下都能够正常工作。尽管程序可以实现同一控制功能，但是程序的质量可以由以下几个方面来衡量：一是程序的正确性。所谓正确的程序必须能经得起系统运行实践的考验。二是程序的可靠性。应用程序要保证系统在正常和非正常工作条件下都能安全、可靠地运行，也要保证在出现非法操作（如按动或误触动了不该动作的按钮）等情况下不至于出现系统控制失误。三是参数的调整性。容易通过修改程序或参数而改变系统的某些功能。四是程序要简练。编写的程序简练，减少程序的语句般可以减少程序扫描时间，提高PLC对输入信号的响应速度。五是程序的可读性。程序不仅仅给设计者自己看，系统的维护人员也要看。

作者简介：

赵建伟，男，高级工程师，从事机电一体化技术专业的教学与科研工作。

（作者单位：陕西国防工业职業技术学院机电系）