摘 要：本文介紹了可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則及步驟，并說明了設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮的問題。

關(guān)鍵詞：PLC；可編程；原則；步驟

一、可編程控制器PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和步驟

可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則是以PLC為核心組成電氣控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備和工業(yè)過程的自動(dòng)控制，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則。

1.最大限度地滿足被控對象的控制要求

充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的最基本和最重要的要求，也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前要深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料和相關(guān)國內(nèi)外的先進(jìn)資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬訂控制方案，共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題和疑難問題。

2.確保PLC控制系統(tǒng)的安全、可靠

保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇和軟件編程上全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全、可靠。尤其是在以提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量、保證生產(chǎn)安全為目標(biāo)的應(yīng)用場合，必須將可靠性放在首位。

3.力求PLC控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維護(hù)方便

在滿足控制要求和保證可靠工作的前提下，應(yīng)力求控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。只有結(jié)構(gòu)簡單的控制系統(tǒng)才具有經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性的特點(diǎn)，才能做到使用方便和維護(hù)容易。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲。

二、系統(tǒng)調(diào)試與改進(jìn)

PLC系統(tǒng)的調(diào)試分為硬件調(diào)試和程序調(diào)試。通常這兩部分是相互關(guān)聯(lián)、緊密聯(lián)系的。硬件調(diào)試主要是測試PLC控制系統(tǒng)的接線是否正確，PLC控制器及其模塊是否正常工作外部接線一定要正確，特別是要注意電源線短路這種情況，因?yàn)殡娫炊搪穼龎南到y(tǒng)元器件，甚至燒壞PLC。如果接線正確，則可以通電查看PLC系統(tǒng)的運(yùn)行情況，這主要依賴PLC本身的報(bào)錯(cuò)指示燈，一般報(bào)錯(cuò)指示燈亮表明系統(tǒng)有錯(cuò)誤，當(dāng)然這有可能是PLC程序及配置參數(shù)出錯(cuò)，也有可能是PLC本身硬件出錯(cuò)，可根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況來判斷，找出故障并及時(shí)修復(fù)。

PLC程序的調(diào)試可以分為模擬調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試兩個(gè)調(diào)試過程。

（1）程序的模擬調(diào)試用戶程序一般先在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試。將設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭隤LC，用開關(guān)和按鈕來模擬實(shí)際的輸入信號，各輸出量的通斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的發(fā)光二極管來顯示，一般不用PLC與實(shí)際的負(fù)載（如接觸器、電磁閥等）連接?？梢愿鶕?jù)功能表圖，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用開關(guān)或按鈕來模擬實(shí)際的反饋信號，如限位開關(guān)觸點(diǎn)的接通和斷開在調(diào)試時(shí)應(yīng)充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、各種可能的進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時(shí)修改梯形圖和PLC中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求。

（2）程序的現(xiàn)場調(diào)試完成上述的工作后，將PLC安裝在控制現(xiàn)場進(jìn)行聯(lián)機(jī)總調(diào)試，在調(diào)試過程中將暴露出系統(tǒng)中可能存在的傳感器、執(zhí)行器和接線等方面的問題，以及PLC的外部接線圖和梯形圖程序設(shè)計(jì)中的問題，應(yīng)對出現(xiàn)的問題及時(shí)加以解決。如果調(diào)試達(dá)不到指標(biāo)要求，則對相應(yīng)硬件和軟件部分作適當(dāng)調(diào)整，通常只需修改程序就可能達(dá)到調(diào)整的目的。全部調(diào)試通過后，經(jīng)過一段時(shí)間的考驗(yàn)，系統(tǒng)就可以投入實(shí)際的運(yùn)行了。

三、PLC程序設(shè)計(jì)的要求

選用同一個(gè)機(jī)型的PLC實(shí)現(xiàn)同一控制要求。采用不同的控制方法所編寫的程序，其結(jié)構(gòu)不同。盡管程序可以實(shí)現(xiàn)同一控制功能，但是程序的質(zhì)量卻可能差別很大。一個(gè)程序質(zhì)量可以由以下幾個(gè)方面來衡量：一是程序的正確性。所謂正確的程序必須能經(jīng)得起系行實(shí)踐的程序的可靠性。應(yīng)用程序要保證系統(tǒng)在正常和非正常工作條件下都能夠正常工作。盡管程序可以實(shí)現(xiàn)同一控制功能，但是程序的質(zhì)量可以由以下幾個(gè)方面來衡量：一是程序的正確性。所謂正確的程序必須能經(jīng)得起系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)。二是程序的可靠性。應(yīng)用程序要保證系統(tǒng)在正常和非正常工作條件下都能安全、可靠地運(yùn)行，也要保證在出現(xiàn)非法操作（如按動(dòng)或誤觸動(dòng)了不該動(dòng)作的按鈕）等情況下不至于出現(xiàn)系統(tǒng)控制失誤。三是參數(shù)的調(diào)整性。容易通過修改程序或參數(shù)而改變系統(tǒng)的某些功能。四是程序要簡練。編寫的程序簡練，減少程序的語句般可以減少程序掃描時(shí)間，提高PLC對輸入信號的響應(yīng)速度。五是程序的可讀性。程序不僅僅給設(shè)計(jì)者自己看，系統(tǒng)的維護(hù)人員也要看。

作者簡介：

趙建偉，男，高級工程師，從事機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)與科研工作。

（作者單位：陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系）