PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟

1、年第期（總第期）現(xiàn)代企業(yè)文化，（）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟田若秋（遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院，遼寧丹東）摘要：作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，要進(jìn)行各種各樣的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。文章探討了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，主要介紹了設(shè)計(jì)時(shí)要遵循的基本原則、設(shè)計(jì)所包含的基本內(nèi)容及設(shè)計(jì)工作的一般步驟。關(guān)鍵詞：可編程控制器；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)內(nèi)容；設(shè)計(jì)步驟中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：點(diǎn)，用控制來取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，使電氣控制系統(tǒng)更可靠、更容易維修、更能適應(yīng)經(jīng)常變化的生產(chǎn)工藝的要求。作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界工業(yè)控制中發(fā)揮著越來越大的作用。在實(shí)際

2、應(yīng)用當(dāng)中。我們要進(jìn)行各種各樣的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則是：最大限度地滿足被控對象的控制要求；在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便；保證控制系統(tǒng)安全可靠；考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝文章編號：（）在可編程控制器（簡稱）產(chǎn)生之前，以各種繼電器為主要元件的繼電一接觸電氣控制系統(tǒng)承擔(dān)著生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的艱巨任務(wù)，這種控制系統(tǒng)可能需要成千上萬根導(dǎo)線連接起來，給安裝和維護(hù)都帶來困難，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，要進(jìn)行檢查和排除故障又非常困難基本全靠現(xiàn)場電氣技術(shù)人員長期積累的經(jīng)驗(yàn)。特別是在生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，可能需要增加很多的繼電器或繼電器控制柜，重新接線或改線的工作量甚至可能比重新

3、設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的工作量還要大。世紀(jì)年代以來，隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的日益提高及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。是在繼電器控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備，它具有功能強(qiáng)、可靠性大、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)的改進(jìn)在選擇容量時(shí)應(yīng)適當(dāng)留在余量。本文主要探討【控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：（）熟悉工藝。設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)，首先需了解生產(chǎn)工藝，對生產(chǎn)流程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要熟悉，并明確各個(gè)環(huán)節(jié)之間的依存關(guān)系。為了對生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測，通常系統(tǒng)中會(huì)安裝各種各樣傳感器和變送器、行程開關(guān)等。我們需根據(jù)工藝流程圖確定所有變送

4、器、傳感器和行程開關(guān)的個(gè)數(shù)及量程進(jìn)行儀表選型，確定型號以及安裝方式并制作儀表采購清單。（）了解電氣設(shè)備布置情況。盤點(diǎn)系統(tǒng)中的動(dòng)力設(shè)備并設(shè)計(jì)動(dòng)力設(shè)備主回路及控制回路；繪制電氣原理圖及控制柜尺寸圖、柜內(nèi)布置圖、柜面元件圖、端子接線圖、安裝圖等相關(guān)圖紙并出具材料清單；統(tǒng)計(jì)儀表、傳感器等需用的電源電纜及信號電纜類型及長度并確定布線方案，統(tǒng)計(jì)所有電線電纜規(guī)格長度、管線四、加強(qiáng)對樓面混凝土的養(yǎng)護(hù)混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)對其強(qiáng)度增長和各類性能的提高十分重要，特別是早期的妥善養(yǎng)護(hù)可以避免表面脫水并大量減少混凝土初期收縮裂縫發(fā)生。但實(shí)際施工中，由于搶趕工期和澆水影響彈線及施工人員作業(yè)，因此樓面混凝土往往缺乏較充分和較足

5、夠的澆水養(yǎng)護(hù)延續(xù)時(shí)同。為此，施工中必須堅(jiān)持一周左右的保濕養(yǎng)護(hù)，并建議采用噴等品種的養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以降低成本和提高工效，并可避免或減少對施工的影響。嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)，使用的各種材料必須符合設(shè)計(jì)及國家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。優(yōu)化混凝土的施工配合比設(shè)計(jì)，加入高效減水劑，適當(dāng)減小水灰比。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙綁扎鋼筋、預(yù)埋管線、預(yù)留洞口，施工時(shí)必須有保證板厚、鋼筋位置的有效措施。合理運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)要求，正確掌握混凝土的澆筑方法，保證混凝土的密實(shí)性和鋼筋的保護(hù)層厚度。重視混凝土的養(yǎng)護(hù)，包括和溫度兩個(gè)方面。確定保溫覆蓋層的厚度和撤除時(shí)問，溫度養(yǎng)護(hù)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，要落實(shí)專人養(yǎng)護(hù)。模板支撐牢固，有足夠的強(qiáng)度和剛度，合理掌握

6、拆模時(shí)間，模板一定要刷隔離劑，禁止野蠻拆模。施工時(shí)樓面必須禁止集中堆載。嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，做到嚴(yán)管理、高要求，杜絕管理不嚴(yán)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。一一在采取了上述防治措施后，由于各種原因仍可能有少量的樓面裂縫發(fā)生。當(dāng)這些樓面裂縫發(fā)生后，應(yīng)在樓地面和天棚施工之前妥善做好裂縫的處理工作，然后再進(jìn)行裝修。根據(jù)我單位的經(jīng)驗(yàn)，住宅樓地面上部的找平層較厚，可以通過在找平層中增設(shè)鋼絲網(wǎng)、鋼板網(wǎng)或抗裂短鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)問題相對較小。但板底則抹灰層較薄，并且通常無吊頂遮蓋，易暴露裂縫，影響美觀并引起投訴，所以板底更應(yīng)妥善處理。板底裂縫宜委托專業(yè)加固單位采用復(fù)合增強(qiáng)纖維等材料對裂縫作粘貼加強(qiáng)處理。復(fù)合增強(qiáng)纖維的

7、粘貼寬度以為宜，既能起到良好的抗拉裂補(bǔ)強(qiáng)作用，又不影響粉刷和裝飾效果，是目前較理想的裂縫彌補(bǔ)措施。參考文獻(xiàn)【】孫國安，高健，等建筑工程施工及驗(yàn)收規(guī)范匯編【】中國計(jì)劃出版社，李明順，陳雪庭，鐘亮，等現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范大全中國建筑工業(yè)出版社，作者簡介：王琨（）。女，山東墾利人，山東省墾利縣建設(shè)局工程質(zhì)量監(jiān)督站檢測員，助理工程師，研究方向：水泥試驗(yàn)檢測。萬方數(shù)據(jù)及橋架等布線部件數(shù)量，編制設(shè)備功能描述說明書。（）制作電氣設(shè)備及傳感器清單用以確定系統(tǒng)中，點(diǎn)數(shù)，根據(jù)工藝流程按功能來確定站點(diǎn)的個(gè)數(shù)和每個(gè)：站的，點(diǎn)數(shù)；根據(jù)每個(gè)站的點(diǎn)數(shù)和控制功能要求確定系列；根據(jù)上面確定的拋點(diǎn)數(shù)選用的輸入輸出模塊，然后再根據(jù)運(yùn)算

8、處理能力的需求和估計(jì)的程序復(fù)雜程度以及通信方式來確定的型號以及程序存儲(chǔ)器大小，最后如有多個(gè)站，確定各站間的通信方式；最后再選擇電源和機(jī)架、編程電纜、編程軟件等。選型后，設(shè)計(jì)柜圖紙。（）編寫資源分配表及繪制，控制線路端子接線圖。（）根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備的功能描述說明書編寫程序。控制系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)步驟如下：深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求。被控對象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動(dòng)作順序、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、操作方式（包括手動(dòng)、自動(dòng)、連續(xù)、單周期或單步）、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對較復(fù)雜的控制系統(tǒng)還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這種可化繁為簡，有利于

9、編程和調(diào)試。確定輸入，輸出設(shè)備。根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等。常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。選擇合適的類型。（）根據(jù)已確定的用戶設(shè)備及系統(tǒng)用單機(jī)控制還是用形成網(wǎng)絡(luò)，由此統(tǒng)計(jì)所需的確定負(fù)載類型。根據(jù)輸出端所帶負(fù)載是直流型還是交流型，電壓范圍比較寬，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力輸入、輸出回路的設(shè)計(jì)及編寫資源分配表。在進(jìn)行萬方數(shù)據(jù)該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負(fù)載時(shí)應(yīng)注意容量，同時(shí)做好防短路措施。若輸入回路有供電的接近開關(guān)、光電開關(guān)等，而上的電源容量不夠時(shí)，要從外部提

10、供電源；但該電源的“一”端不要與的電源的“一”以及“”端相連，否則會(huì)影響的運(yùn)行。在進(jìn)行輸出回路的設(shè)計(jì)時(shí)，晶體管或雙向可控硅輸出時(shí)，晶體管和可控硅可以經(jīng)受額定電流倍的沖擊電流，若接到一個(gè)較大沖擊電流的設(shè)備上，就必須考慮保護(hù)晶體管和可控硅。利用控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)等正、反動(dòng)作時(shí)，為避免控制正、反轉(zhuǎn)的接觸器同時(shí)動(dòng)作導(dǎo)致電源短路應(yīng)在外部組成一個(gè)互鎖回路。對于輸出不能直接帶動(dòng)負(fù)載的情況下必須在外部采用驅(qū)動(dòng)電路，可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動(dòng)，同時(shí)應(yīng)采用保護(hù)電路和浪涌吸收電路。另外的輸入輸出布線也有一定要求，請參照各公司的使用說明書。編寫用戶程序，或是設(shè)計(jì)梯形圖程序。這是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中最為關(guān)健的一步，也是

11、最為困難的一步。要設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。常用的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖、時(shí)序設(shè)計(jì)法和順序控制設(shè)計(jì)法等。將程序輸入。當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可通過上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到中去，然后進(jìn)行模擬調(diào)試。應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試。在軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調(diào)試，然后再連接起來總調(diào)。

12、調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，要逐排除。直至調(diào)試成功。編制技術(shù)文件。系統(tǒng)技術(shù)文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、梯形圖。隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，控制過程及其對象更加復(fù)雜，因了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，主要介紹了設(shè)計(jì)時(shí)要遵循的基本原參考文獻(xiàn)【】田淑珍可編程控制器原理及應(yīng)用【田北京：機(jī)械工業(yè)出版社【】廖常初編程及應(yīng)用【】北京：機(jī)械工業(yè)出【】張永飛，姜秀玲及其應(yīng)用【】大連理工大學(xué)出版可編程控制器系統(tǒng)手冊作者簡介：田若秋（一），（達(dá)斡爾族），遼寧丹東人，遼寧輸入信號和輸出信號的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的類型包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、模塊的選擇、電源模塊的選擇等。并且在選購時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上預(yù)留的余量

13、。（）是大電流還是小電流，以及輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等從而確定輸出端采用繼電器輸出還是晶體管輸出，或是晶閘管輸出。繼電器輸出形式既可驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載，又可驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載。優(yōu)點(diǎn)是適用強(qiáng)。缺點(diǎn)是動(dòng)作速度較慢，動(dòng)作次數(shù)有一定的限制，所以在輸出量變化不頻繁時(shí)優(yōu)先選用。大功率晶體管或場效應(yīng)管輸出形式只可驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載。優(yōu)點(diǎn)是可靠性強(qiáng)，執(zhí)行速度快，壽命長。缺點(diǎn)是過載能力差。適合在直流供電、輸出量變化快的場合使用。雙向晶閘管輸出形式適合驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載。由于雙向晶閘管和大功率晶體管同屬于半導(dǎo)體材料元件，所以優(yōu)缺點(diǎn)與大功率晶體管或場效應(yīng)管輸出形式相似，適合在交流供電、輸出量變化快的場合選用。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。（）不同的產(chǎn)品，其“”點(diǎn)的數(shù)量是不一樣的，有的一個(gè)“”點(diǎn)帶個(gè)輸出點(diǎn)，有的帶個(gè)輸出點(diǎn)，也有帶個(gè)或個(gè)輸出點(diǎn)。當(dāng)負(fù)載的種類多且電流大時(shí)，采用個(gè)“”點(diǎn)帶個(gè)輸出點(diǎn)的產(chǎn)品，當(dāng)負(fù)載種類少數(shù)量多時(shí)采用一個(gè)“”點(diǎn)帶個(gè)輸出點(diǎn)產(chǎn)品。存儲(chǔ)容量與指令的執(zhí)行速度也是選型的重要指標(biāo)，一般存儲(chǔ)量越大、速度越快的價(jià)格就越高，盡管國外各廠家產(chǎn)品大體相同，但也有一定區(qū)別。（）盡量選用大公司的產(chǎn)品，因?yàn)槠洚a(chǎn)品質(zhì)量有保障，且技術(shù)支持好，一般售后服務(wù)也較