可编程控制器(PLC)系统设计原则

    可编程控制器虽然是以微机技术为核心的一种控制装置，但其工作方式与微机控制系统有很大的不同，与传统的继电器控制系统相比也有本质的区别。其主要区别是可编程控制器采用的是扫描工作方式和“软继电器”元件，可编程控制器系统设计包括硬件设计与软件设计两个方面，设计时可采用硬件与软件并行开发的方法，这样可以加快整个系统的开发速度。系统设计的主要内容及原则如下：    1．硬件设计    可编程控制系统硬件设计的内容主要包括PLC的选型、输入／输出设备选择、控制柜的设计及各种图形的绘制等。系统硬件设计应遵循的原则有如下几方面。    (1)充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足控制系统的要求。这是设计PLC控制系统的首要前提，也是设计中应当遵循的重要原则。要做到这一点，设计人员要多深入现场进行调研，收集必要的现场资料和国内、外的相关资料。通过分析了解生产工艺或控制过程，并在借鉴现有控制技术的基础上，提出控制系统的优化方案，充分发挥PLC的控制功能，满足控制系统的要求。    (2)力求控制系统经济实用、操作方便。在确保生产工艺控制要求的前提下，还要力求经济实用、操作方便。所选择的各类器件和设备，均应考虑其性价比，降低设计、使用、维护过程的成本，节省开支。并且，设计的控制系统还要注意结构合理、操作和使用方便。    (3)保证控制系统安全可靠。设计中要采取多种保护措施，选取性能可靠的电器元件，以保证控制系统的安全可靠，力求使可编程控制器系统在运行过程中的故障率降到最低。例如，应保证PLC控制系统在正常情况下能安全运行，而且在非正常情况下（如突然停电再上电、按钮按错、运转设备堵转等）控制系统也不应发生故障或损坏。    (4)控制系统要具有可扩展性。由于技术的不断发展，对控制系统的要求也将不断提高，控制系统设计时要考虑到生产的发展和工艺的改进，在选用PLC、输入／输出模块、I/O点数和内存容量时，要留有适当的余量。    2．软件设计    可编程控制器系统软件设计的任务就是编写出能满足生产控制要求的PI_C用户应用程序，即绘制出梯形图、编制出指令语句表。软件设计应遵循的原则有如下两方面。    (1)逻辑关系简明，易读、易改。PLC编程时所使用的每个接点、线圈对应的是存储器中的一个位，而存储器的位值是可以多次使用的。因此在编程过程中应注意满足逻辑功能，符合PLC的程序输入规则，使编出的程序简单易读、易改，一目了然的，不必过多地考虑节省接点。    (2)少占内存空间，减少扫描时间。编程时可借鉴经验及编程技巧，在保证程序功能的前提下尽量减少指令，以减少程序的扫描周期，提高PLC系统的控制精度和快速性。