PLC控制系统设计与调试的一般步骤

原创 2020-03-26 16:01  阅读

  一般自控工程都有设计院的设计图纸,尽管很多图纸并不能直接拿过来成套和施工,但是还是可以提炼出大致工艺构造、系统配置和主要设备,在此基础上进行二次深化设计就事半功倍了。详细分析被控对象的工艺过程及工作特点,了解被控对象机、电、液之间的配合,提出被控对象对PLC控制系统的控制要求,确定控制方案,拟定设计任务书。

  根据系统的控制要求,从主要工艺设备清单(变配电设备、电机、阀门、变频器、软启动器、其它电机启动柜、仪器仪表和第三方成套设备等)入手可以确定系统所需的全部输入点位(如:按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出点位(如:接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等,从而确定与PLC有关的输入/输出设备,以确定PLC的I/O点数,由此可以基本确定自控系统配置图。

  根据自控系统配置图来选择PLC的机型、容量、I/O模块、通讯模块和电源等。

  根据工艺特点(比如功能区间、地理位置等)画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表,该部分也可在第2步中进行。

  PLC系统配置好后,还必须要设计出系统其它部分的电气线路图,包括主电路和未进入PLC的控制电路以及整个系统的通讯链路等。由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线.出成套加工图纸并交付成套厂进行PLC柜、操作箱和仪表箱成套加工和出厂测试。

  根据系统的控制要求,采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线,逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序,逐步完善系统指定的功能。除此之外,程序通常还应包括以下内容:

  1)初始化程序。在PLC上电后,一般都要做一些初始化的操作,为启动作必要的准备,避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有:对某些数据区、计数器等进行清零,对某些数据区所需数据进行恢复,对某些继电器进行置位或复位,对某些初始状态进行显示等等。

  2)检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立,一般在主体程序设计基本完成后再添加。

  3)保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分,必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。

  程序模拟调试的基本思想是,以方便的形式模拟产生现场实际状态,为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同,模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。

  1)硬件模拟法是使用一些硬件设备(如用另一台PLC或一些输入器件等)模拟产生现场的信号,并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端,其时效性较强。

  2)软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序,模拟提供现场信号,其简单易行,但时效性不易保证。模拟调试过程中,可采用分段调试的方法,并利用编程器的监控功能。

  1) 设计控制柜和操作台等设备的安装布置图及柜内接线)设计各系统之间的电气互连图,做出电缆表。

  3)根据安装布置图和电缆表进行现场接线,并进行初步校线(PLC的I/O点在线测试)。

  由于程序设计与硬件实施可同时进行,因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。

  PLC设备安装就绪、电缆接线完毕和配电系统通电后,就可以准备单机调试了,单机调试主要内容有:

  联动调试是单体调试后的进一步工艺调试。联动调试过程应遵从工艺,统一调度,多点观察进行调试。如工艺指标达不到、操作不合理,则必须根据工艺要求调整控制参数、逻辑连锁、自动序列和上位画面等,直至验收通过。

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