應用系統設計概述

　　在了解了PLC的基本工作原理和指令系統之后，可以結合實際進行PLC的設計，PLC的設計包括硬件設計和軟件設計兩部分，PLC設計的基本原則是：

　　1. 充分發揮PLC的控制功能，最大限度地滿足被控制的生產機械或生產過程的控制要求。

　　2. 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統經濟、簡單，維修方便。

　　3. 保證控制系統安全可靠。

　　4. 考慮到生產發展和工藝的改進，在選用PLC時，在I/O點數和內存容量上適當留有余地。

　　5. 軟件設計主要是指編寫程序，要求程序結構清楚，可讀性強，程序簡短，占用內存少，掃描周期短。

　　PLC控制系統的設計內容

　　（1）根據設計任務書，進行工藝分析，并確定控制方案，它是設計的依據。

　　（2）選擇輸入設備（如按鈕、開關、傳感器等）和輸出設備（如繼電器、接觸器、指示燈等執行機構）。

　　（3）選定PLC的型號（包括機型、容量、I/O模塊和電源等）。

　　（4）分配PLC的I/O點，繪制PLC的I/O硬件接線圖。

　　（5）編寫程序并調試。

　　（6）設計控制系統的操作臺、電氣控制柜等以及安裝接線圖。

　　（7）編寫設計說明書和使用說明書。

　　1. PLC的硬件設計

　　PLC硬件設計包括：PLC及外圍線路的設計、電氣線路的設計和抗干擾措施的設計等。

　　選定PLC的機型和分配I/O點后，硬件設計的主要內容就是電氣控制系統的原理圖的設計，電氣控制元器件的選擇和控制柜的設計。電氣控制系統的原理圖包括主電路和控制電路。控制電路中包括PLC的I/O接線和自動、手動部分的詳細連接等。電器元件的選擇主要是根據控制要求選擇按鈕、開關、傳感器、保護電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

　　2. PLC的軟件設計

　　軟件設計包括系統初始化程序、主程序、子程序、中斷程序、故障應急措施和輔助程序的設計，小型開關量控制一般只有主程序。首先應根據總體要求和控制系統的具體情況，確定程序的基本結構，畫出控制流程圖或功能流程圖，簡單的可以用經驗法設計，復雜的系統一般用順序控制設計法設計。

　　3. 軟件硬件的調試

　　調試分模擬調試和聯機調試。

　　軟件設計好后一般先作模擬調試。模擬調試可以通過仿真軟件來代替PLC硬件在計算機上調試程序。如果有PLC的硬件，可以用小開關和按鈕模擬PLC的實際輸入信號（如起動、停止信號）或反饋信號（如限位開關的接通或斷開），再通過輸出模塊上各輸出位對應的指示燈，觀察輸出信號是否滿足設計的要求。需要模擬量信號I/O時，可用電位器和萬用表配合進行。在編程軟件中可以用狀態圖或狀態圖表監視程序的運行或強制某些編程元件。

　　硬件部分的模擬調試主要是對控制柜或操作臺的接線進行測試。可在操作臺的接線端子上模擬PLC外部的開關量輸入信號，或操作按鈕的指令開關，觀察對應PLC輸入點的狀態。用編程軟件將輸出點強制ON/OFF，觀察對應的控制柜內PLC負載（指示燈、接觸器等）的動作是否正常，或對應的接線端子上的輸出信號的狀態變化是否正確。

　　聯機調試時，把編制好的程序下載到現場的PLC中。調試時，主電路一定要斷電，只對控制電路進行聯機調試。通過現場的聯機調試，還會發現新的問題或對某些控制功能的改進。