第10章可编程控制器应用系统设计前面几章首先讲述了PLC的结构和工作原理,然后针对西门子S7系列及三菱FX系列PLC详细介绍了指令系统及编程方法。本章将在此基础上结合几个具体的应用实例,阐述PLC控制系统设计的方法和应注意的事项,使读者对PLC的使用和设计有一个比较全面的了解。10.1PLC应用系统设计的内容和步骤在掌握了PLC的基本工作原理及指令系统后,就可以把PLC应用到实际的工程项目中。不论是用PLC组成集散控制系统,还是独立控制系统,PLC控制部分的设计都可以参考如图10.1所示的步骤。图10.1PLC系统应用程序设计步骤10.1.1系统设计的原则与内容1.评估控制任务随着PLC功能的不断完善,几乎可以用PLC完成所有的工业控制任务。但是,是否选择PLC控制?选择单台PLC控制还是多台PLC的分散控制或分级控制?还应根据该系电器与PLC控制技术·362··362·统所需完成的控制任务,对被控对象的生产工艺及特点进行详细分析,特别是从以下几方面给以考虑。1)控制规模一个控制系统的控制规模可用该系统的I/O设备总数来衡量。当控制规模较大时,特别是开关量控制的I/O设备较多且联锁控制较多时,最适合采用PLC控制。2)工艺复杂程度当工艺要求较复杂时,采用传统的继电器系统进行控制不但会提高造价和成本,而且使用也不方便。因此,采用PLC控制将有更大的优越性。特别是如果工艺要求经常变动或控制系统有扩充功能的要求时,则只能采用PLC控制。3)可靠性要求虽然有些系统不太复杂,但对可靠性、抗干扰能力要求较高时,也需采用PLC控制。在20世纪70年代,一般认为I/O点总数在70点左右时,可考虑PLC控制。到了20世纪80年代,一般认为I/O点总数在40点左右就可以采用PLC控制,目前,由于PLC性能价格比的进一步提高,当I/O点总数在20点甚至更少时,就趋向于选择PLC控制了。4)数据处理速度当数据的统计、计算及规模较大,需很大的存储器容量,且要求很高的运算速度时,可考虑带有上位计算机的PLC分级控制;如果数据处理程度较低,而主要以工业过程控制为主时,采用PLC控制将非常适宜。2.系统设计的原则关于计算机控制系统的设计原则往往会涉及很多方面,其中最基本的设计原则可以归纳为4点。(1)完整性原则。最大限度地满足工业生产过程或机械设备的控制要求。(2)可靠性原则。确保计算机控制系统的可靠性。(3)经济性原则。力求控制系统简单、实用、合理。(4)发展性原则。适当考虑生产发展和工艺改进的需要,在I/O接口、通信能力等方面要留有余地。很明显,这4条...