摘要：自二十世紀(jì)六十年代美國推出可編程邏輯控制器PLC，取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。如何進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要經(jīng)歷如下過程。
　　
　　(一)分析被控對象并提出控制要求
　　
　　詳細(xì)分析被控對象的工藝過程及工作特點(diǎn)，了解被控對象機(jī)、電、液之間的配合，提出被控對象對PLC控制系統(tǒng)的控制要求，確定控制方案，擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書。
　　
　　(二)確定輸入/輸出設(shè)備
　　
　　根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備(如：按紐、位置開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)及各種傳感器等)和輸出設(shè)備(如：接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執(zhí)行器等)，從而確定與PLC有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備，以確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。
　　
　　(三)選擇PLC
　　
　　PLC選擇包括對PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源等的選擇，詳見本章第二節(jié)。
　　
　　(四)分配I/O點(diǎn)并設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路
　　
　　1.分配I/O點(diǎn)
　　
　　畫出PLC的I/O點(diǎn)與輸入/輸出設(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)關(guān)系表，該部分也可在第2步中進(jìn)行。
　　
　　2.設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路
　　
　　畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進(jìn)入可編程控制器的控制電路等。
　　
　　由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經(jīng)確定。
　　
　　(五)程序設(shè)計(jì)
　　
　　1.程序設(shè)計(jì)
　　
　　根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，采用合適的設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì)PLC程序。程序要以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫實(shí)現(xiàn)各控制功能或各子任務(wù)的程序，逐步完善系統(tǒng)的功能。除此之外，程序通常還應(yīng)包括以下內(nèi)容：
　　
　　(1)初始化程序。在PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動作必要的準(zhǔn)備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。初始化程序的主要內(nèi)容有：對某些數(shù)據(jù)區(qū)、計(jì)數(shù)器等進(jìn)行清零，對某些數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，對某些繼電器進(jìn)行置位或復(fù)位，對某些初始狀態(tài)進(jìn)行顯示等等。
　　
　　(2)檢測、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對獨(dú)立，一般在程序設(shè)計(jì)基本完成時再添加。
　　
　　(3)保護(hù)和連鎖程序。保護(hù)和連鎖是程序中*的部分，必須認(rèn)真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。
　　
　　2.程序模擬調(diào)試
　　
　　程序模擬調(diào)試的基本思想是，以方便的形式模擬產(chǎn)生現(xiàn)場實(shí)際狀態(tài)，為程序的運(yùn)行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場信號的方式不同，模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。
　　
　　(1)硬件模擬法是使用一些硬件設(shè)備(如用另一臺PLC或一些輸入器件等)模擬產(chǎn)生現(xiàn)場的信號，并將這些信號以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端，其時效性較強(qiáng)。
　　
　　(2)軟件模擬法是在PLC中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場信號，其簡單易行，但時效性不易保證。模擬調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。
　　
　　(六)硬件實(shí)施
　　
　　硬件實(shí)施方面主要是進(jìn)行控制柜(臺)等硬件的設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工。主要內(nèi)容有：
　　
　　1)設(shè)計(jì)控制柜和操作臺等部分的電器布置圖及安裝接線圖。
　　
　　2)設(shè)計(jì)系統(tǒng)各部分之間的電氣互連圖。
　　
　　3)根據(jù)施工圖紙進(jìn)行現(xiàn)場接線，并進(jìn)行詳細(xì)檢查。
　　
　　由于程序設(shè)計(jì)與硬件實(shí)施可同時進(jìn)行，因此PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期可大大縮短。
　　
　　(七)聯(lián)機(jī)調(diào)試
　　
　　聯(lián)機(jī)調(diào)試是將通過模擬調(diào)試的程序進(jìn)一步進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。聯(lián)機(jī)調(diào)試過程應(yīng)循序漸進(jìn)，從PLC只連接輸入設(shè)備、再連接輸出設(shè)備、再接上實(shí)際負(fù)載等逐步進(jìn)行調(diào)試。如不符合要求，則對硬件和程序作調(diào)整。通常只需修改部份程序即可。
　　
　　全部調(diào)試完畢后，交付試運(yùn)行。經(jīng)過一段時間運(yùn)行，如果工作正常、程序不需要修改，應(yīng)將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。
　　
　　(八)整理和編寫技術(shù)文件
　　
　　技術(shù)文件包括設(shè)計(jì)說明書、硬件原理圖、安裝接線圖、電氣元件明細(xì)表、PLC程序以及使用說明書等。