PLC控制系統設計與除錯的一般步驟

2022-07-24 22:33:22 字數 2120 閱讀 9762

(一)分析被控物件並提出控制要求

一般自控工程都有設計院的設計圖紙,儘管很多圖紙並不能直接拿過來成套和施工,但是還是可以提煉出大致工藝構造、系統配置和主要裝置,在此基礎上進行二次深化設計就事半功倍了。詳細分析被控物件的工藝過程及工作特點,了解被控物件機、電、液之間的配合,提出被控物件對plc控制系統的控制要求,確定控制方案,擬定設計任務書。

(二)確定輸入/輸出裝置

根據系統的控制要求,從主要工藝裝置清單(變配電裝置、電機、閥門、變頻器、軟啟動器、其它電機啟動櫃、儀器儀表和第三方成套裝置等)入手可以確定系統所需的全部輸入點位(如:按紐、位置開關、轉換開關及各種感測器等)和輸出點位(如:接觸器、電磁閥、訊號指示燈及其它執行器等,從而確定與plc有關的輸入/輸出裝置,以確定plc的i/o點數,由此可以基本確定自控系統配置圖。

(三)選擇plc

根據自控系統配置圖來選擇plc的機型、容量、i/o模組、通訊模組和電源等。

(四)分配i/o點並設計plc外圍硬體線路

1.分配i/o點

根據工藝特點(比如功能區間、地理位置等)畫出plc的i/o點與輸入/輸出裝置的連線圖或對應關係表,該部分也可在第2步中進行。

2.設計plc外圍硬體線路

plc系統配置好後,還必須要設計出系統其它部分的電氣線路圖,包括主電路和未進入plc的控制電路以及整個系統的通訊鏈路等。由plc的i/o連線圖和plc外圍電氣線路圖組成系統的電氣原理圖。到此為止系統的硬體電氣線路已經確定。

3.出成套加工圖紙並交付成套廠進行plc櫃、操作箱和儀表箱成套加工和出廠測試。

(五)程式設計

1. 程式設計

根據系統的控制要求,採用合適的設計方法來設計plc程式。程式要以滿足系統控制要求為主線,逐一編寫實現各控制功能或各子任務的程式,逐步完善系統指定的功能。除此之外,程式通常還應包括以下內容:

1)初始化程式。在plc上電後,一般都要做一些初始化的操作,為啟動作必要的準備,避免系統發生誤動作。初始化程式的主要內容有:對某些資料區、計數器等進行清零,對某些資料區所需資料進行恢復,對某些繼電器進行置位或復位,對某些初始狀態進行顯示等等。

2)檢測、故障診斷和顯示等程式。這些程式相對獨立,一般在主體程式設計基本完成後再新增。

3)保護和連鎖程式。保護和連鎖是程式中不可缺少的部分,必須認真加以考慮。它可以避免由於非法操作而引起的控制邏輯混亂。

4)程式設計盡可能按照工藝段分功能獨立設計,做到層次分明,邏輯清晰。

5)程式符號表定義盡可能統一標識字首,方便呼叫和修改。

6)一些較複雜演算法及邏輯及時做好注釋。

2. 程式模擬除錯

程式模擬除錯的基本思想是,以方便的形式模擬產生現場實際狀態,為程式的執行創造必要的環境條件。根據產生現場訊號的方式不同,模擬除錯有硬體模擬法和軟體模擬法兩種形式。

1)硬體模擬法是使用一些硬體裝置(如用另一台plc或一些輸入器件等)模擬產生現場的訊號,並將這些訊號以硬接線的方式連到plc系統的輸入端,其時效性較強。

2)軟體模擬法是在plc中另外編寫一套模擬程式,模擬提供現場訊號,其簡單易行,但時效性不易保證。模擬除錯過程中,可採用分段除錯的方法,並利用程式設計器的監控功能。

(六)硬體實施

硬體實施方面主要是進行控制櫃(臺)等硬體的設計及現場施工。主要內容有:

1) 設計控制櫃和操作台等裝置的安裝布置圖及櫃內接線圖。

2)設計各系統之間的電氣互連圖,做出電纜表。

4)校對完畢後,及時更新電纜表。

由於程式設計與硬體實施可同時進行,因此plc控制系統的設計週期可大大縮短。

(七)單機除錯

plc裝置安裝就緒、電纜接線完畢和配電系統通電後,就可以準備單機除錯了,單機除錯主要內容有:

1)配電箱櫃上電(上電前做短路和對地測試)

4)逐一單體除錯

(八)聯動除錯

聯動除錯是單體除錯後的進一步工藝除錯。聯動除錯過程應遵從工藝,統一排程,多點觀察進行除錯。如工藝指標達不到、操作不合理,則必須根據工藝要求調整控制引數、邏輯連鎖、自動序列和上位畫面等,直至驗收通過。

全部除錯完畢後,交付試執行。經過一段時間執行,如果工作正常、程式不需要修改,應將程式固化到eprom中,以防程式丟失。此外,做好plc程式和上位機畫面備份,做好上位機系統備份。

(九)整理和編寫技術檔案

技術檔案包括設計說明書、硬體原理圖、安裝接線圖、電氣元件明細表、plc程式、上位機程式以及使用說明書等。

PLC控制系統的軟體設計

軟體設計就是編寫滿足生產控制要求的plc使用者程式,即繪製梯形圖或編寫語句表。plc的軟體設計包括系統初始化程式 主程式 子程式 中斷程式 故障應急措施和輔助程式的設計。首先應根據總體要求和控制系統的具體情況,確定程式的基本結構,畫出控制流程圖或功能流程圖,簡單的可以用經驗法設計,複雜的系統一般用順...

軟體除錯的一般思路

解決軟體的bug就像警察破案一樣。警察在掌握了案件發生的時間地點和相關人物後進行分析推理,採訪相關人員,排除嫌疑人,最終找到 同樣的,軟體開發人員在接到bug時,也是分析bug發生的背景,然後在運用各種方法來找出問題的原因。並不是所有的bug都能一眼看出問題發生在哪個地方。雖然bug發生的原因千差萬...

程式除錯的一般思路

每個程式設計師的很多時間都在和bug打交道,而debug的過程總不那麼令人高興。本人在除錯過程中總結了幾點除錯程式的一般方法,寫出來和大家分享,能力有限,歡迎各位大神批評指正!1.單步除錯 從問題程式的起點開始,單步執行程式 觀察變數的變化過程,是最基本的程式除錯方法。這種方法適合錯誤定位範圍較小的...