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PLC 应用设计步骤和简介－初学者
PLC 的工作方式和通用微机不完全一样，因此用 PLC 设计自动控制系统与微机的控制系统 的开发过程也不完全一样。需要根据 PLC 的特点，以程序形式来体现其控制功能。设计可 按照下图中几个步骤进行。
1．确定控制对象及控制范围 详细了解被控对象的控制要求，确定必须完成的动作及完成的顺序，归纳出工作循环和状
态流程图。
2．PLC 型号的选定
根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行 I/O 点数和 I/O 点的类型（数字量、 模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有余量而不浪费资源 的机型（小、中、大形机器）。并且结合市场情况，考察 PLC 生产厂家的产品及其售后服务、 技术支持、网络通信等综合情况，选定价格性能比较好的 PLC 机型。
3．硬件设计
根据所选用的 PLC 产品，了解其使用的性能。按随机提供的资料结合实际需求，同时考 虑软件编程的情况进行外电路的设计，绘制电器控制系统总装配图和接线图。
4．软件设计
（1）在进行硬件设计的同时可以同时着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据 控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是 PLC 应用的关键的问题，程序的编写是软件 设计的具体表现。在程序设计的时候建议将使用的软继电器（内部继电器、定时器、计数器 等）列表，标明用途以便于程序设计、调试和系统运行维护，检修时候查阅。
（2）程序初调也成为模拟调试。将设计好的程序通过程序编辑工具下载到 PLC 控制单元 中。由外接信号源加入测试信号，通过各种状态指示灯了解程序运行的情况，观察输入/输 出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，并及时修改和调整程序，消除缺陷，直到 满足设计的要求为止。
5．现场调试
在初调合格的情况下，将 PLC 与现场设备连接。在正式调试前全面检查整个 PLC 控制系 统，包括电源、接地线、设备连接线、I/O 连线等。在保证整个硬件连接的正确无误的情况 下即可送电。把 PLC 控制单元的工作方式布置为“RUN”开始运行。反复调试消除可能出现 的各种问题。在调试过程中也可以根据实际需求对硬件作适当修改老配合软件的调试。应保 持足够长的运行时间使问题充分暴露并加以纠正。试运行无问题后可将程序固化在具有长久 记忆功能的存储器中，并做备份（至少应该作 2 份）。
可编程控制器的维护和故障诊断
为了**系统的正常运行，定期对 PLC 系统进行检查和维护是必不可少的，而且还必须熟 悉一般故障诊断和排除方法。

结构整体式
整体式结构的可编程序控制器把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成
plc结构
plc结构
在一个单元内，该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一整的PLC。
控制点数不符合需要时，可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。
组合式
组合式结构的可编程序控制器是把PLC系统的各个组成部分按功能分成
plc组合
plc组合
若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。比如，一些可编程序控制器，除了－些基本的I/O模块外，还有一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。
叠装式
叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU自成独立的基本单元（由CPU和一定的I/O点组成），其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的联接，各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧

优点
可靠
PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线大大减少。与此同时，系统的维修简单，维修时间短。Plc采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如：冗余的设计。断电保护，故障诊断和信息保护及恢复。PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。
易操作
PLC有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位。
灵活
PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便，监视和控制变量十分容易。
西门子PLC S7-300系列PLC安装及注意事项：
一、辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备(光电传感器等);
二、 一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子)，不要将线接上;
三、 PLC存在I/O响应延迟问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。
四、输出有继电器型，晶体管型(高速输出时宜选用)，输出可直接带轻负载(LED指示灯等);
五、输入/断开的时间要大于PLC扫描时间;
六、PLC输出电路中没有保护，因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏PLC;
七、 不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏PLC;
八、接地端子应独立接地，不与其它设备接地端串联，接地线裁面不小于2mm2;
九、 输入、输出信号线尽量分开走线，不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起，以免出现干扰信号，产生误动作;信号传输线采用屏蔽线，并且将屏蔽线接地;为保证 信号可靠，输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰，应远离动力线、高压设备等。

西门子 PLC 的几种编程语言不同的商家的 PLC 有不同的编程语言，但就某个商家而言，PLC 的编程语言也就那么几 种。下面，以西门子 PLC 的编程语言为例，说明一下，各种编程语言的异同。 1、顺序功能图（SFC－Seauential Fuction Chart）这是位于其它编程语言之上的图形语言，用来编程顺序控制的程序（如：机械手控制程 序）。编写时，工艺过程被划分为若干个顺序出现的步，每步中包括控制输出的动作，从一 步到另一步的转换由转换条件来控制，特别适合于生产制造过程。西门子 STEP7 中的该编程语言是 S7 Graph。 2、梯形图（LAD－LAdder Diagram）这是使用使用多的 PLC 编程语言。因与继电器电路很相似，具有直观易懂的特点， 很容易被熟悉继电器控制的电气人员所掌握，特别适合于数字量逻辑控制。梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令构成。触点代表逻辑输入条件，线圈 代表逻 辑运算结果，常用来控制的指示灯，开关和内部的标志位等。指令框用来表示定时器、计数 器或数算等附加指令。在程序中，左边是主信号流，信号流总是从左向右流动的。 不适合于编写大型控制程序。3、语句表（STL－STatement List） 是一种类似于微机汇编语言的一种文本编程语言，由多条语句组成一个程序段。语言表适合于经验丰富的程序员使用，可以实现某些梯形图不能实现的功能。4、功能块图（FBD－Function Block Diagram） 功能块图使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑，一些复杂的功能用指令框表示，适合于有数字电路基础的编程人员使用。功能块图用类似于与门、或门的框图来表 示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小 圆圈表示“非”运算，方框用“导线”连在一起，信号自左向右。5、结构化文本（ST－Structured Text）结构化文本（ST）是为 IEC61131－3 标准创建的一种的编程语言。与梯形图 相比，它实现复杂的数算，编写的程序非常简洁和紧凑。STEP7 的 S7 SCL 结构化控制语言，编程结构和 C 语言和 Pascal 语言相似，特别适合于 习惯于使用语言编程的人使用。