【摘要】本文介绍了可编程控制器系统设计方法。可编程控制器在工业智能控制方面有着重要的应用。本文主要可编程控制器设计原则、设计内容方面进行阐述，对读者学习使用可编程控制器有重要的指导意义。
【关键词】关键词：可编程控制器 系统设计 机型选择
1 前言
可编程控制器在我国工业方面应用越来越广泛，了解可编程控制器系统设计的原则和内容对学习利用可编程控制器实现的智能控制有着重要指导作用。
2 系统设计的原则
在电气控制系统中，实现系统的要求，提高生产效率，保证产品质量是控制的最终目标。在可编程序控制器的系统设计时也应该把这个问题放到首位。PLC系统设计应当遵循以下原则。
（1） 满足要求 最大限度地满足被控对象的控制要求是设计控制系统的首要前提。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，采集实际控制的相关信息，总结控制过程中好的控制方法，搜集与本被控对象相关的文献资料，来进行深入的分析和设计，并且要和现场的工作人员多进行沟通，一起改进和完善设计中所存在的问题。
（2） 安全可靠 在控制系统的设计中，控制系统长期工作的安全性与稳定性是设计的基本原则。这就要求设计要考虑控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行。为了能达到这一点，要求在系统设计上，器件选择上，软件编程上要全面考虑。
（3） 经济实用 经济运行也是系统设计的一项重要原则。新的控制系统虽然能够对产品的质量和数量带来改善，为生产创造更多的价值，但新系统的引入、员工的培训、系统的维护都是一笔不小的投入。在满足实际控制需求的基础上，要合理改进系统，降低系统的投入。
（4） 适应发展 社会在不断地前进，科学在不断地发展，控制系统的要求也一定会不断地在提高、不断地在完善。因此，在控制系统的设计时要考虑到今后的升级。在对PLC型号及相关配置模块的选择方面能够留有一定的余量，以方便日后使用过程中的改进和升级。
3 系统设计的内容
3.1 机型选择
目前，可编程序控制器产品种类繁多，同一个公司生产出的PLC也常常推出系列产品。这需要用户去选择最适合自己要求的产品。正确选择产品中，首要的是选定机型。
（1） 根据系统类型选择机型 根据不同类型的机型，可将控制系统分为三类，分别为：单体控制小系统、慢过程大系统以及快速控制大系统。这些系统在PLC的选型上是有区别的。
在单体控制的小系统中可通过使用一台可编程序控制器来实现系统的要求。该系统简单灵活，控制对象往往是系统中的某一个控制指标。这种系统对可编程序控制器间的通信技术要求不高。但有时需要在机器与机器之间进行通信。
慢过程大系统的特点是对设备的性能要求低，但设备之间有一定的联系，设备之间有一定的距离，并且控制的对象复杂，例如加热炉、港口等系统中对象的远程控制；还有些系统中部分设备需要较高的运行速度，但是另外一些设备则不需要太高的运行速度，如钢厂、电厂的一些相关控制系统。对这一类控制对象，大型机一般不适合这种灵活控制的场合。一般常采用多台中小机型和低速网相连接。通常可以选择单台中小型机对单台设备进行单独控制，这样不仅容易编程，而且便于调试和对故障查找、改正。
快速控制大系统：随着可编程序控制器在工业领域应用的不断扩大，在中小型的快速系统中，可编程序控制器能够实现对设备的各种基本控制。在这一类控制系统中，即使使用一台性能较高的大型机也不容易实现控制的要求。假如使用多台中小型机则可以灵活的对系统进行控制，并且反应速度快。
（2）由被控对象选择机型 根据控制对象的不同特点进行分析，是选择机型的基础。由控制对象需要的输入输出点数的多少，可以将PLC的大小种类确定出来。由控制对象的实际特点可确定出PLC的性能。根据控制对象的操作规则可以估计出控制程序所占内存的容量。根据以上的综合分析，就可以更加准确的确定出PLC机型的范围。
3.2 选择接口设备
为了运行可靠在选择PLC产品时，需要综合考虑到机型和接口设备的质量和控制可靠性的问题。PLC的接口设备分为自身的I/O与功能模块，还有与接口模块相连的外部设备这两部分。在选择PLC自身模块时需要考虑下面两点。一是要保证其能够与PLC对接良好。这就要考虑到模块的型号与规格这两个方面，主要是看看他们的类型与型号是否配套。二是要保证所用到的模块是否与外部设备对接良好。
硬件部分的工作完成后，就要开始着手软件设计了，即程序的编制工作。在编制程序之前需要绘制一个输入输出变量表，这样有利于程序编写，为下面的许多工作都提供了便捷的条件。
3.3 分配输入输出点
为了以后的工作的便捷，设计者在完成上面的工作后，就可以对设备的I/O进行设定。
（1） 单台PLC系统的输入输出点的分配 在对输入输出点进行排序时，最好不要按照顺序排列，这样不利于系统的编程与系统的调试工作。为了方便，可以按照控制设备的不同，将输入输出点进行分配，这样可以有利于调试与编程工作
（2）多台PLC系统中输入输出点的分配 如果系统中存在多个可以编程的控制器，应该依据工程上的总要求，把输入输出按照控制类别的不同进行分组，并且得到各个可编程控制器分别需要遵守的规则。
3.4建立输入输出变量表
（1） 绘制输入输出变量表 为了方便编程，需要绘制一个输入输出变量列表。在表内中应该把相应的模块端子，地址号与信号名称对应好。
（2） 建立内存变量分配表 输入输出点最终会储存在PLC的内存单元中，也就是通常说的输入输出映像区。对于一个具体的程序可能会用到许多的器件与变量，比如定时器、计数器还有许多的PLC内部变量等，那么就必须在编程前，考虑周全，把这些变量所需要占用的内存分配好，并建立相应的表格，也即内存变量分配表，它包含了所需要的所有元件和变量，并且可以根据它来阅读程序和查找故障。
3 小结
本文主要论述了可编程控制器系统设计方法，如系统的设计原则，设计内容，包括选择机型、选择接口设备、分配输入输出点等。
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