基于PLC的自控系统优化设计-PLC论文
本文详细介绍了PLC控制系统的设计步骤，从确定系统规模到设备选型，从系统设计到系统调试，针对PLC控
制系统设计中的每个环节都作了详细阐述，对关键问题进行了理论分析，提出了优化设计方法。
1引言
在现代化的工业生产设备中，有大量
的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的
启停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压
力、流量的设定与控制等，而PLC技术是解
决上述问题的最有效、最便捷的工具，因此
PLC在工业控制领域得到了广泛的应用。下
面就PLC工业控制系统设计中的问题进行
探讨。
2 PLC系统设备选型
PLC最主要的目的是控制外部系统。
这个系统可能是单个机器，机群或一个生产
过程。不同型号的PLC有不同的适用范围。
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。
目前市场上的PLC产品众多，国外知
名品牌有德国的SIEMENS。日本的
OMRON、MITSUBISHI、FUJI、
Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。国产
品牌有研华、研样、合力时等。近几年，
PLC产品的价格有较大的下降，其性价比越
来越高。PLC的选型应从以下几个方面人
手。
2.1确定PLC控制系统的规模
依据工厂生产工艺流程和复杂程度确
定系统规模的大小。可分为大、中、小三种
规模。
小规楼PLC控制系统:单机或者小规模
生产过程，控制过程主要是条件、顺序控
制，以开关量为主，并且I/O点数小于128
点。一般选用微型PLC，如SIEMENS S7-
200等。
中等规楼驴LC控制系统:生产过程是复
杂逻辑控制和闭环控制，I/O点数在128-
-512点之间。应该选用具有模拟量控制、
PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-
300等。
大规楼PLC控制系统:生产过程是大规
模过程控制、DCS系统和工厂自动化网络控
制，I/O点数在512点以上。应该选用具有
通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函
数运算的高档PLC，如SIEMENS S7-400等，
再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的
通讯和控制。
2.2确定PLC I/O点的类型
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
软硬件资源余量而不浪费资源的机型(小、
中、大型机器)。
根据PLC输出端所带的负载是直流型
还是交流型，是大电流还是小电流，以及
PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端
采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸
管输出。不同的负载选用不同的输出方式，
对系统的稳定运行是很重要的。
电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率
低的设备，PLC输出端采用继电器输出或者
固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字
直流调速器的启动/停止应采用晶体管输
出。
2.3确定PLC编程工具
(1)般的手持编程器编程。手持编
程器只能用商家规定语句表中的语句表
(STL)编程。这种方式效率低，但对于系统
容量小、用量小的产品比较适宜，具有体积
小、价格低、易于现场调试等优点。这
主要用于微型PLC的编程。
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