控制系统设计步骤

9.1.1　PLC控制系统设计步骤

PLC控制系统设计通常从了解分析控制对象开始，对于不同的控制对象，应采用不同的PLC控制方案。PLC控制系统设计步骤一般包含以下内容：

1．深入了解被控对象

这一步是系统设计的基础。设计前应深入现场进行调查研究，搜集资料，并与工艺、机械方面的技术人员和现场操作人员密切配合，共同解决设计中出现的问题。这一步要求做到：

（1）了解工艺要求：详细了解被控对象（生产过程、设备）的工作原理、功能、工作过程（如动作顺序、动作条件）、操作方式（如手动、自动、单周期、单步）等。

（2）了解保护要求：详细了解保护和联锁的要求，并将保护和联锁的要求详细地单独列出，在系统调试时重点检查。

（3）了解电气和设备之间的相互联系，重点了解电气和设备的一些特殊要求，在设计中要充分考虑。

2．确定控制系统方案

根据控制要求确定PLC控制系统结构时，应考虑系统规模、被控装置的特点、被控参数的特点（模拟量、数字量、是否有闭环控制等）、控制难易程度、系统性价比等多种因素，以确定是采用单机系统还是采用多机系统。

在采用多机系统时，对不同控制装置中的重要参数和控制系统应采用互为备用的组态方式。

在确定控制系统方案时，若系统属于老系统改造，则设计时应考虑与老系统的衔接。

3．确定系统控制功能要求和控制任务划分

PLC控制系统的功能要求，在充分考虑了工艺控制要求外，还应充分考虑操作人员对生产过程的监控和干预能力，需要配置相应的操作站，必要时还要配置工程师操作站。

在完成系统方案的设置后，还应对控制任务机械划分，即将一个复杂的控制系统划分为相对较小和简单的控制模块。任务划分可以按单元装置划分或按动作顺序划分。任务划分有助于将一个复杂的控制任务明确化、清晰化、模块化，便于程序的设计。

4．编写功能说明书

具体说明各部分的功能及技术参数要求，功能说明书应相对详细，特别注意各部分之间的衔接和相关条件。

5．确定PLC选型和配置。

6．确定主控台和操作员站，必要时可配置工程师操作站。要注意主控台和操作站与机柜之间的距离，一般不超过15米。

7．进行PLC外部电路及安全电路设计，接地和防雷设计。

8．调试

调试分为程序调试、单机调试和联机调试。程序调试主要测试应用程序，可分步进行，最后测试整体程序；单机调试主要测试PLC与单机设备之间的控制关系；联机调试主要测试PLC与多个设备之间的控制关系。在进行单机调试和联机调试前，应做好调试文件，包括：调试步骤、调试记录表。进行单机调试和联机调试后要进行调试结果分析。

9．编制并交付技术文件。