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浅析PLC控制系统软件设计
■彭强 重庆大学软件学院
[摘要]可编程控制器的结构和工作方式与单片机、工控机等不尽相同,与传统的继电器控制也有本质的区别。这就决定了
其控制系统的设计也不完全一样,其最大特点就是软、硬件可以分开设计。本文就PLc控制系统的软件设计做一下介绍。
[关键词]PLC软件设计可编程控制器
可编程控制器(ProgrammableController)是计算机家族中的一梯形图所规定的特殊功能指令。在用户程序执行过程中,只有输
员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作 入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和
可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)。简称PLC。软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发
它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展。这种装置 生变化。而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的
的功能已经大大超过了逻辑控制的范围。因此,今天这种装置称 凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形
作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能
Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。 对排在其上面的程序起作用。
一、PLC的选择 三、PLC设计
随着PLC在工业控制中的推广普及,PLC产品的种类越来越 在一些典型的控制环节和电路的基础上,根据被控制对象对控
多。其结构型号、性能、容量、指令系统、编程方法等各不相同。 制系统的具体要求,凭经验进行选择、组合。有时为了得到一个满
适用场合也各有侧重。因此.合理选择PLC,对于提高PLC在控制意的设计结果,需要进行多次反复的调试和修改,增加一些辅助触
系统中的应用有着重要作用。PLC机型选择的基本原则是:在功能点和中问编程元件。这种设计方法没有一个普遍的规律可遵循。即
满足要求的前提下。选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比 具有一定的试探性和随意性,最后得到的结果也不是唯一的。设计
最优的机型。 所用的时间、设计的质量与设计者经验多少有关。
通常做法是。在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合, 其一:经验设计法,对于一些比较简单的控制系统的设计是
建议选用整体式结构的PLC。对于开关量控制以及以开关量控制为 比较有效的,可以收到快速、简单的效果。但是.由于这种方法主
主、带少量模拟量控制的工程项目中。一般其控制速度无须考虑。 要是依靠设计人员的经验进行设计.所以对设计人员的要求也比较
因此,选用带AkD转换、DkA转换、加减运算、数据传送功能的
高,特别是要求设计者有一定的实践经验,对工业控制系统和工业
低档机就能满足要求。而在控制比较复杂,控制功能要求比较高 上常用的各种典型环节比较熟悉。对于比较复杂的系统。经验法一
的工程项目中(如要实现PD运算、闭环控制、通信联网等)。可 般设计周期长,不易掌握,系统交付使用后,维护困难。所以.经
视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机(其中高档机主要用于 验法一般只适合于比较简单的或与某些典型系统相类似的控制系统
大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统以及整个工厂的自动化的设计。
等)。 其二:逻辑设计法,工业电气控制线路中,有不少都是通过继
二、PLC的工作原理 电器等电气元件来实现,而继电器,交流接触器的触点都只有两种
PLC可编程逻辑控制器,一种数字运算操作的电子系统,专为状态,即吸合和断开,因此。用“O”和。I”两种取值的逻辑代数
在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器。用于其内 设计电气控制线路是完全可以的。PLC的早期应用就是替代继电器
部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等 控制系统,逻辑设计方法同样也适用于PLC应用
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