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UniMAT亿维:PLC控制系统的软件设计

时间:2014-12-11

来源:深圳市亿维自动化技术有限公司

导语:软件设计是PLC控制系统设计的核心。要设计好PLC的应用软件,必须充分了解被控对象的生产工艺、技术特性、控制要求等。通过PLC的应用软件完成系统的各项控制功能。

软件设计是PLC控制系统设计的核心。要设计好PLC的应用软件,必须充分了解被控对象的生产工艺、技术特性、控制要求等。通过PLC的应用软件完成系统的各项控制功能。

1、 PLC应用软件设计的内容

PLC的应用软件设计是指根据控制系统硬件结构和工艺要求,使用相应的编程语言,对用户控制程序的编制和相应文件的形成过程。主要内容包括:确定程序结构;定义输入/输出、中间标志、定时器、计数器和数据区等参数表;编制程序;编写程序说明书。PLC应用软件设计还包括文本显示器或触摸屏等人机界面(HMI)设备及其它特殊功能模块的组态。

2、熟悉被控制对象制定设备运行方案

  在系统硬件设计基础上,根据生产工艺的要求,分析各输入/输出与各种操作之间的逻辑关系,确定检测量和控制方法。并设计出系统中各设备的操作内容和操作顺序。对于较复杂的系统,可按物理位置或控制功能将系统分区控制。较复杂系统一般还需画出系统控制流程图,用以清楚表明动作的顺序和条件,简单系统一般不用。

3、 熟悉编程语言和编程软件

熟悉编程语言最好的办法就是上机操作,并编制一些试验程序,在模拟平台上进行试运行,以便详尽地了解指令的功能和用途,为后面的程序设计打下良好的基础,避免走弯路。

4、 定义参数表

程序编制开始以前必须首先定义输入/输出信号表。主要依据是PLC输入/输出电气原理图。每一种PLC的输入点编号和输出点编号都有自己明确的规定,在确定了PLC型号和配置后,要对输入/输出信号分配PLC的输入/输出编号(地址),并编制成表。

一般情况下,输入/输出信号表要明显地标出模板的位置、输入/输出地址号、信号名称和信号类型等。尤其输入/输出定义表注释注解内容应尽可能详细。地址尽量按由小到大的顺序排列,没有定义或备用的点也不要漏掉,这样便于在编程、调试和修改程序时查找使用。

而中间标志、定时器、计数器和数据区编程以前可能不太好定义,一般是在编程过程中随使用随定义,在程序编制过程中间或编制完成后连同输入/输出信号表统一整理。

5、程序的编写

如果有操作系统支持,尽量使用编程语言高级形式,如梯形图语言。在编写过程中,根据实际需要,对中间标志信号表和存储单元表进行逐个定义,要注意留出足够的公共暂存区,以节省内存的使用。

由于许多小型PLC使用的是简易编程器,只能输入指令代码。梯形图设计好后,还需要将梯形图按指令语句编出代码程序,列出程序清单。在熟悉所选的PLC指令系统后,可以很容易地根据梯形图写出语句表程序。

6、程序的测试

测试时先从各功能单元入手,设定输入信号,观察输入信号的变化对系统的作用,必要时可以借助仪器仪表。各功能单元测试完成后,再连通全部程序,测试各部分的接口情况,直到满意为止。

程序测试可以在实验室进行,也可以在现场进行。如果是在现场进行程序测试,那就要将PLC与现场信号隔离,以免引起事故。

7、 程序说明书的编写

程序说明书一般包括程序设计的依据、程序的基本结构、各功能单元分析、使用的公式和原理、各参数的来源和运算过程、程序的测试情况等。

上面流程中各个步骤都是应用程序设计中不可缺少的环节,要设计一个好的应用程序,必须做好每一个环节的工作。但是,应用程序设计中的核心是程序的编写,其他步骤都是为其服务的。(转发暗号:亿维专注核心控制)

8、常用编程方法

PLC的编程方法主要有经验设计法和逻辑设计法。逻辑设计是以逻辑代数为理论基础,通过列写输入与输出的逻辑表达式,再转换成梯形图。由于一般逻辑设计过程比较复杂,而且周期较大,大多采用经验设计的方法。如果控制系统比较复杂,可以借助流程图。所谓经验设计是在一些典型应用基础上,根据被控对象对控制系统的具体要求,选用一些基本环节,适当组合、修改、完善,使其成为符合控制要求的程序。一般经验设计法没有普通的规律可以遵循,只有在大量的程序设计中不断地积累、丰富自己,并且逐渐形成自己的设计风格。一个程序设计的质量,以及所用的时间往往与编程者的经验有很大关系。

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