济南SIEMENS西门子PLC代理商

时间：2023-03-24

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设备安全是电气设计人员必须考虑的问题。尤其应重视设备运行过程中出现部件故障或其他原因的紧急停机的情况，控制系统的动作必须迅速、可靠、安全。

系统设计中，必须采用符合EN标准要求的安全电路；应充分考虑到PLC本身发生故障的可能性；安全电路必须利用电磁动作元件组成，并且满足"强制执行"条件。

对于某些执行元件的动作，如电机的正/反转接触器等，应进行可靠的动作"互锁"。这些"互锁"不能仅在PLC用户程序中进行，还必须在强电控制线路中同样得到保证，以防发生危及设备安全的事故，做到万无一失。

控制系统运行的稳定性与可靠性是系统设计成败的关键。控制系统的动作不可靠，不仅会导致设备的运行故障，影响加工产品的质量和生产效率，而从可能引发安全事故。

在保安全性与可靠性要求的前提下，简化系统结构、简化操作、简化线路、简化程序不仅可以降，而且也是提高系统可靠性的重要措施。严格按照PLC的设计规范与要求进行设计;按照PLC的安装要求进行安装；按规范进行布线与施工；对用户程序进行多方检查与试验；采取正确的抗干扰措施等，都是提高系统可靠件的重要手段。

(3)简化系统结构。在能够完全满足控制对象的各项控制要求，确保系统安全性、可靠性，不影响系统自动化程度与功能的前提下，系统的设计应尽可能简单、实用。简化系统结构不仅仅是降低生产制造成本的需要，而且也是提高系统可靠性的重要措施。

简化系统包括简化操作、简化线路、简化程序等方面。

系统设计应具有良好的操作性能，为操作者提供友好的界面，尽可能为操作、使用提供便利。设计不但要考虑人机工程学，而且应尽可能减少不必要的控制按钮等操作元件的数量(有关安全的除外)，简化操作过程。设备的操作过程应简洁、明了、方便、容易。

系统控制线路的设计必须简单、可靠，应尽可能减少不必要的控制器件与连线。简单、实用的控制线路不仅可以降低生产制造成本，重要的是它可以提高系统工作的性，方便用户使用与维修。

PLC用户程序也要尽量简化，使用的指令应越简洁、越明了越好；要杜绝人为地使程序复杂化，从而为他人理解程序增加困难的现象。

采用梯形图编程时，应尽可能减少不必要的辅助继电器、触点的使用数量。过多的辅助继电器、触点不仅影响程序的执行速度，延长循环扫描时间，而且会给程序的检查、阅读带来不必要的麻烦，影响调试、维修进度。

2. 系统设计步骤

PLC控制系统的设计(调试)可以按照图5-1所示进行。设计可分为系统规划、硬件设计、软件设计系统调试及技术文件的编制五个阶段。

(1) 系统规划。系统规划为设计的一步，内容包括确定控制系统方案与总体设计两部分。确定控制系统方案时，应首先明确控制对象所需要实现的动作与功能、生产工艺要求与设备的现场布置情况；在此基础上确定系统的技术实现手段，选择系统的总体结构形式与组成部件。

系统规划的具体内容包括：明确控制要求，确定系统类型，确定硬件配置要求；选择PLC的型号、规格，确定I/O模块的数量与规格，选择特殊功能模块；选择人机界面、伺服驱动器、变频器、调速装置等。

(2) 硬件设计。硬件设计是在系统规划与总体设计完成后的技术设计。在这一阶段，设计人员需要根据总体方案完成电气控制原理图、连接图、元件布置图等基本图样的设计工作。

图5-1 PLC控制系统的设计步骤

在此基础上，应汇编完整的电器元件目录与配套件清单，提供给采购供应部门购买相关的组成部件。同时，根据PLC的安装要求与用户的环境条件，结合所设计的电气原理图与连接、布置图，完成用于安装以上电器元件的控制柜、操纵台等零部件的设计。

设计完成后，将全部图样与外购元器件、标准件等汇编成统一的基本件、外购件、标准件明细表(目录)，提供给生产、供应部门组织生产与采购。

(3) 软件设计。PLC控制系统的软件设计主要是编制PLC用户程序、特殊功能模块控制软件、确定PLC 以及功能模块的设定参数(如需要)等。它可以与系统电器元件安装柜、台的制作、元器件的采购同步进行。

软件设计应根据所确定的总体方案与已经完成的电气控制原理图，按照原理图所确定的I/O地址，编写实现控制要求与功能的PLC用户程序。为了方便调试、维修，通常需要在软件设计阶段同时编写出程序说明书、I/O地址表、注释表等辅助文件。

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