地铁设备中PLC系统设计步骤及应用

1.设计内容

（1）根据生产工艺过程，分析控制要求并设计任务书，确定控制方案。

（2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。

（3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。

（4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。

（5）编写程序并调试。

（6）设计控制系统的操作台、电气控制柜及安装接线图。

（7）编写设计说明书和使用说明书。

PLC系统设计流程如图9-1所示。

图9-1　PLC系统设计流程图

2.设计步骤

1）工艺分析

深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。

2）选择合适的PLC类型(www.xing528.com)

在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：

（1）功能的选择。对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块，以及指令功能（如中断、PID等）。

（2）I/O点数的确定。统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充（一般加上10%～20%的备用量），从而选择PLC的I/O点数和输出规格。

（3）内存的估算。用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。

3）分配I/O点并绘制I/O硬件接线图

分配PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表并画出输入/输出端子的接线图。进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

4）程序设计

对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计控制程序，并对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。

5）控制柜或操作台的设计和现场施工

设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；根据图纸进行现场接线并检查。

6）PLC控制系统整体调试

如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。

7）编制技术文件

技术文件分两大部分：设计说明书和使用说明书。具体包括可编程序控制器的外部接线图、电器布置图、电器元件明细表、顺序功能图、带注释的梯形图和说明、用户手册等。