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PLC 控制系统设计
PLC 控制系统设计的一般步骤可以分为以下几步 : 熟悉控制对象并计算输入 / 输出设
备、PLC选型及确定硬件配置、设计电气原理图、设计控制台 （柜）、编制控制程序、程序 调试与编制技术文件。
一、明确控制要求 ,了解被控对象的生产工艺过程
熟悉控制对象设计工艺布置图 这一步就是系统设计的基础。首先应详细了解被控对
象的工艺过程与它对控制系统的要求 , 各种机械、液压、气动、仪表、电气系统之间的关
系 , 系统工作方式 （ 如自动、半自动、手动等 ）,PLC 与系统中其她智能装置之间的关系 , 人
机界面的种类 , 通信联网的方式 , 报警的种类与范围 , 电源停电及紧急情况的处理等等。
此阶段 , 还要选择用户输入设备 （ 按钮、 操作开关、 限位开关、 传感器等 ） 、 输出设备 （ 继
电器、接触器、信号指示灯等执行元件 ）, 以及由输出设备驱动的控制对象 （ 电动机、电磁
阀等 ） 。
同时，还应确定哪些信号需要输入给 PLC,哪些负载由PLC驱动，并分类统计出各输入
量与输出量的性质及数量 , 就是数字量还就是模拟量 , 就是直流量还就是交流量 , 以及电压
的大小等级 , 为 PLC 的选型与硬件配置提供依据。
最后 , 将控制对象与控制功能进行分类 , 可按信号用途或按控制区域进行划分 , 确定检
测设备与控制设备的物理位置 , 分析每一个检测信号与控制信号的形式、功能、规模、互
相之间的关系。信号点确定后 , 设计出工艺布置图或信号图。
二、 PLC 控制系统的硬件设计
随着PLC的推广普及，PLC产品的种类与数量越来越多。 近年来，从国外引进的PLC产
品、国内厂家或自行开发的产品已有几十个系列 , 上百种型号。 PLC 的品种繁多 , 其结构形
式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有不同 , 使用场合也各有侧重。因此 ,
合理选择PLC对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。
1、 PLC 机型的选择
PLC 机型的选择应就是在满足控制要求的前提下 , 保证可靠、维护使用方便以及最佳
的性能价格比。具体应考虑以下几方面
（1）性能与任务相适应 对于小型单台、仅需要数字量控制的设备，一般的小型PLC（如 西门子公司的S7-200系列、OMRO龄司的CPM1/CPM2K列、三菱的FX系列等）都可以满 足要求。
对于以数字量控制为主 , 带少量模拟量控制的应用系统 , 如工业生产中常遇到的温度、
压力、流量等连续量的控制 , 应选用带有 A/D 转换的模拟量输入模块与带 D/A 转换的模拟
量输出模块 , 配接相应的传感器、 变送器 （ 对温度控制系统可选用温度传感器直接输入的温
度模块）与驱动装置，并选择运算、数据处理功能较强的小型 PLC（如西门子公司的 S7-200
或 S7-300 系列、OMRONJ公司的 CQM1/CQM1H列等）。
对于控制比较复杂 , 控制功能要求更高的工程项目 , 例如要求实现 PID 运算、闭环控
制、通信联网等功能时 , 可视控制规模及复杂程度 , 选用中档或高档机 （ 如西门子公司的
S7-300 或 S7-400 系列、OMRON公司的 C200H臧 CV/CVM保歹h A-B 公司的 Control Logix 系列等 ） 。
（2） 结构上合理、安装要方便、机型上应统一 按照物理结构 ,PLC 分为整体式与模块
式。整体式每一 I/O 点的平均价格比模块式的便宜 , 所以人们一般倾向于在小型控制系统
中采用整体式PLG但就是模块式PLC的功能扩展方便灵活，I/O点数的多少、输入点数与 输出点数的比例、 I/O 模块的种类与块数、特殊 I/O 模块的使用等方面的选择余地都比整
体式PLC大得多，维修时更换模块、判断故障范围也很方便。 因此，对于较复杂的与要求较
高的系统一般应选用模块式 PLC。
根据I/O设备距PLC之间的距离与分布范围确定 PLC的安装方式为集中式、 远程I/O
式还就是多台PLC联网的分布式。
对于一个企业，控制系统设计中应尽量做到机型统一。 因为同一机型的PLC,其模块可
互为备用 , 便于备品备件的采购与管理 ; 其功能及编程方法统一 , 有利于技术力量的培训、
技术水平的提高与功能的开发 ；其外部设备通用，资源可共享。同一机型PLC的另一个好处
就是，在使用上位af算机对 PLC进行管理与控制时，通信程序的编制比较方便。这样 ，容易
把控制各独立的多台 PLC联成一个多级分布式系统，相互通信，集中管理，充分发挥网络通
信的优势。
（3）就是否满足响应时间的要求 由于现代PLC有足够高的速度处理大量的 I/