西门子PLC授权韶关代理商

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经验设计法，即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并多次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节、才能达到控制要求。这种方法没有规律可遵循、设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，称为经验设计法。经验设计法用于较简单的梯形图设计。

  用经验设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：①分析控制要求、选择控制原则；②设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；③设计执行元件的控制程序；④检查修改和完善程序。下而通过PLC控制送料小车的经验设计实例来介绍经验设计法。

  图6-90 卧式镗床PLC控制的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表

  1. 送料小车运行示意及I/O分配图

  送料小车运行示意及I/O分配图如图6-91所示。送料小车在左限位开关10.4处装料；20x后装料结束，开始右行；碰到右限位开关10.3后停下来卸料；25s后左行；碰到左限位开关10.4后又停下来装料。这样不停地循环工作，直到按下停止按钮10.2。按钮10.0和I0.1分别用来启动小车右行和左行。

  图6-91 送料小车运行示意及I/O分配图

  2. 以成熟经脸来设计送料小车控制梯形图和语句表程序

  以电动机正反转控制梯形图的成熟经验为基础，设计出的送料小车控制梯形图和语句表程序如图6-92 所示。

  图6-92 送料小车控制的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表

  3. 设计说明

  为使小车自动停止、将10.3和10.4的动断触点分别与Q0.0和Q0.1的线圈串联。为使小车自动启动，将控制装、卸料延时的定时器T37和T38的动合触点，分别与手动启动右行和左行的10.0、10.1的动合触点并联，并用与两个限位开关对应的10.4和10.3的动合触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。设小车在启动时是空车，按下左行启动拉钮IO.1，QO.1得电，小车开始左行，碰到左限位开关时，I0.4的动断触点断开，使00.1失电，小车停止左行。10.4的动合触点接通，使00.2和T37的线圈得电，开始装料和延时。20s后T37的动合触点闭合，使Q0.0得电，小车右行。小车离开左限位开关后，10.4变为"0"状态，Q0.2和T37的线圈失电，停止装料，T37被复位。小车右行和卸料过程与上面的过程基本相同。如果小车正在运行时按停止按钮IO.2，小车将停止运动，系统停止工作。

  经验设计法对于一些比较简单的程序设计是比较有效的，可以收到快速、简单的效果。由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，对设计人员的要求也就比较高，特别是要求设计者要有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。经验设计法没有固定的规律可遵循，具有很大的试探件和随意性，往往需经过多次反复修改和完善才能符合设计要求，设计的结果往往不是很规范，且因人而异。

  经验设计法一般适合于设计一些简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序(如手动程序等)。如果用来设计复杂系统梯形图，一般存在以下两个问题。

  1) 考虑不周全、设计麻烦、设计周期长。用经验设计法设计复杂系统的梯形图程序时，要用大量的中间元件来完成记忆、连锁、互锁等功能、由于需要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难，并且很容易遗漏一些问题。修改某一局部程序时，很可能会对系统其他部分程序产生意想不到的影响，往往花费了很多时间，还得不到一个满意的结果。

  2) 梯形图的可读性差、系统维护困难。用经验设计法设计的梯形图是按设计者的经验和习惯进行设计的。是设计者的同行，要分析这种程序也非常困难，更不用说维修人员了，这会给PLC系统的维护和改进带来许多困难。

PLC控制系统硬件设计需要考虑的PLC产品种类

对输入 / 输出点的选择

要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。

PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。

（2）  对存储容量的选择

对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择容量时留有裕量要大些。

（3）   对 I/O 响应时间的选择

PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在 2 ～ 3 个扫描周期）等。对开关量控制的系统， PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。

（4）   根据输出负载的特点选型

不同的负载对 PLC 的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC 有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的 PLC 。

（5）   对在线和离线编程的选择

离线编程是指主机和编程器共用一个 CPU ，通过编程器的方式选择开关来选择 PLC 的编程、和运行工作状态。编程状态时， CPU 只为编程器服务，而不对现场进行控制。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ，主机的 CPU 完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机编程既能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置计算机，并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。

（6）   据是否联信选型

若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络，则 PLC 需要有通信联网功能，即要求 PLC 应具有连接其他 PLC 、上位计算机及 CRT 等的接口。大、中型机都有通信功能，目前大部分小型机也具有通信功能。

（7）   对 PLC 结构形式的选择

在相同功能和相同 I/O 点数据的情况下，整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修方便（换模块），容易判断故障等优点，要按实际需要选择 PLC 的结构形式。