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PLC控制系统软件系统设计的步骤

  在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实际地编写 PLC程序了。编写 PLC 程序和编写其他计算机程序一样，都需要经历如下过程。

1)  对系统任务分块

分块的目的就是把一个复杂的工程，分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。

2)  编制控制系统的逻辑关系图

从逻辑关系图上，可以反应出某一逻辑关系的结果是什么，这一结果又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准，也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动，也反应了输入与输出的关系。

3)  绘制各种电路图

绘制各种电路的目的，是把系统的输入输出所设计的地址和名称联系起来。这是很关键的一步。在绘制 PLC 的输入电路时，不仅要考虑到信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到输入端的电压和电流是否合适，也要考虑到在特殊条件下运行的可靠性与稳定条件等问题。特别要考虑到能否把高压引导到 PLC 的输入端，把高压引入 PLC 输入端，会对 PLC 造成比较大的伤害。在绘制 PLC 的输出电路时，不仅要考虑到输出信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到 PLC 输出模块的带负载能力和耐电压能力。此外，还要考虑到电源的输出功率和极性问题。在整个电路的绘制中，还要考虑设计的原则努力提高其稳定性和可靠性。虽然用 PLC 进行控制方便、灵活。但是在电路的设计上仍然需要谨慎、全面。因此，在绘制电路图时要考虑周全，何处该装按钮，何处该装开关，都要一丝不苟。

4)  编制 PLC 程序并进行模拟调试

在绘制完电路图之后，就可以着手编制 PLC 程序了。当然可以用上述方法编程。在编程时，除了要注意程序要正确、可靠之外，还要考虑程序要简

在绘制完电器、编完程序之后，就可以制作控制台和控制柜了。在时间紧张的时候，这项工作也可以和编制程序并列进行。在制作控制台和控制柜的时候要注意选择开关、按钮、继电器等器件的质量，规格必须满足要求。设备的安装必须注意安全、可靠。比如说屏蔽问题、接地问题、高压隔离等问题必须妥善处理。

 

  作为该产品的技术支持工程师，不但要掌握主要产品，还要逐步熟悉和掌握周边的诸多选件。并且每天面对不同的问题，需要快速准确的给出答案。这非常考验工程师的知识体系和学习能力。

        因此，作为技术支持工程师，我通常会从四个方面去理解一款产品。它们分别是原理、细节、趋势和市场需求。

        首先需要掌握原理。在学习产品时明白了原理就可以做到高屋建瓴，并快速抓住关键点。曾经有个问题，如果让你来设计组态软件可能包含哪些内容？当时我刚接触组态软件，于是基于之前开发windows程序的经验。感觉一个组态软件应该包括：用于和控制器通信的驱动程序、用于显示的界面、必要的报警系统、数据存储、当然还有各个环节的诊断功能等等。现在看来考虑的很不周全。但是这个思路我认为是可以借鉴的。从原理和架构出发能让我们全面的分析问题，不至于只见树木不见森林。

        那么细节就不重要了吗？其实在项目中恰恰是通过一个一个细节的处理，来保证终的成功。所谓细节定成败。因此对技术支持工程师来讲，对细节的掌握情况可以反映出工程师熟悉产品的程度。比如当我们知道WinCC后台有个SQL SERVER 数据库后，那么什么条件下可以存储数据、如何计算存储空间的大小、如何设定存储时间的长短、如何备份和链接历史数据、如何查询和显示历史数据等等一系列的问题，都需要通过软件的各个界面、菜单和工具进行设置。这些都是非常细节化的内容。而熟悉和了解产品的细节是应对日常工作*的条件。

        如果说对原理和细节的掌握能够让我们熟悉当前的产品，那么对技术趋势的关注则能帮助我们更好地理解产品的更新。作为技术支持工程师需要有一定的技术敏感度。说白了就是不但要了解产品的前世和今生，还要思考一下产品可能的未来。记得WinCC刚发布WebUX时，我们就一时间做了测试。并且对涉及到的HTML5、SVG、 安全认证等周边知识做了了解。因为，随着智能设备的普及，这必将是一个趋势。在该选件推出之前，我们曾经做过智能终端通过RDP方式远程访问WinCC的主题介绍。现在技术成熟了，应用场景也有了，产品自然也就发布了。因为平时保持对相关知识的关注，所以作为技术支持的工程师也就很容易理解新产品的功能、定位和实现方法。

        后一个是市场。市场是个很玄的东西，好像和做技术的关系不大。技术支持工程师如果有这种思想那就错了。因为产品是要推向市场的，市场的技术需求终又会传递到技术支持层面上来。所以作为技术支持工程师了解市场是很有必要的。比如说：WinCC有个选件叫Audit，它是专门针对食品药品行业满足FDA等相关法律法规认证而发布的。早几年一年也就有一两个客户问这方面的内容。而现在几乎每天上都有好几个相关的问题。为什么会出现这种情况呢？因为食品药品安全越来越重要，国家的法规越来越严格。市场上产品需求多了，产品的技术支持需求也就多了。如果提前捕捉到这个信息，提前熟悉Audit等相关产品。这样，当需求大规模爆发的时候。就能从容应对。其实，从市场传导到技术支持层面是一个相对缓慢的过程，作为技术支持工程师如果关注市场的变化，是有足够的时间提前储备技术知识的。

        介绍完了学习的思路。下面来看看如何着手学习WinCC这个产品。对于初学者来讲，如果有项目、有师傅那就跟着项目跟着师傅学好了。对于不具备条件的，建议看看西门子发布的《西门子 SIMATIC WinCC 使用指南》，前三章可以熟悉产品的架构和原理，能够满足简单的入门。后面的内容当手册。遇到了相关的问题可以有针对性的进行查找和学习。很适合做项目时当个手边书用。

        后的后是工程师要有分享精神。工控行业是个涉及面很广的行业。每个人不可能掌握所有的知识。即使掌握了也很难记住所有的细节。因此交流和分享非常重要。作为西门子的技术支持工程师，这些年 不只是“知识的搬运工”，也发布了很多本地化的文档和视频。所有这些内容，均可在中获得。推荐大家遇到问题，可以先访问以上网站。必有收获。

1、引言：
塑胶设备作为加工行业量大的设备之一，因其对温控、伺服、液压等方面的要求较高，长期以来，国内的厂商都只能生产中低端的设备。
深圳市德天奥科技有限公司集多年技术开发经验为各设备厂商提供塑胶机械的 PLC 和完整的自控解决方案，大力提升塑胶厂商自控的档次和技术水准。下面我们以吸塑机讲述V80 的应用。

2、吹塑机技术：
吹瓶机的示意图如下：

这是一台注塑吹塑成型机，相对于其它的挤出吹塑成型机在精度和光洁度各方面都要好很多。
该系统分为型坯注塑和吹塑成型两部分，大多采用液压和气动，后一部分可以采用伺服阀，保证壁厚的均匀。系统上装有两套电子尺进行反馈和控制。
在该产品中比较复杂的是在于型坯壁厚是不是均匀可控，因参数和程序量比较大目前相当多的厂商选用中型 PLC 进行控制，使成本居高不下。

3、德天奥科技的吹塑成型机解决方案：

德天奥科技公司针对前面提到的各种问题，提出了一个更为优胜的方案：
一方面德天奥科技公司的 V80 小型PLC有 48K 步的程序空间和 48K 的变量空间，使大程序的运行成为可能，另一方面 V80 的智能扩展模块本身带有 CPU 芯片，极大的分担了 CPU模块的工作，使系统的运行更加快捷和稳定。
上图前面的是 CPU 模块 M40DT-DC，它带有两个通信口，一个 RS232 口可以在线编程，或者接 DTO 触摸屏，另一个 RS485 口可以用于与变频器或者其它仪表的通信。
第二个模块是 E8AD2，是电压输入模块，采集电子尺送过来的电压信号，用于液压和伺服的定位闭环控制。
后面带有 E5THM 是热电偶模块，但该模块不但带 5 路热电偶信号，同时还带 5 路 PWM信号输出，更重要的是 E5THM 模块内本身带有 CPU 芯片，并内带 PID 算法，也就是说 E5THM模块本身就是一个 5 路的温控仪表，CPU 模块在上电设置好参数后，E5THM 模块就可以自行控制固态继电器的通断，从而控制温度的稳定。
后面的 E4DA2 输出的电压信号经变送器变为±10V 的信号供伺服控制用，用户也可以选用本体 CPU 模块上带的 50K 高速脉冲输出来驱动伺服电机，这样在精度上可以更有保证。 该方案的特点于下：
1、功能强，精度高
带温控功能的热电偶模块：
不光V80的CPU模块带有PID算法，同时扩展的E5THM模块也带有PID算法，同时E5THM带有 5 路热电偶输入和 5 路晶体管输出，可以在一个模块内完成所有的温度控制工作。从而保证温控的精度和响应速度更高，可以轻松满足±1℃的要求。
另外 E5THM模块支持 B、E、J、K、R、S、T7 种热电偶信号，满足各种不同设备的要求。 功能强大的 CPU 模块：
M40DT 模块是 24 路数字量输入和 16路晶体管输出的 CPU 模块，本身带有两个通信口，一个 RS232 和一个 RS485，内部带 MODBUS 主从通信协议和 FREE 通信协议，可以与各种 HMI或者各种组态软件通信，目前德天奥科技为各吹塑成型机厂商提供的通信协议库文件也使各厂商自行开发上位机软件提供了相当多的便利。
M40DT 内带FLASH 存储器，可以将各种参数存储在本地，同时还带有掉电保持的 RAM 芯片可以保证使用的可靠性和便利。
M40DT 高速的运算速度和完备的数学运算能力更使其在需要大更通信和模拟量处理的环境从容应对。
2、可靠性高，抗干扰能力强
整个系统的宽温和宽电源供电设计使其可以在任何恶劣的环境中游刃有余，另外 V80系列产品都通过了 CE 认证，也为用户产品的出口打下了良好的基础。
3、
一方面因为热电偶模块的整合，使整个系统的点数需求减至少，另一方面德天奥科技作为国内厂商，在人力成本和品牌成本方面有进口产品的优势，所以该方案相对于使用其它 PLC 或者工控机加板卡的方案，性价比更高。