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安装设计、电气连接设计的目的是指导、规范现场生产与施工，为系统安装、调试、维修提供帮助，从而提高系统的可靠性与标准化程度。

  PLC的安装与连接设计，通常包括如下内容：

  ● 电气柜、操纵台(包括分线盒、走线槽、电缆夹等加工件)等安装部件的设计。

  ● 设备、电气控制柜、操纵台上的各电器元件的布置、安装位置及安装方法设计。

  ● 设备的电气连接、连接图、插接件的布置、电缆布置等设计。

  PLC的安装要求

  PLC虽然是可靠性很高的工业控制装置，但作为计算机控制装置的一种，为了提高其工作可靠性，它对安装环境条件与使用仍然有一定的要求。特别是PLC的外部连线、电缆的布置对PLC的工作稳定性与可靠性有较大则影响，在设计阶段就必须予以重视。

  (1) 安装环境的基本要求。不同厂家生产的PLC，其安装环境的要求有所区别，归总体来说，PLC的安装都应遵循如下的共同原则：

  1) 安装必须牢固，避免在设备使用与运输过程中的跌落与振动。

  2) 安装有PLC的电气柜，应尽量避免布置在有强烈振动与冲击的场所(PLC对振动与冲击的要求见表5-11)。

  3) 避免在周围有腐蚀件气体、可燃气体的场所安装。

  4) 避免在周围有灰尘、导电粉尘、油雾、烟雾、盐雾的场所安装。

  5) 避免在高温、潮湿的场所或者低温的环境安装(PLC对温度与湿度的要求见表5-11)。

  6) 尽量避免PLC与高压电器设备(3000V以上)布置于同一电气柜内。

  7) 尽量避免PLC与容易产生干扰的电气设备布置于同一电气柜内，以及使用同一电源，在不可避免时，应采取必要的措施。

  8) 避免在周围有强磁场、强电场的场所安装PLC。

  (2) 温度、湿度、振动、冲击的要求。

  1) 温度：PLC使用时的环境温度一般应在0~55℃的范围内(保存时的温度为-20～ 70℃)，同时应防止在阳光直接照射的场合使用。

  当环境温度无法满足以上要求时，应采取相应的措施，如在电气柜上安装空调等，保证PLC的环境温度在允许的范围。

  2) 湿度：PLC使用的环境相对湿度一般允许为20%~90%，应避免温度变化过快所造成的结露。当环境湿度无法满足以上要求时，应采取安装自动除湿装置等措施。特别是冬天，在供暖装置有可能出现停止的场合，应采取必要的措施，防止温度变化造成的结露。

  3) 振动：PLC对安装环境的振动有一定的要求，而且抗振动性能与PLC的型号(结构形式)与安装方式等因素有关。

  在结构上，一般来说I/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC的基本单元，其抗振动的性能要优于模块化结构的PLC。在安装方式上，利用螺钉安装的PLC，其抗振动的性能要优于导轨安装的PLC。

  通常情况下，利用螺钉安装的I/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC的基本单元，允许的振动强度为19.6m/s²(2k)左右，采用导轨安装时为9.8m/s²(1g)左右。利用螺钉安装的模块化PLC，允许的振动强度为9.8m/s²(1g)左右，采用35mm标准导轨安装时为4.9m/s2(0.5g)左右。

  4) 冲击：PLC对安装环境的冲击同样有一定的要求，而且冲击性能与安装方式等因素有关。通常情况下，利用螺钉安装的安装PLC、允许的冲击强度为15~30g(147~294m/s²)，采用导轨安装时为15μ(147m/x²)左右。

  在具有强烈振动与冲击的场合，应采取必要的防震措施。

  对于Siemens公司生产的S7系列PLC，环境的具体要求见表5-11。

  表5-11 Siemens S7系列PLC对环境的要求

  (3) 安装空间的要求。PLC安装空间直接影响到PLC的散热。PLC对安装空间的一般要求如下：

  1) PLC与其他电器间一般应保证垂直方向大于100mm、水平方向大于50mm的空间距离，并保证通风良好。

  2) PLC与其他电器或者电气柜门间的前后空间距离，一般应保证在50mm以上，并保证通风良好。

  3) 在PLC的下部，应避免直接布置强发热元件(如加热器、变压器、能耗电阻等)。

  4) 尽量采用垂直安装的方式安装PLC，水平布置会直接影响PLC的散热。

  5) PLC不应安装在电气柜的门、顶面、底面、侧面等部位。

  6) 必须保持PLC通风窗的畅通，在使用前一定要取下通风窗的保护纸。

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 PLC 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，还要考虑程序要简捷、省时、便于阅读、便于修改。编好一个程序块要进行模拟实验，这样便于查找问题，便于及时修改，**不要整个程序完成后一起算总帐。

5. 制作控制台与控制柜

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。

6. 现场调试

现场调试是整个控制系统完成的重要环节。任何程序的设计很难说不经过现场调试就能使用的。只有通过现场调试才能发现控制回路和控制程序不能满足系统要求之处；只有通过现场调试才能发现控制电路和控制程序发生矛盾之处；只有进行现场调试才能*后实地测试和*后调整控制电路和控制程序，以适应控制系统的要求。

7. 编写技术文件并现场试运行

经过现场调试以后，控制电路和控制程序基本被确定了，整个系统的硬件和软件基本没有问题了。这时就要全面整流技术文件，包括整理电路图、 PLC 程序、使用说明及帮助文件。到此工作基本结束。