畢業(yè)論文 機械手大小球分選設備

1、XX職院機電工程系畢業(yè)設計（論文）任務書課題名稱 機械手大小球分選設備 的PLC電氣控制設計 系 別 機電工程系 班 級 0413 姓 名 XXX 年 月 日至 年 月 日共 周指導教師簽名 系主任簽名 年 月 日摘要 現(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需求做出迅速的反應，生產出小批量、多品種、低成本和高質量的產品，為了滿足這一要求，生產設備和自動生產線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程序控制器正是順應這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎的新型工業(yè)控制裝置，已經(jīng)成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。 PLC可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)的縮寫。它是

2、以微處理器為基礎的通用工業(yè)控制裝置，是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機，除了能完成各種各樣的控制功能外，還有與其他計算機通信聯(lián)網(wǎng)的功能。它的功能強，可靠性極高，編程簡單，使用方便，體積小巧，近年來在工業(yè)生產中得到了廣泛的應用。PLC提供了較完整的編程語言，以適應PLC在工業(yè)環(huán)境中的應用。利用編程機械手是工業(yè)自動控制領域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。機械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應用非常廣泛。應用PLC控制機械手實現(xiàn)各種規(guī)定的工序動作，可以簡化控制線路，節(jié)省成本，提高勞動生產率。語言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當于設計和改變繼電器的硬接線線路，這就是所

3、謂的“可編程序”。程序由編程器送到PLC內部的存儲器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。機械手是工業(yè)自動控制領域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。機械手是模仿人的手部動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運和操作的自動裝置。它特別是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境中，以及笨重、單調、頻繁的操作中代替人作業(yè)，因此獲得日益廣泛的應用。機械手一般由執(zhí)行機構、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及檢測裝置三大部分組成，智能機械手還具有感覺系統(tǒng)和智能系統(tǒng)。PLC提供的編程語言通常由三種：梯形圖、功能圖、及布爾邏輯編程. 關鍵詞 : 機械手 ; PLC ; 可編程序控制器 ; 定位控制目錄摘 要. 1 概 論

4、.1.1 開發(fā)背景.1.2 開發(fā)的目的與意義.1.3 可編程序控制器硬軟件簡介.2 機械手總體結構設計.2.1 機械手示意圖.2.2 操作面板控制圖.2.3 輸入/輸出的分配.3 軟件設計.3.1 大小球分選系統(tǒng)順序功能圖. 3.2 機械手設計梯形圖. 3.3 程序語句.4 程序調試. 4.1 正常情況下的程序調試. 4.2 工作過程分析.5系統(tǒng)評價.6 總 結.7 致 謝.8 參考文獻.1概論 隨著科學技術的發(fā)展,各種各樣的機器相繼出現(xiàn),工業(yè)已經(jīng)逐漸趨向全自動化, 使得工業(yè)生產快捷簡單、方便，帶動工業(yè)的迅速發(fā)展。1.1開發(fā)背景可編程控制器，簡稱PLC（Programmable logic C

5、ontroller）,是指以計算機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝置。可編程控制器（Programmable Logic controller，簡稱PLC）是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術與自動化技術而開發(fā)的新一代工業(yè)控制器。它具有可靠性高、適應工業(yè)現(xiàn)場的高溫、沖擊和振動等惡劣環(huán)境的特點，已成為解決自動控制問題的最有效工具，是當前先進工業(yè)自動化的三大支柱之一。機械手可編控制器的產生和發(fā)展與繼電器控制系統(tǒng)有很大的關系。繼電器是一種用弱電信號控制強電信號的電磁開關，它的故障查找和排除非常困難，嚴重影響生產。為使電氣控制系統(tǒng)的工作更加可靠、更容易維修、更能適應經(jīng)常變動的工藝條件，顯然需要尋求一種新的控

6、制裝置來取代老式的繼電器控制系統(tǒng)。1968年，美國通用汽車公司（GM）提出了研制可編程序控制器的基本設想，即： 1、編程方便，現(xiàn)場可修改程序；  2、維修方便，采用模塊化結構；  3、可靠性高于繼電器控制裝置；  4、體積小于繼電器控制裝置；  5、數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機；  6、成本可與繼電器控制裝置競爭；  7、輸入可以是交流115V；  8、輸出為交流115V，2A以上，能直接驅動電磁閥，接觸器等；  9、在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更；  10、用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。1.2

7、開發(fā)的目的與意義第一臺可編程控制器的設計規(guī)范是美國通用公司提出的。當時的目的是要求設計一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點的基礎上，同時具有現(xiàn)代化生產線所要求的時間響應快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質與功能。這一設想提出后，美國數(shù)字設備公司（DEC）于1969年研制成第一臺PLC，型號為PDP-14，投入通用汽車公司的生產線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了PLC的新紀元。第一臺PLC具有模塊化、可擴充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復使用。盡

8、管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠標準梯形圖編程語言，這樣使得不熟悉計算機的人也能方便的使用它。70年代由于超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使PLC向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展，形成了多種系列化產品。這是面向工程技術人員的編程語言發(fā)展成熟，出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語言。在功能上，PLC可以代替某些模擬控制裝置和小型機DDC系統(tǒng)。進入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進一步得到加強，PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設備通信，生成報表，調度產生，可診斷自身故障及機器故障。這些改進使PLC符合今天對高質量高產出的要求。盡管PLC功能越來越強，但他仍然保留了先前的簡單與易于使用的

9、特點。PLC的推廣應用在我國得到了迅猛的發(fā)展，它已經(jīng)大量地應用在各種機械設備和生產過程的電氣控制裝置中，各行各業(yè)也涌現(xiàn)了大批應用PLC改造設備的成果。機器人是一種最先進的數(shù)控系統(tǒng) , 是實現(xiàn)柔性自動化中最典型的機電一體化裝置。GR - 1 型教學機器人主要由控制箱和機械手兩大部分組成 , 通過對控制器進行編程控制 , 由光電閉環(huán)伺服回路引導機械手末端手爪 , 可以實現(xiàn)手爪對物體的抓取和釋放。該教學機器人是關節(jié)型的機器人 , 結構簡單 , 且全部采用開放式結構。機械手具有6個自由度 , 皆由直流電動機驅動。該機器人本來有配套的控制箱及由廠家提供的復雜的控制程序 , 由于設備老化 , 已無法按原來

10、的控制方式動作。雖然控制部分已經(jīng)失效 , 而機械手部分仍然保持完好。我們采用新的控制器 PLC 取代原有控制器 , 同時重新編制控制程序 , 從而恢復了其原有功能。 1.3可編程控制器硬軟件簡介1.3.1硬件系統(tǒng)可編程序控制器主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成（見圖1.1）。（圖1.1）1.CPU模塊 CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲器組成。在可編程序控制器控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲器用來儲存程序和數(shù)據(jù)。PLC使用以下幾類CPU芯片：(1)通用微處理器，如Intel公司的8086，80186到P

11、entium系列芯片；(2)單片微處理器（單片機），如Intel公司的MCS51/96系列單片機；(3)位片式微處理器，如AMD2900系列位片式微處理器。PLC常用以下幾種存儲器：(1)隨機存取存儲器（RAM）RAM又叫讀/寫存儲器。它是易失性的存儲器，將它的電源斷開后，儲存的信息將會丟失。RAM的工作速度高，價格低，改寫方便。為了在關斷PLC外部電源后，保存RAM中的用戶程序和某些數(shù)據(jù)（如計數(shù)器的計數(shù)值），為RAM配備了一個鋰電池?，F(xiàn)在有的PLC仍用RAM來儲存用戶程序。(2)只讀存儲器（ROM）ROM的內容只能讀出，不能寫入。它是非易失的，它的電源消失后，仍能保存儲存的內容。ROM一般用

12、來存放PLC的系統(tǒng)程序。(3)可電擦除的EPROM（EEPROM或E PROM）它是非易失性的，但是可以用編程器對它編程，兼有ROM的非易失性和RAM的隨機存取優(yōu)點。但是寫入信息所需的時間比RAM長得多，EEPROM用來存放用戶程序。有的PLC將EEPROM作為基本配置，有的PLC將EEPROM作為可選件。2.I/O模塊輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊簡稱為I/O模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號，輸入信號有兩類：一類是從按鈕、選擇開關、數(shù)字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等來的開關量輸入信號；另

13、一類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。可編程序控制器通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調節(jié)閥、調速裝置等執(zhí)行器，可編程序控制器控制的另一類外部負載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。3.編程器編程器除了用來輸入和編輯用戶程序外，還可以用來監(jiān)視可編程序控制器運行時各種編程元件的工作狀態(tài)。編程器可以永久地連接在可編程序控制器上，將編程器取下來后系統(tǒng)也可以運行。一般只在程序輸入、調試和檢修時使用編程器，一臺編程器可供多臺可編程序控制器公用。4.電源可編程序控制器使用220V交流電源或24V直流電源.可編程序控制器內部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內的電路供電。某

14、些可編程序控制器可以為輸入電路和外部電子檢測裝置提供24V直流電源，驅動現(xiàn)場執(zhí)行機構的直流電源一般由用戶提供。系統(tǒng)軟件IEC1131-3詳細地說明了句法、語義和下述5種編程語言（見圖1.2）的表達方式：(1)順序功能圖（Sequential function chart）；(2)梯形圖(Ladder diagram)；(3)功能塊圖(Function block diagram)；(4)指令表(Instruction list)；(5)結構文本(Structured text)。 (圖1.2)1.順序功能圖(SFC)這是一種位于其他編程語言之上的圖形語言，用來編制順序控制程序。順序功能圖提供了

15、一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。步、轉換和動作（Action）是順序功能圖中的三種主要元件。步是一種邏輯塊，即對應于特定的控制任務的編程邏輯；動作是控制任務的獨立部分；轉換是從一個任務到另一個任務的原因。對目前大多數(shù)可編程序控制器來說，順序功能圖還僅僅作為組織編程的工具使用，尚需用其他編程語言（如梯形圖）將它轉換為可編程序控制器可執(zhí)行的程序。因此，通常只是將它作為可編程序控制器的輔助編程工具，而不是一種獨立的編程語言。2.梯形圖(LD)梯形圖是使用得最多的可編程序控制器圖形編程語言。梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠熟悉繼電器控

16、制的電氣人員掌握，特別適用于開關量邏輯控制。IEC1131-3的梯形圖中除了線圈、常開觸點和常閉觸點外，還允許增加功能和功能塊。有時把梯形圖稱為電路或程序，把梯形圖的設計叫做編程。3.功能塊圖(FBD)這是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言，有數(shù)字電路基礎的人很容易掌握。該編程語言用類似與門、或門的方框來表示邏輯運算關系，方框的左側為邏輯運算的輸入變量，右側為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示“非”運算，信號是自左向右流動的。像順序功能圖一樣，功能塊圖也是一種圖形語言，在功能塊圖中也允許嵌入別的語言，如梯形圖、指令表和結構文本。4.指令表(IL)由若干條指令組成的程序叫做指令表程序，有的廠家將指

17、令稱為語句。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關系很難一眼看出，所以在設計時一般使用梯形圖語言。5.結構文本(ST)結構文本（ST）是為IEC1131-3標準創(chuàng)建的一種專用的高級編程語言，與梯形圖相比，結構文本有兩個很大的優(yōu)點，其一是能實現(xiàn)復雜的數(shù)學運算，其二是非常簡潔和緊湊，用結構文本編制極其復雜的數(shù)學運算程序可能只占一頁紙。2 機械手總體結構設計 為了跟上現(xiàn)代化生產的步伐，很多工業(yè)設備要求設置多種工作方式,例如本設計中提到的手動和自動(包括連續(xù)、單周期、單步和自動返回初始狀態(tài))工作方式。詳細內容如下： 2.1機械手示意圖2.2操作面板控制圖2.3輸入/輸出的分配輸入I表2.1輸入序號名稱輸入點

18、序號名稱輸入點0近接開關 SQ0X00012起動按鈕X0161下限行程開關SQ5X00513停止按鈕X0172上限行程開關SQ4X00414選擇開關手動X0203左限行程開關SQ1X00115選擇開關回原點X0214小球行程開關SQ2X00216選擇開關單步X0225右限行程開關SQ3X00317選擇開關單周X0236手動上升按鈕X01018選擇開關連續(xù)X0247手動下降按鈕X01119回原點啟動開關X0258手動右行按鈕X012209手動左行按鈕X0132110電磁爪夾緊按鈕X0142211電磁爪放松按鈕X01523X輸出O表2.2輸出序號名稱輸出點0原點指示燈Y0001電磁爪下降Y0052

19、電磁爪上升Y0043電磁爪右行Y0024電磁爪左行Y0035電磁爪Y0016機械手啟動燈Y006X3 軟件設計3.1大小球分選系統(tǒng)順序功能圖3.2機械手設計梯形圖3.3程序語句步序指令器件號說明步序指令器件號說明0LD X00150ANI X001 1ANDX00451ANI M232ANI Y00152OUT M243OUTM553STLS24LDPX02054LD X0256SETS155SETS208LDFX02057STLS2010RSTS158RSTY00512LDPX02159OUT M2514SETS260LD X00416LD M800261SETS2117ORX02063ST

20、L S2118ORX02164RSTY00219MPS65OUT M2620ANDM566LDX00121SETM067SETS2222MPP69STLS2223ANI M570RSTY00124RSTM071RSTS2225LDX02073RET26ZRSTM3074LD X01631RSTM875ANDX02432STLS176ORM833LDX01477ANIX01734SETY00178OUT M835LDX01579LDPX01636RSTY00181ORIX02237LDX01082OUT M638ANI X00483LDM4039ANI M2284ANDX00140OUTM218

21、5ANDM841LDX01186LDM042ANI X00587ANDX01643ANI M2188ANDM544OUTM2289ORB45LDX01290ANDM646ANI X00391ORM3047ANI M2492ANIM3148OUTM2393ANIM3449LDX01394OUT M30步序指令器件號說明步序指令器件號說明95LDX0301137ORB96ANDT02138ANDM697ANIX0053139ORX03798ANDM64140ANIM3899ORM325141OUTM37100ANIM326142LDM37101OUTM317143ANDX005102LDM3181

22、44ANDM6103ANDT19145ORM38104ANDM610146ANIM39105ORM3211147OUTM38106ANIM3312148LDM38107OUTM3213149ANDT2108LDX03214150ANDM6109ANDX00415151ORM39110ANDM616152ANIM40111ORM3317153OUTM39112ANIM3718154LD M39113OUTM3319155ANDX004114LDM3020156ANDM6115ANDT021157ORM40116ANDX00522158ANIM0117ANDM623159OUTM40118ORM3

23、424160LDM40119ANIM3525161ANDX001120OUTM3426162ANIM8121LDM3427163ANDM6122ANDT128164ORM0123ANDM629165ANIM30124ORM3530166OUTM0125ANIM3631167LDM30126OUTM3532168ORM37127LDM3533169ANIT0128ANDX00434170ORM22129ANDM635171ANIX005130ORM3636172OUTY005131ANIM3737173LDM30132OUTM3638174OUTT0133LDM3339177LDM31134AN

24、DX00340178ORM34135LDM3641179SETY001136ANDX00242180OUTT1步序指令器件號說明步序指令器件號說明183LDM38198ANIM004184RSTY001199ORB185OUTT2200ORM23188LDX021201OUTY002189ORM25202LDM40190ORM32203ORM24191ORM35204ORM26192ORM39205ANIX001193ANIX004206OUTY003194OUTY004207LDM005195LDM33208OUTY006196ANIM005209END197LDM364 程序調試和運行 通

25、過電腦編程輸入到PLC在操作過程中熟悉FX系列可編程序控制器的基本邏輯指令和功能指令,將編程器插在基本單元上，將基本單元與編程器置于編程狀態(tài)，然后消除用戶程序存儲器，輸入控制程序。4.1正常情況下的程序調試先按I/O接口圖接好，輸入正常情況下的程序指令，啟動運行。 4.2過程分析公用程序公用程序是把手動程序和自動程序相互切換,在需要切換到手動時,必須要將初始步以外的各步對應的輔助繼電器M30M40復位，同時要把連續(xù)工作的輔助繼電器M8復位，不然,當系統(tǒng)從自動工作方式切換到手動工作方式，通過初始步然后又返回自動工作方式時，可能會出現(xiàn)兩個活動步的情況，例如：在手動時>按X10“右行”，同時機

26、械手連續(xù)自動程序也下降，從而引起錯誤的動作。機械手一開始處于原點以外的工作地方，此時的M05為OFF狀態(tài)，M0被M8002復位，初始步為不活動步，使系統(tǒng)不能在單步、單周和連續(xù)的方式工作。這樣能保證，切換到單步、單周和連續(xù)的方式工作前，機械手要在原點位置。手動工作過程把擋位開關打到>手動位置，X20常開閉合，通過X20上升延使S1置位，手動為ON。通過X10控制機械手上升，X11>下降,X12>右行，X13>左行。X14控制機械手夾緊，X15>松開。擋位開關離開手動位置，X20斷開，通過X20下降延使S1復位>手動停止。為了保證系統(tǒng)正常運行，在手動程序中設置一

27、些必要的互鎖，例如：機械手上升與下降功能相反的兩個輸出繼電器同時為ON，就在Y4上升線圈前加上Y5下降線圈的常閉開關。還應該在Y4上升線圈前再加上>上限位置開關X4，是為了防止機械手運行超程出現(xiàn)事故。自動返回原點工作過程把擋位開關打到>回原點位置，(X21為ON),X21上升延使STL S2 胖觸點激活,根據(jù)STL觸點閉合后，該步的負載線圈被驅動。當該步后面的轉換條件滿足時，轉換實現(xiàn)，即后續(xù)步對應的狀態(tài)繼電器被SET或OUT指令置位，后續(xù)步變成活動步，同時與原活動步對應的狀態(tài)繼電器被系統(tǒng)程序自動復位，原活動步對應的STL觸點斷開。當按下回原點起動按鈕X25>被激活S20，S1

28、自動復位，S20激活后使右行Y02（右行）復位，M25輔助繼電器“通電”M25常開觸點閉合使Y004“通電”機械手上升，上升到極限碰到上限開關X04常開閉合，S21被激活，原活動步被復位>M25“失電”M25常開觸點復位使Y004“失電”機械手停止上升。S21激活后，使Y02（右行）復位。M26輔助繼電器“通電”，Y03通過M26常開觸點閉合“通電”，機械手向左運行。向左運到極限碰到X01，S22被激活，原活動步被復位>M26“失電”M26常開觸點復位使Y003“失電”機械手停止左行。S22被激活后Y001（電磁爪）復位,來實現(xiàn)機械手向上運動>向左運動>電磁爪釋放，完成

29、機械手自動回原點。單周工作過程把擋位開關打到>單周位置，X23為ON，X22的常閉觸點閉合，M6的線圈“得電”允許轉換。在起初步時按下起動按鈕X16，在M30的起動電路中，M0，X16，M5（原點條件）和M6的常開觸點均接通，使M30的線圈“通電”，系統(tǒng)進入下降步，Y005的線圈“通電”，機械手下降；同時定時器T0開始定時。機械手碰到大球時，下限位開關X05不會動作，T0開始計時時間到時轉換條件T0·X05(常閉)滿足，轉換到步M31。機械手碰到小球時，下限位開關X5動作，T0的定時時間到時，轉換條件T0·X05滿足，轉換到步M34。在步M31或步M34，Y4被SET

30、指令置位，鋼球被吸??；為了保證鋼球被吸住，用T1延時，1S后T1的定時時間到，它的常開觸點接通，使系統(tǒng)進入上升步，當上升到上限X04閉合，進入向右行步，通過右行步把上升步切斷。如果是大球，在步M37通過大球的位置開關X03閉合“得電”進入下降步，小球通過X02位置開關進入下降步，再用下降步把右行切斷。下降步到了下限碰到X05，X05閉合M38“得電”球的松開，步M38步把步M37停止。為了保證鋼球徹底松開，用T2延時，1S后T1的定時時間到，它的常開觸點接通M39線圈“得電”使系統(tǒng)進入上升步。到了上升到上限X01閉合，進入向左行步。就這樣一步一步的工作下去，直到步M40，機械手左行返回原點位置

31、。連續(xù)工作過程把擋位開關打到>連續(xù)位置，X24閉合，按X16起動按鈕，M08為ON，連續(xù)工作只是在單周工作方式的機械手在最后一步M40返回最左邊時，X1變?yōu)镺N，因為M8外于ON狀態(tài)，轉換條件X1·M8滿足，系統(tǒng)返回步M30，反復連續(xù)地工作下去。按下停止按鈕X17后，M8變?yōu)镺FF，但是系統(tǒng)不會立即停下來，在完成當前工作周期的全部操作后，小車在步M40返回最左邊，左限位開關X1為ON，轉換條件X1·M8（非）滿足，系統(tǒng)才返回并停留在初始步，不繼續(xù)工作下去。單步工作過程把擋位開關打到>單步位置，X22為ON，它的常閉觸點斷開，“轉換允許”輔助繼電器M6在一般情況下

32、為OFF不允許步之間的轉換。設系統(tǒng)外于初始狀態(tài)，M0為ON，按下起動按鈕X16，M6變?yōu)镺N，使M30的起動電路接通，系統(tǒng)進入下降步，Y05線圈“得電”，假設機械手碰到的是小球，下限位開關X05變?yōu)镺N，與Y05的線圈串聯(lián)的X05的常閉觸點斷開，使Y05的線圈“斷電”，機械手停止下降。X5的常開觸點閉合后，如果沒有起按鈕，X16和M6外于OFF狀態(tài)，一直要等到按下起動按鈕，M16和M6為ON，M6的常開觸點接通，轉換條件T0·X5才能使M34的起動電路接通，M34的線圈“得電”并自保，系統(tǒng)才能由步M30進入步M34?？刂芃6“得電”的是X16的上升延，只會使M6只能在一周期內“通電”

33、，所以在完成某一步的操作后，都必須再安一次起動按鈕，系統(tǒng)才能進入下一步。5 系統(tǒng)評價首先，設計前應熟悉圖紙資料，深入調查研究，與工藝、機械方面的技術人員和現(xiàn)場操作人員密切配合，共同討論，解決設計中出現(xiàn)的問題。應詳細了解被控對象的全部功能，如機械部件的動作順序、動作條件、必要的保護與連鎖，系統(tǒng)要求哪些工作方式（如手動、自動、半自動等），設備內部機械、液壓、氣動、儀表、電氣幾大系統(tǒng)之間的關系。其次是與硬件有關的設計，確定系統(tǒng)輸入元件（如按鈕、指令開關、限位開關、接近開關、傳感器、變送器等）和輸出元件（繼電器、接觸器、電磁閥、指示燈等）的型號；確定可編程序控制器的型號和硬件配置；分配輸入/輸出點的元件號；畫出硬件接線圖。軟件方面，首先應根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定用戶程序的基本結構，畫出程序流程圖或開關量控制系統(tǒng)的順序功能圖。它們是編程的主要依據(jù)，應盡可能準確和詳細。對用戶程序做調試時，應根據(jù)順序功能圖，用小開關和按鈕來模擬可編程序控制器實際的輸入信號。完成設計、制作控制臺、可編程序控制器及其他硬件設備后進行接線工作，完成后，將可編程序控