电气控制系统与可编程控制器 常晓玲第8章

电气控制系统与可编程控制器 常晓玲

第八章 PLC控制系统的设计

第八章第一节 第二节 第三节 第四节

PLC控制系统的设计

PLC的编程方法和设计规则 PLC控制系统的设计步骤 FX2控制的五层电梯自动控制系统 PLC控制的恒压供水系统 及组态软件应用 第五节 触摸屏人机界面在半自动内圆磨床 PLC控制系统中的应用

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第八章 PLC控制系统的设计

第一节 PLC的编程方法和设计规则一、编程要求 1.所编的程序要合乎所使用的PLC的有关规定

2.要使所编的程序尽可能简洁3.程序的可读性要好 4.要使所编的程序合乎PLC的性能指标及工作要求

5.所编程序的可靠性好、能够循环运行

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第八章 PLC控制系统的设计

二.编程方法 经验法 解析法 运用已掌握的成功设计经验，结合实际情况 进行修改，直至满足新的设计任务要求。 利用组合逻辑或时序逻辑，画成梯形图或直 接写出程序。 靠画图进行设计。常用的方法有梯形图法、 波形图法及流程法。

图解法

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第二节 PLC控制系统的设计步骤一、PLC控制系统设计的基本原则 1.最大限度地满足工艺流程和控制要求。 2.监控参数、精度要求以满足实际需要为准，不宜过

多、过高，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便,并降低系统的复杂性和开发成本。 3.保证控制系统的运行安全、稳定、可靠。

4.考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有余量。

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第八章 PLC控制系统的设计

二、PLC控制系统设计 的基本步骤所有电气控制系 统都是在遵循以上设

计原则的基础上，实现被控对象(生产设 备或生产过程)的工 艺要求。不论所设计 系统的大小，一般都 要按照图中的基本步 骤来进行。5

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第八章 PLC控制系统的设计

1.首先，根据系统需完成的控制任务，对被控对象的工艺 过程、工作特点、控制系统的控制过程、控制规律、功能和 特性进行详细分析，归纳出工作循环图或状态流程图。 然后，明确其控制要求和设计要求，明确划分控制的各 个阶段及各阶段的特点，阶段之间的转换条件，最后归纳出 各执行元件的动作顺序表。 2.根据控制要求确定所需的用户输入设备(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),确定PLC的I/O点数。 3.选型。PLC是控制系统的核心部件，选型一方面是选择 多大容量的PLC,另一方面是选择什么公司的PLC和外设。6

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4、进行合理的PLC变量规划(I/O点以及所用到的内部 元件定义),绘制电气原理图。这一步是非常重要的一步。 开关量，变

量规划实际上是把PLC的I/O分配给实际的元 器件，给实际的元器件赋予一定的PLC地址， 模拟量，输入输出的路数与实际电路也是一一对应的。 在PLC控制系统中， 电气原理图中应增加PLC的I/O连接 图。此外，还有一部分“软件程序”,即梯形图。 5.PLC控制程序设计。 6.控制柜设计和现场施工。采用PLC控制系统，可以使 软件设计与硬件配备工作平行进行，缩短工程周期。 7.试运行、验收、交付使用，并编制技术文件。

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三、选用PLC控制系统的依据

继电器-接触器控制系统PLC控制系统 微机控制系统 提供以下几点依据： 选取哪一种更合适？

1.输入、输出量以开关量为主，也可有少量模拟量。 70年代，I/O点数应在70点以上2.I/O点数较多。 80年代，降为40点左右 现在， 10点以上8

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3.控制对象工艺流程比较复杂，逻辑设计部分用继电器 控制难度较大。 4.有较大的工艺变化或控制系统扩充的可能性。 5.现场处于工业环境，而又要求控制系统具有较高的工 作可靠性。 6.系统的调试比较方便，能在现场进行。

7.现场人员有条件掌握PLC技术。

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三、PLC的选型PLC的选型基本原则是满足控制系统的功能需要，同时要兼顾维修、 备件的通用性。 1.可编程控制器控制系统I/O点数估算 根据被控对象的输入信号与输出信号的总点数，选择相应规模的可 编程控制器并留有10%~15%的I/O裕量。 2.内存估计 用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响：开关量输入输 出点数、模拟量输入输出点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。 (1)开关量输入输出的点数 开关量输入——所需存储器字数=输入点数×10 开关量输出——所需存储器字数=输出点数×8

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第八章 PLC控制系统的设计 (2)模拟量输入输出总点数 具有模拟量控制的系统就要用到数字传送和运算的功能指令， 这些功能指令内存利用率较低，因此所占内存数要增加。 模拟量——所需存储器字数=模拟量通道数×100 这些经验公式的算法是在10点模拟量左右，当点数小于10时， 内存字数要适当加大，点数多时，可适当减小。 (3)程序结构 推荐下面的经验计算公式： 总存储器字数=(开关量输人点数+开关量输出点数) ×l0+模拟量点数×150。 然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。 3.响应时间 系统响应时间=输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期。11

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第八章 PLC控制系统的设计 ·选择CPU处理速度快的PLC ·优化应用软件，缩短扫描周期 ·采用高速响应模块，其响应时间不受PLC扫描周期的 影响，而只取决于硬件的延时 4.性

价比要高 在功能方面，所有PLC一般都具有常规的功能，但对于某些特殊 要求，就要知道所选用的PLC是否能完成控制任务。 在价格方面，不同厂家的PLC产品价格差异不大，有些功能类似

、质量相当、I/O点数相当的PLC价格相差40%以上。因此，在选择机型时，这些因素需要综合考虑。还存在个人喜好问题，另外，可能 政治因素也会成为选择的原因。

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第八章 PLC控制系统的设计 5.结构型式的选择 整体式：把PLC的I/O和CPU放在一块大印刷电路板上，节省插接环 节，结构紧凑，体积小，价格便宜，小型PLC控制系统多采用的结构。 模块式：模块式PLC的功能扩展，I/O点数的增减，输入与输出点数 的比例，都比整体式方便灵活。维修方便。因此，对于较复杂的要求较 高的系统，一般选用模块式结构。 PLC的主机选择以后，根据需要，相应配套模块也就选定。如通讯 模块、模拟量单元、显示输出单元等。

四、系统调试模拟调试 硬件模拟调试 断开主电路，试手动

软件模拟调试联机调试

电脑上模拟调试

将程序下载到PLC主机，断开主电路， 只对控制电路进行调试13

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第三节

FX2控制的五层电梯自动控制系统

一.PLC控制的恒压变频供水系统

1.电梯的基本结构主要由 …… 此处隐藏：2735字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……