《工厂电气与可编程序控制器应用技术》yy8.ppt

第8章PLC控制系统的设计与应用 8.1 PLC应用系统设计 8.2 减少PLC输入和输出点数的方 8.3 PLC控制系统应用实例 8.4 PLC应用中的若干问题 8.1 PLC应用系统设计 8.1.1 PLC应用系统设计的内容和原则 PLC应用系统设计包括硬件设计和软件设计两个方面。任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象(生产设备或生产过程)的控制要求和工艺需要，从而提高产品质量和生产效率。因此在进行PLC应用系统的设计开发过程中，应遵循以下原则： 1.硬件设计 PLC应用系统硬件设计的主要内容包括PLC机型的选择、输入输出设备的选择、控制柜的设计和控制系统各种技术文件的编写。在进行硬件设计时应注意：在满足生产工艺控制的前提下，尽可能使PLC控制系统结构简单、经济实用、维护方便。 2.软件设计 PLC应用系统软件设计的主要内容就是编写PLC用户程序，即绘制梯形图或编写语句表。其设计的基本原则是： (1)PLC的用户程序要做到网络段结构简明，逻辑关系清晰，注释明了，动作可靠。 (2)程序简短，占用内存少，扫描周期短。这样可以提高PLC对输入的响应速度。 (3)可读性 程序可读性好，不仅可以方便设计者对程序的理解、调试，而且便于他人阅读。要做到这一点，所设计的程序要注意层次结构，尽可能清晰，采用标准化模块设计，并加注释 8.1.2 PLC系统设计调试步骤 设计一个PLC应用系统，关键要解决的第一个问题是进行PLC应用系统的功能设计，即根据受控对象的功能和工艺要求，明确系统必须要做的工作和因此必备的条件。第二个问题是进行PLC应用系统的功能分析，即通过分析系统功能，提出PLC控制系统的结构形式、控制信号的种类、数量，系统的规模、布局。第三个问题是根据系统分析的结果，具体的确定PLC的机型和系统的具体配置。 PLC控制系统设计可以按如下步骤进行。 1.熟悉被控对象，制定控制方案 在进行系统设计之前，要深入控制现场，熟悉被控对象。 全面详细地了解被控对象的机械工作性能、基本结构特点、生产工艺和生产过程。 在分析被控对象的基础上，根据PLC的技术特点，与继电接触器控制系统、DCS系统、微机控制系统进行比较，优选控制方案。 2.确定I／O点数 根据被控对象对PLC控制系统的技术指标和要求，确定用户所需的输人、输出设备，据此确定PLC的I／O点数。在估算系统的I／O点数和种类时，要全面考虑输入、输出信号的个数，I／O信号类型(数字量／模拟量)，电流、电压等级，是否有其他特殊控制要求等因素。以上统计的数据是一台PLC完成系统功能所必须满足的，但具体要确定I／0点数时则要按实际I／0点数再向上附加20％~-30％的备用量。 PLC控制系统设计可以按如下步骤进行。 3.选择PLC机型 选择PLC机型时应考虑厂家、性能结构、I／0点数、存储容量、特殊功能等方面。 在选择过程中应注意：CPU功能要强，结构要合理，I／0控制规模要适当，输入、输出功能及负载能力要匹配以及对通信、系统响应速度的要求。还要考虑电源的匹配等问题。 输入、输出点数多少是选择PLC规模大小的依据。如果是为了单机自动化或机电一体化产品可选用小型机；若控制系统较大，输入、输出点数较多，控制要求比较复杂，则可选用中型或大型机。 在选择PLC I／O点数的同时，还必须考虑用户存储器的存储容量。 4.选择输入输出设备，分配PLC的I／O地址 根据生产设备现场需要，确定控制按钮、行程开关、接触器、电磁阀、信号灯等各种输入输出备的型号、规格、数量；根据所选的PLC的型号，列出输人输出设备与PLC的I／O端子的对照表，以便绘制PLC外部I／0接线图和编制程序。 PLC控制系统设计可以按如下步骤进行。 5.设计PLC应用系统电气图纸 PLC应用系统电气线路图主要包括电动机的主电路、PLC外部I／O电路图、系统电源供电线路、电气元件清单以及电气控制柜内电器安装位置图、电气安装接线图等工艺设计。 6.程序设计 PLC的程序设计，就是以生产工艺要求和现场信号与PLC编程元件的对照表为依据，根据程序设计思想，绘出程序流程框图，然后以编程指令为基础，画出程序梯形图，编写程序注释。 编程时要注意：(1)认真分析被控对象工艺过程的控制要求，用功能流程图的形式，表示程序设计的思想，为编程做好准备。(2)根据现场信号与PLC外部电路图或PLC软继电器编号对照表以及程序功能流程图进行编程。(3)要严格遵守梯形图、指令语句表的格式规则，编写程序。 PLC控制系统设计可以按如下步骤进行。 7.系统调试 根据电气接线图安装接线，用编程工具将用户程序输入计算机，经过反复编辑、编译、下载、调试、运行，直至运行正确。 8.建立文档 整理全部电路设计图，程序流程框图，程序清单，元