PLC控制系统应用设计选编.ppt

第7章 PLC控制系统应用设计;教学提示：PLC控制系统的设计主要包括系统总体设计、软件设计和安装调试等方面的内容。PLC控制系统必须经过周密的设计才能付诸实施，否则将会造成意想不到的浪费，更严重的是可能引发严重的安全事故。本章主要介绍了PLC控制系统的设计原则、方法、步骤和内容，设计与实施过程中应该注意的事项。 教学目标：通过本章的学习，读者可以了解PLC控制系统的设计原则、方法、步骤和设计内容，设计与实施过程中应该注意的事项，学会选择合适的PLC设计出合理的PLC控制系统。 ; ;7.1 PLC控制系统设计的步骤和内容;7.1.1 PLC控制系统设计的原则和步骤;1) 最大限度地满足被控对象的控制要求 充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的最基本和最重要的要求，也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料和相关国内、国外的先进资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。;2) 确保PLC控制系统的安全可靠 保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定地运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择和软件编程上全面考虑，以确保控制系统安全可靠。尤其是在以提高产品数量和质量，保证生产安全为目标的应用场合，必须将可靠性放在首位。;3) 力求PLC控制系统简单、经济、使用及维修方便 在满足控制要求和保证可靠工作的前提下，应力求控制系统结构简单。只有结构简单的控制系统才具有经济性、实用性的特点，才能做到使用方便和维护容易。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。;4) 适应发展的需要 由于技术的不断发展，控制系统的要求也将不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I／O点数和内存容量时，要适当留有余量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。;2．可编程控制器控制系统设计的步骤 1) 分析被控对象并提出控制要求 详细分析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、功能和特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，包括控制的基本方式、所需要完成的功能、必要的保护和报警等。 详细了解被控对象的全部功能，如各部件的动作过程、动作条件、与各仪表的接口、是否与PLC或计算机或其他智能设备相连等。还要详细了解输入/输出信号的性质，是开关量、模拟量等，并在以上工作的基础上清楚的查询到接入PLC信号的数量，以便选择合适的PLC。;2) 确定输入/输出设备 根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备(如按钮、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯及其他执行器等)，从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。;3) 选择合适的PLC PLC的选择包括对PLC的机型、容量、开关输入量的点数以及输入电压、开关输出量的点数以及输出功率、模拟量I/O的点数、通信网络、电源等的选择。 4) I/O点分配 分配PLC的I/O点，画出PLC的I/O端子与输入/输出设备的连接图或分配表。在连接图或分配表中，必须指定每个I/O对应的模块编号、端子编号、I/O地址、对应的输入/输出设备等。;5) 设计软件及硬件 (1) PLC程序设计的一般步骤 ① 根据工艺流程和控制要求，画出系统的功能图或流程图。 ② 根据I/O分配表或I/O端子接线图，将功能图和流程图转化成梯形图。 (2) 硬件设计及现场施工的一般步骤 ① 设计控制柜布置图、操作面板布置图和接线端子图等。 ② 设计控制系统各部分的电气图。 ③ 根据图纸进行现场接线。;6) 调试程序 先进行模拟调试，然后再进行系统调试。调试时可模拟用户输入设备的信号给PLC，输出设备可暂时不接，输出信号可通过PLC主机的输出指示灯监控通断变化，对于内部数据的变化和各输出点的变化顺序，可在上位计算机上运行软件的监控功能，查看运行动作时序图，或者借助于编程器的监控功能。 模拟调试和控制柜等硬件施工完成后，就可以进行整个系统的现场联机调试。现场调试是指将模拟调试通过的程序结合现场设备进行联机调试。通过现场调试，可以发现在模拟调试中无法发现的实际问题，然后逐一排除这些问题，直至调试成功。;7) 编写有关技术文件 技术文件主要包括技术说明书、使用说明书、电气原理图、接线端子图、PLC梯形图和电器布置图等，完成整个PLC控制系统的设计。 以上是设计一个PLC控制系统的大致步骤。具体的系统设计要根据系统规模