第10章PLC电气控制系统设计.PPT

第一节 PLC电气控制系统的设计原则与内容 第二节 PLC在多功能屋面SP板切割机上的应用 第三节 PLC与变频器结合在钢筋调直机上的应用 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 PLC电气控制技术 第五章 可编程序控制器概论 PLC电气控制系统的设计原则 PLC最适合的控制对象是：工业环境较差，对安全性、可靠性要求较高、 系统 工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业自动控制系统或装置。 PLC可取代工业控制机算机，作为主控 制器来完成复杂的工业自动控制任务。 PLC电气控制系统，应遵循以下原则： 1) 应能满足控制对象的工艺要求，保证 能按照工艺流程准确、可靠地工作。 2) 系统构成应力求简单、实用，系统易 操作、调整，检修方便。 3) 设计合理、经济，能发挥PLC控制的 优点。 PLC控制系统的设计内容 PLC控制系统的设计步骤如右图所示： 主要内容有： ①工艺分析 ②机型选择 ③外部电路设计 ④程序设计 ⑤程序初调 ⑥联机统调 切割机装置及其工艺要求 SP板切割机装置图 横向切割 大车快速纵向行走 纵向切割 斜向切割 开槽切割 自动横向切割 工艺路线包括以下几步： 主切割电动机M1 正反转运行，实现SP板横向、纵向及斜向切割功能。 开槽电动机M2 单向运行，实现SP板表面开槽功能。 油泵电动机M3 单向运行，给液压系统提供动力。 回转电动机M4 正反转运行，调整切割头角度。 液压马达及电磁铁YA 实现切割机装置的各种动作及速度调节， 旋转编码器 实现切割机切割深度的实时检测。 数码管（带译码器） 实现切割机切割规格机切割深度的实时显示。 直流开关电源 为PLC输入信号提供电源，同时为PLC输出驱动提供电源 切割机装置电控设备及要求 设计过程 电控系统原理图：根据切割机装置设备的要求，设计电控系统原理图包括：切割机装置电气控制主电路原理图以及相应要求的交流控制电路原理图。 PLC控制电路原理图：选用三菱FX2N-128MR型 切割机装置电气控制主电路原理图 切割机装置交流控制电路原理图 PLC输入接口功能表 PLC输出接口功能表 PLC控制程序设计: PLC控制程序 操作说明书 控制对象说明包括主切割电动机、开槽切割电动机、液压泵、回转电动机以及各个电磁铁等。 控制功能说明包括设定切割规格、手动/自动横向切割、手动台车快速纵向行走、手动纵向切割、手动斜向切割、手动开槽切割等。 钢筋调直机及其工艺要求 对钢筋的基本要求:钢筋切口断面平整，钢筋的横肋和纵肋表面无划伤、 无扭曲、力学性能基本稳定，满足国家标准的使用要求。 钢筋调直机的工作过程如下： 1) 设定 根据所加工盘条的情况，设定钢筋直径、钢筋定尺切断长度，对钢筋根数进行设定，同时根据生产中钢筋长度的实际需要，设定承料架打开的气阀延时时间。 2) 定尺 根据钢筋定尺切断长度，调整定尺挡板的位置。 3) 手动 起动牵引辊，将盘条引入调直辊，以固定的速度对盘条进行调直并进行定尺剪切，盘条调直剪切完毕，手动停车。 4) 自动 手动起动牵引辊，将盘条引入调直辊后，对盘条进行自动调直并定尺剪切，调直时高速，剪切时低速，同时对剪切的钢筋根数进行自动计数，与设定根数相等时，自动停车。 5) 显示 对调直机实际剪切的钢筋根数进行计数并显示；根据数学模型，对每批钢筋不同根数的钢筋重量进行累加计算并显示；对每个班次所加工的钢筋总重量进行累加计算并显示。 钢筋调直机电控设备及要求 (1) 调直电动机M1：带动调直筒正反转运行，实现钢筋调直。 (2) 牵引电动机M2：带动牵引辊正反向运行，辅助钢筋调直。 (3) 除尘电动机M3：单向运行，需要时手动起动进行除尘。 (4) 飞剪：定尺挡板动作时自动对钢筋进行剪切。 (5) 接近开关：对调直钢筋剪切根数进行计数。 (6) 限位开关：调直机机盖位置检测，实现安全生产。 (7) 变频器：对调直机的高速调直与低速剪切进行控制。 (8) 控制按钮：包括手动/自动选择旋钮开关；两地操作的正转、反转、停 止按钮；三地操作的点动正转、反转按钮；承料架打开按钮等。 (9) 指示灯：两地显示电源指示灯以及调直机运行指示灯。 (10) 文本显示器：实现调直机的参数设定及相关信息的显示。 设计过程 电控系统原理图：三相电源由断路器QF1引入。调直电动机M1、牵引电 动机M2由同一台变频器控制，变频器的控制信号由PLC给出。断路器 QF3为PLC电源开关。H1、H2为电源指示信号。 PLC控制系统原理图： 电控系统原理图 PLC控制电路原理图：选用西门子S7-200