第19讲 PLC应用系统设计及实例.ppt

第19讲 PLC应用系统设计及实例 主要内容 　1.PLC控制系统设计的基本原则 2.PLC控制系统设计一般开发步骤 　 一、 PLC控制系统设计原则 在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后，可以结合实际进行PLC的设计， PLC的设计包括硬件设计和软件设计两部分 PLC控制系统设计的基本原则 1.最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。 2. 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修方便。 系统设计原则 3. 保证控制系统安全可靠 4.先进性及可扩展性在选PLC容量要留余量 　　考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量一般可按下式估算： 　存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量．（２３４硬件设计原则） 5. 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。（软件设计原则） 二.设计步骤 工艺分析 明确PLC控制任务和范围 复杂系统包括多种控制手段如有的部分由继电器接触器控制，有的有多台ＰＬＣ(控制逻辑复杂的部分用ＰＬＣ)控制 明确必需完成的动作（包括动作时序、条件、保护和联锁） 明确应具备的操作方式（手动、自动、单步、间断等） 合理选择监控参数（不追求多和过高精度） 分析入出关系（被控设备种类和数量，对输入信号的响应速度要求等具体问题） 扑捉功能 （2）PLC机型及接口模块选择： 在选择PLC机型时，主要考虑下面几点： 功能 功能相适应（相当：大中小高低档） 。 容量 a. I/O点数的确定。(10~15%) 　 b.内存的估算。所需内存(字)＝输入点数×10+输出点数×8 +定时器/计数器数量×2+模拟量点数×100+通信接口个数×300+备用量(25~30%)。 结构：结构合理；机型统一 1）整体式结构的PLC: 不需要PLC之间通讯，系统规模较小，可考虑用整体式结构的PLC。工艺过程稳定,环境好的地方. 2）模块式结构 既有开关量控制，又有模拟量控制，以及通讯要求等大中型控制系统，工艺变化快可考虑用模块式结构，易于功能的扩展和维修 （2）PLC机型选择 ４.在线、离线编程器 选哪种？根据控制要求，若不允许随意停机用在线 ５.PLC处理速度应满足实时控制要求 一般情况速度够用：T 对机械负载 特殊情况提高速度：高速CPU；提高软件质量；中断；高速响应模块等 ６.性价比和售后服务 1）.开关量输入模块的选择 同时接通的点数 除要考虑电压外还要考虑 环境温度一般 同时接通的点数60%，否则要考虑散热 门槛电压 根据传输距离，越高，抗扰越强 2）.开关量输出模块的选择 电压（流）选择 电压=负载额定电压 电流负载额定电压，对感性容性负载应留余量 输出方式选择 R：大功率低速交直流负载 S：大功率中高速交流负载 T：小功率高速直流负载 允许同时接通点数 60%　否则需外加电源 3）.模拟量输入模块的选择 范围：0-5V，0-10V，1-5V 0-10mA,4-20mA 输入形式U/I范围和传感器匹配 4）.模拟量输出模块的选择 和执行机构匹配4-20mA，0-10V 5）.特殊功能模块选择 控制复杂 高速计数器模块 PID 通讯 定位模块 　　 PLC程序设计常用的方法 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、逻辑设计法、顺序控制设计法等。 1. 经验设计法 链接文件夹 \005.doc。 2. 继电器控制电路转换为梯形图法 链接文件夹 \006.doc。 3. 逻辑设计法 链接文件夹 \007.doc。 4. 顺序控制设计法 链接文件夹 \008.doc。 二、 应用举例 举例1:小车PLC控制系统 1、PLC接线图 4、转态转移图及梯形图 例2：“液体混合装置”的工艺要求如下： 按下启动按钮SB后，电磁阀YV1得电，液体A流入；当液位达到传感器S1的高度，S1发出信号，关断YV1按通YV2，液体B流入；当液位达到传感器S2的高度，关断YV2，按通搅拌机M；搅拌5分钟后，停止搅拌，同时打开出口电磁阀YV3，排出液体；液体排完（定时2分钟）后，关断YV3，一个工作循环结束。 2. 功能表图中步的确定与绘制（输出量是否变化）。如左图 3.转换条件和动作的绘制。如右图 举例3:液压工作台PLC控制 液压工作台的步进指令编程，状态