第10章PLC的 应用精品课件.ppt

第10章 可编程控制器的应用 1.可编程控制器系统设计方法； 2.可编程控制器的选型； 3.可编程控制器系统调试 §10-1可编程控制器系统设计方法 一、PLC控制系统的类型 三种类型 1．单机控制系统 2．集中控制系统 3．分布式控制系统 二、系统的运行方式 3种运行方式 1．自动运行方式 不需人工干预。 2．半自动运行方式 条件比较复杂，需人工干预。 3．手动运行方式 控制系统调试阶段。 三、可编程控制器系统设计原则 1．硬件设计 (1) 充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足控制系统的要求。 （2）力求控制系统经济实用、操作方便。 （3）保证控制系统安全可靠。 （4）控制系统要具有可扩展性。 2．软件设计 （1）逻辑关系简明，易读、易改。 （2）少占内存空间，减少扫描时间。 四、可编程控制器系统设计步骤 五、可编程控制器系统设计的基本内容 1.确定方案 2.PLC选型 3.选择输入/输出设备 I/O接口地址时应注意以下几点： （1）将按钮、限位开关等分别集中分配，按输入/输出设备类型顺序分配接口地址。 （2）每一个输入信号占用一个输入地址，每一个输出地址驱动一个外部控制设备。 （3）同一类型的输入点尽量安排在同一个区间内，同一类型的外部设备的输出接口也应集中排列。 （4）彼此相关的输入/输出器件（如启动、停止按钮；电机正、反转控制接触器等），接口地址应连续排列。 4.系统硬件设计 （1）绘制被控对象的主电路图及系统的控制电路图。 （2）绘制PLC输入/输出接线端子图。 （3）绘制PLC及输入/输出设备供电系统图。 （4）设计控制柜结构及绘制柜内电器位置图。 六、可编程控制器系统设计技巧 1.控制系统I/O点数的估算 留有15～20%的余量 2.内存容量的估算 （1）开关量I/O点数所占的内存容量 M1=(10～15) ·n1 M1----开关量I/O点数所占的内存容量； n1-----开关量I/O总点数。 （2）模拟量I/O点数所占的内存容量： 仅有模拟输入量时， M2=(100～200) · n2 M2-------模拟量I/O点数所占的内存容量；n2------模拟输入量的总点数。 模拟量输入、输出同时存在时， M3=(200～250) · n3 M3----为模拟量I/O总点数所占的内存容量； n3-------为模拟量输入、输出的总点数。 （3）程序编写的质量 程序编写质量所增加的内存容量可按总容量的30%考虑。 3.扫描周期及响应时间 输入信号的持续时间必须大于PLC的一个扫描周期才能使PLC可靠地接收； 响应时间是指从输入信号产生时刻到由此引起输出信号状态变化的时间间隔。它由输入滤波时间、输出滤波时间和扫描周期来决定。 4.PLC结构的合理性 如果只有开关量控制，三菱F1、FX、西门子S7-200等系列均可满足要求。 5.输入/输出模块的选择 输入模块分为直流5V、12V、24V、48V等和交流115V、220V等形式。 一般情况下，信号传输距离在10m以内的可选择直流5V的输入模块； 信号传输距离在10～30m可选用直流12V或24V的输入模块； 48V以上的适用于信号传输距离更远的情况。 输出模块的输出方式有继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出三种。 对开关频繁、功率因数低的电感性负载可选用晶闸管输出方式，其缺点是价格高、过载能力差。 继电器输出方式适用于电压范围宽，导通压降小的负载，且价格便宜、带载能力强，其缺点是寿命短，响应速度慢。 晶体管输出方式比较适合开关频繁、功率因数低、导通压降小的负载，且价格较低，缺点是过载能力差。 6.程序设计方法 （1）逻辑设计法。 （2）流程图设计法。 （3）经验设计法。 （2）矩阵法 10.2．可编程控制器选型 一、可编程控制器结构的选择 整体式和模块式两大类 二、CPU功能及其运行速度的选择 1． CPU功能 对于CPU的功能主要从它的逻辑功能、运算功能和高速计数功能等几个方面考虑。 2． CPU运行速度 CPU的运行速度用每条用户程序指令的执行时间来衡量。 对一般简单的速度不高的控制过程，几乎所有PLC都能胜任。 但对于实时性要求很高的工业控制系统，根据用户控制程序的大小，应考虑CPU的运行速度。 三、可编程控制器指令功能的选择 如果系统要求完成模拟量与数字量的转换、PID闭环控制、运动控制等工作，PLC应有算术运算、数据传送等指令功能，有时甚至要求有开平方、对数运算和浮点数运算等指令。 四、 可编程控制器I/O点数和接口种类的确定 1．可编程控制器I/O点数 2．可编程控制器的I／O接口种类 3．输入接线方式 汇接式和分组式。 4．输出接口 六、智能I/O模块的选择 智能I/O模块通过系统总线同PLC控制模块单元相连，并在PLC控制模