PLC第三章控制系统设计.pptx

第三章 控制系统设计;设计步骤;单机控制系统是最常见的系统构成形式，由一台PC控制一个对象。;2、集中控制系统;3、分散控制系统;4、远程控制系统;5、冗余控制系统;三、PC选型1、功能选择

开关量控制模拟量控制数据处理功能特殊I/O控制诊断功能

通信功能

其它高级功能;2、确定I/O点数

根据I/O点数的多少选择相应的机型，小型机、中型机、大型机等。

各种输入/输出点应分别统计。

一般按数字量输入、数字量输出、模拟量输入、模拟量输出、特殊I/O点、其它点等分别统计。

应注意留有余量。;3、输入/输出模块选择开关量：

输入模块：注意交流/直流信号、信号电压等级、外部/内部供电等。

输出模块：注意交流/直流负载、输出电压等级、负载电流、动作频率等，可选择继电器

式、晶体管式或可控硅式输出。;模拟量：

A/D模块：注意输入信号类型，如电流信号、电压信号、信号

范围及标度变换等。

D/A模块：注意同A/D模块。智能单元：

温度模块：注意热电偶、热电阻、相应的分度号标度变换等。

其它模块：PID控制模块、转速控制模块、位置控制模块等。;4、存储器选择

类型选择：RAM型、EPROM型、

E2PROM型等。现大多采用E2PROM+RAM。

容量估算：

开关量：M=DI*10+DO*5模拟量：M=（AI+AO）*100

在此基础上，再留20%余量。;5、其它方面

编程语言：梯形图、SFC等

编程软件：灵活、方便性及费用

各种工控软件的支持情况：需配上位监控系统时应重点考虑。;第二节 硬件系统设计;二、运行方式与停运方式设计1、运行方式

自动半自动手动

2、停运方式正常停运暂停

紧急停运;三、可靠性设计1、环境技术条件

温度、湿度、振动、冲击等。2、冗余设计

1）环境条件方面

使用条件应留有余地。2）控制系统的并列运行

冷备用热备用;3）其它备用系统

如对于主要开关量控制点设置继电器系统，对于主要模拟量控制点设置手动操作系统等。;3、供电系统设计

1）主要考虑因素

电源电压允许在一定范围内波动；系统断电时应保证程序及数据安全；

对不允许断电的场合应设置后备电源。;2）常用供电方案单路供电：;采用UPS备用电源：;双路供电：;4、抗干扰设计

1）电??抗干扰设计使用隔离变压器使用滤波器

PC、I/O与其它设备分别供电;2）接地设计分别接地;3）输入/输出及配线抗干扰设计输入端有感应电压时的处理方法;配线抗干扰方法

*交流与直流输入信号电缆尽量分开；

*输入与输出信号电缆尽量分开；

*信号电缆与动力电缆应分开；

*信号电缆应使用屏蔽电缆，并采用屏蔽层在控制器处单端接地；;第三节 软件设计;继电器控制线路图至梯形图转换实例;一般闪光报警系统梯形图程序;分析工艺要求;2、设计举例;工艺过程分析

绘制输入元件工作区间 绘制执行元件工作区间

布置中间元件工作区间;2、设计方法

以一般闪光报警系统为例1）分析工艺要求：;2）绘制输入、执行元件工作区间;3）布置中间元件工作区间中间元件数量的确定

若N为需区分的边界数，则所需中;按3#方案布置中间元件：;列写中间、执行元件的逻辑式R1=X

R2=（PB1+r2）r1

AL=r1?r2?fr+r1?r2+PB2?r1BL=r1?r2

依逻辑式画出梯形图X——X0；PB1——X1；PB2——X2。AL——Y0；BL——Y1。R1——R1；R2——R2；FR——R901C。;一般闪光报警系统梯形图程序;3、设计举例

1）液体混合装置控制;Q→1L→1I→1H→16s到H→0I→0 L→0 2sT→;逻辑式;液体混合装置控制系统梯形图程序;2）十字路口交通灯控制

控制要求为总控开关闭合后，按先东西向绿灯亮（南北向红灯）的顺序控制，具体动作顺序为：

东西向绿灯亮4秒—东西向绿灯闪2秒—东西向黄灯亮2秒—东西向红灯亮8秒；

与其对应的南北向各灯控制：

南北向红灯亮8秒—南北向绿灯亮4秒—南北向绿灯闪2秒—南北向黄灯亮2秒；;交通灯控制I/O分配:X0—总控开关；Y0—东西向红灯；Y1—东西向黄灯；Y2—东西向绿灯；Y3—南北向红灯；Y4—南北向黄灯；Y5—南北向绿灯；;;列写逻辑式:

T0=X0 T1T2T3T4T1=（T0+T1）T2X0T2=（T1+T2）T3X0T3=（T2+T3）T4X0T4=（T3+T4）T5X0T5=（T4+T5）T0X0Y0=T2+T3+T4

Y1=T1

Y2=X0T0T1T2 T3T4+T0frY3=X0T2T3T4

Y4=T4; Y5=T2+T3fr