李华电气自动化与PLC应用课件教程硕士.pptVIP

*************************************PLC控制系统调试技巧模块化测试将复杂程序分解为小模块，逐个测试验证功能。在线监控利用PLC编程软件的在线监视功能，实时观察变量状态和程序执行。强制I/O使用强制功能模拟输入信号，验证输出响应。故障模拟模拟各种异常情况，测试系统的容错能力和报警功能。电气控制柜设计与布局元件选择根据控制要求选择合适的断路器、接触器、继电器等元件，考虑电压等级、电流容量和工作环境。布局规划合理安排元件位置，保证散热和维护空间，将频繁操作的元件放在易于操作的位置。线路布置分离强电和弱电线路，使用线槽和线管整理布线，确保美观和安全。标识系统为元件、端子和线缆添加清晰的标识，便于日后维护和故障排查。电气图纸绘制规范1图纸类型包括系统框图、电气原理图、布线图、接线图等，每种图纸都有特定的用途和绘制要求。2符号标准使用国家标准或行业通用的电气符号，确保图纸的通用性和可读性。3线路表示使用不同的线型和颜色区分电源、信号和控制线路，标注线径和型号。4编号系统为元件、端子和线路制定统一的编号规则，便于识别和管理。AutoCAD在电气设计中的应用图层管理使用图层组织不同类型的电气元素，如电源、控制、接地等。符号库创建和使用标准电气符号库，提高绘图效率和一致性。自动标注利用AutoCAD的标注工具，快速添加尺寸和说明。图纸输出设置打印样式和比例，生成标准格式的电气图纸。电气控制系统安全设计风险评估识别潜在危险1安全措施实施防护策略2冗余设计提高系统可靠性3紧急停止快速响应机制4安全监控持续监测系统状态5电磁兼容性(EMC)设计考虑屏蔽设计使用金属外壳和屏蔽电缆，减少电磁干扰的传播和影响。接地系统设计合理的接地网络，确保干扰电流有效流散。滤波技术在电源和信号线路中使用适当的滤波器，抑制高频干扰。布线优化合理安排强弱电线路，减少互相干扰。工业现场总线技术简介定义工业现场总线是一种工业数字通信系统，用于连接现场设备和控制系统。特点实时性强、抗干扰能力强、支持分布式控制、安装维护方便。常见类型Profibus、Modbus、DeviceNet、CANopen等，每种总线都有其特定的应用领域和优势。应用场景工厂自动化、过程控制、楼宇自动化、交通控制等领域广泛应用。PROFIBUS-DP现场总线应用1物理层使用RS-485或光纤作为传输介质，支持总线和树形拓扑结构。2数据链路层采用主从通信方式，支持循环数据交换和非循环服务。3应用层定义了丰富的功能和服务，支持设备参数化、诊断等功能。4工程应用广泛应用于离散制造、过程自动化等领域，实现高速、可靠的数据通信。Modbus协议及其应用1协议特点简单、开放、易于实现，广泛应用于工业自动化领域。2通信模式支持RTU和ASCII两种传输模式，以及TCP/IP网络传输。3数据模型使用功能码和寄存器地址访问设备数据，支持读写操作。4应用场景适用于PLC、HMI、智能仪表等设备之间的数据交换和远程监控。工业以太网技术应用1应用层OPCUA、MQTT等协议2传输层TCP/UDP优化3网络层IP路由、QoS4数据链路层工业交换机、冗余拓扑5物理层工业级以太网接口OPC技术在自动化中的应用OPCDA用于实时数据访问，实现不同厂商设备间的数据交换。OPCAE用于报警和事件处理，提供统一的报警管理机制。OPCHDA用于历史数据访问，支持大规模历史数据的存储和查询。OPCUA统一架构，提供跨平台、安全的通信解决方案。西门子S7系列PLC特点高性能CPU支持复杂的控制算法和大规模I/O处理。模块化设计灵活配置，满足不同规模项目需求。丰富的通信接口支持Profinet、Profibus等多种工业通信协议。集成安全功能支持SafetyIntegrated安全解决方案。西门子TIAPortal编程软件使用项目创建新建项目，选择硬件配置，包括PLC型号、I/O模块等。程序编写使用LAD、FBD、SCL等语言编写PLC程序，创建功能块和数据块。HMI设计设计操作界面，配置变量和报警。仿真测试使用PLCSIM进行离线仿真，验证程序逻辑。下载调试将程序下载到PLC，进行在线监视和调试。三菱FX系列PLC特点与应用紧凑型设计体积小，适合空间受限的场合，广泛应用于小型自动化设备。指令系统丰富支持基本和应用指令，可实现复杂的控