可编程控制器(PLC)控制系统课程设计

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1、——可编程控制器控制系统数控技术课程设计可编程控制器（PLC）基本组成PLC还有一个必备模块——编程器。它的主要用途是输入和编辑用户程序，调试程序和监视程序的执行。它上面有键盘、液晶显示器(矩形屏)、工作方式设定开关。编程器可以直接安装到PLC上，也可以通过电缆连接到PLC上。PLC选型熟悉控制对象，根据生产工艺流程分析控制要求。首先要全面地了解被控制对象的特点和生产工艺过程。如果控制对象是工业环境较差，而安全性、可靠性要求特别高、系统工艺复杂、I/O点数多，工艺流程经常变动的机械和现场，则使用常规继电器控制系统难以达到要求，此时应考虑用PLC进行控制。对确定了的控制对象，还

2、要明确控制任务和设计要求．了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系以及对控制系统的控制要求，合理地制定和选取监测和控制参数。PLC选型估算PLC规模准确地统计出被控设备对I/O点数的总需要量是PLC选型的基础。首先把各输入设备和被控设备详细列出，然后在统计出I/O点数的基础上增加15％一20％的备用量，以便今后调整和扩充。PLC选型考虑输入、输出信号的性质输入是开关量还是模拟量；输入信号电压的类型、等级和变化率，输出的控制种类，是模拟量控制还是开关量控制，信号源是电压输出型还是电流输出型，是NPN输出型还是PNP输出型等，这些情况都要考虑。此外，还要注意输出端的负载特点

3、，以此选择合适的机型和模块。PLC选型估算系统对PLC响应时间的要求对于大多数应用场合来说，PLC的响应时间不是主要的问题。但如果有高速输入时，需要选取扫描速度高的PLC。PLC选型估算程序存储器容量用户程序所需的内存与许多因素有关，主要有逻辑量I/O点数、模拟量I/O点数、内存利用率、控制程序结构的优劣等。根据经验；每个I/O点及有关功能器件占用内存用量大致如下。(1)开关量输入：10一20字节／点：(2)开关量输出：5—10字节／点；(3)定时器(计数器)：2字节／个，(4)寄存器；1字节／个，(5)模拟量输入／输出：100—150字节／点，·(6)与计算机通信接口：30

4、0字节以上。在选择机型和编程时，要注意提高存储器的内存利用率，对同样的程序，提高内存利用率可以降低内在投资，提高系统的响应时间。PLC选型功能与任务相适应PLC结构合理，机型统一在线编程和离线编程的选择PLC处理速度应满足实时控制要求PLC控制系统的设计原则和步骤PLC控制系统的设计原则如下满足被控对象的按制要求。考虑到生产的发展和工艺的变化，在选择PLC时，应有适当的裕量。在满足控制要求的前提下，尽量使控制系统经济、简单。确保整个控制系统安全可靠。PLC控制系统的设计步骤对被控对象的工艺过程、工艺特点等进行详细分析，明确控制任务和设计要求。根据控制系统的要求选择开关、传感器

5、等输入设备和继电器、接触器、信号灯等输出设备，以及由输出设备驱动的控制对象，如电动机、电磁阀等。PLC控制系统的设计步骤选择PLC的机型、容量、I/O模块及其他模块的类型和数量PLC机型选择的基本原则是满足要求、安全可靠、维护方便及最优价格性能比。PLC容量的选择包括PLCI/O点数和用户程序存储器容量的选择两个方面。I/O模块的型号和数量应根据PLC输入量和输出量的个数和性质来决定。PLC控制系统的设计步骤分配I/O口，绘制I/O分配图(即外部硬件接线图)设计PLC控制程序，绘制控制系统流程图、梯形图、写指令表程序。调试程序。编写技术文件，包括设计说明书、使用说明书、电气元

6、件列表等交付使用。PLC软件设计软件设计的一般步骤为：制订运行方案，制订测试计划，编制程序，调试。PLC软件设计步骤I．制订运行方案制订运行方案就是根据生产工艺的要求，分析各输入／输出量与各种操作之间的逻辑关系，确定进行监测的内容和控制的方法，并设计出各台设备的操作内容和操作顺序，画出自动操作流程图。PLC软件设计步骤2.制订测试计划为了使系统按预订的计划进行，达到预期的控制目的，及时发现和消除程序中的错误和缺陷，检查系统对环境的适应能力，必须根据流程图制订出测试计划，以便能在实验室对编制的程序进行调试、排错、模拟运行以及检查系统的抗干扰能力，从而减少系统现场调试的工作量，确

7、保在各种正常和异常情况下都能作出正确的响应。PLC软件设计步骤3．编制程序PLC的程序编制采用面向控制过程、面向问题、简单直观的PLC编程语言，各厂家的PLC可能使用不同的编程语言，最多的是梯形图和语句表。即使都是使用梯形图和语句表，但是对于不同厂家的PLC，其编程元件的多少及编号方法不尽相同，表示方法也不尽相同，不能完全通用。但是，基本元件及功能相差不大，各PLC厂家提供的指令系统大同小异，只要掌握一种PLC的指令系统和编程方法，其他就容易懂了。参考书：数控技术课程设计作者：范超毅出版社：华中科技大学