PLC应用系统设计开发步骤

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1、PLC应用系统设计开发步骤学习了PLC的便件系统、指令系统和编程方法以后，对设计一个较大的PLC控制系统时，要全面考虑许多因素，不管所设计的控制系统的人小，一般都要按图所示的设计步骤进行系统设计。图7.42PLC应用系统设计开发步骤分析任务、确定总体控制方案随着PLC功能的不断提高和完善，PLC儿乎可以完成工业控制领域的所有任务。但PLC还是有它最适合的应用场合，所以在接到一个控制任务后，要分析被控对象的控制过程利要求，看看用什么控制装备（PLC、单片机、DCS或IPC）來完成该任务最合适。比如仪器仪表装置、家

2、电的控制器就要用单片机來做：大熨的过程控制系统大部分要用DCS來完成。而PLC最适合的控制对彖是：工业环境较差，而对安全性、可靠性要求较高，系统工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业H控系统或装置。其实，现在的可编程序控制器不仅处理开关量，而且对模拟量的处理能力也很强。所以在很多情况已可取代工业控制计算机（IPC）作为主控制器，來完成复杂的工业自动控制任务。控制对象及控制装置（选定为PLC）确定后.还要进一步确定PLC的控制范围。一般來说，能够反映生产过程的运行借况，能用传感器进行直接测量的参数，控制逻借复杂的

3、部分都山PLC完成。另外一部分，如紧急停车等环节，对主要控制对彖还要加上手动控制功能，这就需要在设计电气系统原理图与编程时统一考虑。PLC的选型当某一个控制任务决定山PLC來完成后，选择PLC就成为最重要的爭情。一方面是选择多大容量的PLC,另一方面是选择什么公司的PLC及外设。对第一个问题，首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出來,包括开关量I/0和模拟量I/0以及这些I/0点的性质。I/0点的性质主要指它们是直流信号还是交流倍号，电压多人，输出是用继电器型还是晶体管或是可控硅型。控制系统输出点

4、的类型非常关键，如果它们之中既有交流220V的接触器、电磁阀，乂有直流24V的指示灯，贝IJ最后选用的PLC的输岀点数有可能大于实际点数。因为PLC的输出点一般是儿个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。所以一旦它们被交流220V的负载使用，则直流24V的负载只能使用H他组的输出端了。这样冇可能造成输出点数的浪费，増加成本。所以耍尽可能选择相同等级和种类的负载，比如使用交流220V的指示灯等。-•般情况下,继电器输出的PLC使用最多，但对于要求高速输出的情况，如运动控制时的高速脉冲输出，就要

5、使用无触点的晶体管输出的PLCTo知道了这些以后，就可以定下选用多少点和I/O是什么类型的PLCTo对第二个问题，则有以下儿个方面要考虑：（1）功能方面所冇PLC—般都具冇常规的功能，但对某些特姝要求，就要知道所选用的PLC是否冇能力完成控制任务。如对PLC与PLC、PLC与科能仪表及上位机Z间有灵活方便的通讯要求；或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求；或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求川户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解,以做出正确的选择。（2）价格方面不同厂家的PLC产品价格相差很

6、人，冇些功能类似、质量相当、I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下，这样的差价是必须考虑的因素。（3）个人喜好方面有些工程技术人员对某种品牌的PLC熟悉，所以一般比较喜欢使用这种产品。另外，莫至一些政治因素或个人借绪冇时也会成为选择的理山。PLC的主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。如模拟量单元、显示设定单元、位置控制单元或热电偶单元等。（4）输出接口电路若模块的输出为继电器型，其输岀电路的等效电路如图7.5所示。外部电源及负载与PLC内部是充分隔离的,内外

7、绝缘要求为1500VAC—分钟，继电器的响应时间为10ms,在5〜30VDC/150VAC电压下的最大负载电流为2A/点。但要注意，驱动电感性负载时，要降低额定值使用，以免烧坏触点，尤其是直流感性负载；要并联浪涌吸收器，以延长触点的寿命。但并联浪涌吸收器后，整个开关延时会加长。该模块输出端中冇一个公共点，当输出点较多时，会有多个输出公共端，一般4个或8个输出端公用一个公共端，由丁•公共端是相互隔离的，因此不同组的负载可以有不同的驱动电源。对晶体管型输出，在环境温度40度以下时，：®大负载电流为0.7A/点；若环

8、境温度上升则，应该减低负载的电流。使用晶体管输出的好处是其响应速度快,约为25ps（通）和120ps（断）。（5）输入接口电路PLC所有的输入都与内部电路Z间有光电隔离电路，其等效的电路如图7.4所示。（6）1/O点数扩展和编址CPU22*系列的每种主机所提供的本机I/O点的I/O地址是固定的，进行扩展时，可以在CPU右边连接多个扩展模块，每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型•