PLC课程设计指导书2

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1、《PLC原理及应用》课程设计指导书扬州职业大学汽车与电气系20113.1PLC控制系统的设计步骤及内容一、PLC控制系统设计的基本原则1）最大限度地满足工艺流程和控制要求。工艺流程的特点和要求是开发PLC控制系统的主要依据。设计前，应深人现场进行调查研究，收集资料，明确控制任务。2）监控参数、精度要求的指标以满足实际需要为准，不宜过多、过高，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便，并可降低系统的复杂性和开发成本。3）保证控制系统的运行安全、稳定、可靠。正确进行程序调试、充分考虑环境条件。选用可靠性高的PLC、定期对PLC进行维护和检查

2、等都是很重要和必不可少的。4）考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有余量。二、PLC控制系统设计的基本步骤所冇电气控制系统都是在遵循以上设计原则的基础上，实现被控对象（生产设备或生产过程）的工艺要求。不论受控系统的规模大小，一般都要按照图示的步骤来完成设计。1）首先，根据系统需完成的控制任务，对被控对彖的工艺过程、工作特点、控制系统的控制过程、控制规律、功能和特性进行详细分析，归纳出工作循环圈或状态流程图。然后，明确其控制要求和设计要求。同吋要明确划分控制的各个阶段及各阶段的特点，阶段之间的转换条件，最后归纳出各执

3、行元件的动作顺序表。PLC的根本任务就是正确实现这个顺序表。2）根据控制耍求确定所需的用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号灯等执行元器件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等），确定PLC的I/O点数。3）PLC选型。PLC是控制系统的核心部件，正确选择PLC对于保证整个控制系统能否完成控制要求起着重要的作用，选型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和外设。4）进行合理的PLC变量规划（1/0点以及所用到的内部元件定义），绘制电气原理图。这一步是非常重要的一

4、步。一般讲，如杲是开关量，变量规划实际上是把PLC的I/O分配给实际的元器件，给实际的元器件赋予一定的PLC地址，其输入输出点与控制对象的输人输出信号之间总是一一对应。对于模拟量来说，输人输出的通路数目与实际电路也是一一对应的。传统的电气图，一般包括电气原理图、电多布置图及电器安装接线图。在PLC控制系统中，这一部分图可以统称为“硬件电路图”。它在传统电器图的基础上增加了PLC部分，因此在电气原理图中应增加PLC的T/0连接图。另一部分为“软件程序”，即梯形图。5）控制程序设计。包括设计控制系统流程图、梯形图。PLC是按程序进行控制的。

5、没有程序，PLC就没法正常工作。因此，控制程序的设计必须经过反复测试、修改，直到满足要求为止。6）控制柜设计和现场施工。在进行控制程序设计的同时，可同时进行硕件配备工作，主要包括强电设备的安装、控制柜的设计与制作、可编程序控制器的安装、输人输出的连接等。在设计继屯器控制系统时，必须在控制电路设计完成后，才能进行控制柜（台）设计和现场施工。而采用PLC控制系统，只要作好了I/O点规划，就可以使软件设计与硬件配备工作分别平行进行，缩短工程周期。如果需要，尚需设计操作台、电控柜、模拟显示盘和非标准电器元部件。7）试运行、验收、交付使用，并编制

6、控制系统的技术文件。编制控制系统的技术文件包括设计说明书、使用说明书、电气图（含软硬件两部分）、电器元件明细表等。三、PLC的选型PLC的选型基木原则是满足控制系统的功能需耍，同时耍兼顾维修和备件供应的便利性。前面讲过PLC的选型一个方面是选择容量，另一方面是选择什么公司的产品。1.可编程控制器控制系统I/O点数估算1/0点数是衡量可编程控制器规模大小的重要指标。根据被控对象的输人信号与输出信号的总点数，选择相应规模的可编程控制器并留有10%—15%的I/O裕量。估算出被控对象上I/O点数后，就可选择点数相当的可编程控制器。对于开关量控

7、制的系统，当控制速度要求不高时，一般的小型PLC都可以满足要求。如果控制系统较大，输人输出点数较多，被控制设备分散，就可选用大、中世可编程控制器。2.内存估计用户程序所需内存容量要受到下面几个因索的影响：开关量输人输出点数、模拟量输人输出点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。1）开关量输人输出的点数可编程控制器开关量输人输出总点数是计算所需内存储器容量的重要根据。一般系统屮，开关量输人和开关量输出的比为6：4。这方面的经验公式是根据开关量输人、开关量输出的总点数给出的。开关量输人——所需存储器字数二输人点数X10开关量输出——所需存储

8、器字数二输出点数X82）模拟量输人输出总点数具有模拟量控制的系统就要用到数字传送和运算的功能指令；这些功能指令内存利用率较低，因此所占内存数要增加。在只有模拟量输人的系统中，一般要对模拟量进行读人、数字滤波