可编程控制器技术应用 教学课件 冯宁 吴灏 第09章.ppt

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1、第9章可编程控制系统设计可编程控制系统设计的基本内容和步骤9.1减少I/O点数的措施9.2提高PLC控制系统可靠性的措施9.3应用实例9.49.1可编程控制系统设计的基本内容和步骤9.1.1可编程控制系统设计的步骤■PLC控制系统设计的基本原则◆应充分考虑到将来生产的发展和工艺改进的需要，在配置控制系统的硬件设备时适当留有裕量。◆保证PLC控制系统安全可靠◆在满足工艺要求的前提下，控制系统力求简单、经济、使用及维修方便。◆最大限度地满足被控对象的控制要求PLC控制系统设计的步骤可编程控制器系统设计流程图PLC控制系统设计的步骤■分析被控对象并提出控制要求■确定输入／输出设备■选择P

2、LC■分配I/O点并设计PLC外围硬件线路■程序设计◆初始化程序◆检测、故障诊断和显示等程序◆保护和连锁程序■硬件实施■整理和编写技术文件■联机调试9.1.2可编程控制器的选型PLC机型的选择PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：■结构合理PLC主要有整体式和模块式两种结构型式■功能合理◆一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。◆对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC

3、。◆对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。■机型尽量统一可编程控制器的选型■PLC容量的选择◆存储容量的选择◆I／O点数的选择■I／O模块的选择◆开关量输入模块的选择:开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：●输入信号的类型及电压等级●注意同时接通的输入点数量●输入门槛电平◆开关量输出模块的选择:开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，并实现PLC内外信号的电气隔离。

4、选择时主要应考虑以下几个方面：●输出方式●驱动能力●注意同时接通的输出点数量●输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关9.2减少I/O点数的措施9.2.1减少输入点数的措施◆分组输入◆矩阵输入◆组合输入减少输入点数的措施分组输入减少输入点数的措施矩阵输入减少输入点数的措施组合输入9.2.2减少输出点数的措施◆矩阵输出◆分组输出◆并联输出减少输出点数的措施矩阵输出减少输出点数的措施分组输出9.3提高PLC控制系统可靠性的措施■适合的工作环境◆环境温度适宜◆环境湿度适宜◆注意环境污染◆远离强干扰源◆远离振动和冲击源■合理的布线◆远离高压◆合理的安装与布线●I/O线、动力线及其它控制

5、线应分开走线，尽量不要在同一线槽中布线。●交流线与直流线、输入线与输出线最好分开走线。●开关量与模拟量的Ｉ/Ｏ线最好分开走线，对于传送模拟量信号的Ｉ/Ｏ线最好用屏蔽线，且屏蔽线的屏敝层应一端接地。●PLC的基本单元与扩展单元之间电缆不能与其它的连线敷埋在同一线槽内。●PLC的I/O回路配线，必须使用压接端子或单股线。●与PLC安装在同一控制柜内，虽不是由PLC控制的感性元件，也应并联ＲＣ或二极管消弧电路。提高PLC控制系统可靠性的措施■正确的接地■必要的软件措施◆故障的检测与诊断◆消除预知干扰9.4应用实例9.4.1液体混合装置的控制液体混合装置的控制控制要求◆初始状态:装置投入运

6、行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。◆启动操作:按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作：液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。◆停止操作:按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。液体混合装置的控制PLC的I/O分配及接线液体混合装置的控

7、制工作过程分析启动操作：按下启动按钮SB1，X000的动合触点闭合，M100产生启动脉冲，M100的动合触点闭合，使Y000保持接通，液体A电磁阀YV1打开，液体A流入容器。◆当液面上升到SL3时，虽然X004动合触点接通，但没有引起输出动作。◆当液面上升到SL2位置时，SL2接通，X003的动合触点接通，M103产生脉冲，M103的动合触点接通一个扫描周期，复位指令RSTY000使Y000线圈断开，YV1电磁阀关闭，液体A停止流入；与此同时，M103的动合触点接通一