可编程控制器原理及应用 教学课件 作者 王晓军 杨庆煊 许强 主编第九章 可编程控制器的应用技术.ppt

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1、第9章可编程控制器的应用技术9.1PLC控制系统设计的基本原则与步骤9.2PLC的选型与硬件配置9.3PLC运行方式及外部电路设计9.4PLC控制系统的可靠性设计主讲：王晓军9.1PLC控制系统设计的基本原则与步骤9.1.1PLC控制系统设计的基本原则PLC是一种计算机化的高科技产品，相对继电器而言价格相对较高。因此，在应用PLC之前，首先应考虑是否有必要使用PLC。在下列情况下，可以考虑使用PLC：（1）系统的开关量I/O点数很多，控制要求复杂。（2）系统对可靠性的要求高，继电器控制不能满足要求；（

2、3）由于生产工艺流程或产品的变化，需要经常改变系统的控制关系，或需要经常修改多项控制参数；（4）可以用一台PLC控制多台设备的系统。主讲：王晓军任何一种控制系统都是为了实现被控对象（生产设备或生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，确定选用PLC控制系统后，在设计PLC控制系统时应遵循以下基本原则：（1）最大限度地满足被控对象的控制要求；（2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方便；（3）保证控制系统的安全、可靠；（4）考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC

3、容量时，应适当留有裕量。主讲：王晓军9.2PLC的选型与硬件配置9.2.1PLC的选型机型选择的基本原则应是在功能满足要求的前提下，保证可靠、维护使用方便以及最佳的性能价格比。具体应考虑以下几方面：1.结构上合理，安装要方便2.功能上要相当3.机型上应统一4．是否在线编程5.是否满足响应时间的要求6.对联网通信功能的要求7.其他特殊要求主讲：王晓军9.1.2PLC控制系统设计的一般步骤如图9-1所示，PLC控制系统的一般设计步骤可以分为以下几步：图9-1，PLC控制系统的一般设计步骤1.熟悉控制对象2

4、.确定硬件配置，设计外部接线图3.设计控制程序4.程序调试5.编制技术文件主讲：王晓军9.2.2PLC容量的确定1.I/O点数的确定PLC的容量指I/O点数的确定以系统实际的输入输出点数为基础确定。在I/O点数的确定时，应留有适当裕量。2.存储器容量的确定通常，一条逻辑指令占存储器一个字，计时、计数、移位以及算术运算、数据传送等指令占存储器两个字。存储器容量的选择有两种方法：1.根据编程实际使用的节点数计算。2.估算法。用户可根据控制规模和应用目的按表9-1给出的公式进行估算。控制目的估算公式代替继电

5、器进行开关量M=Km「（10×DI）+（5×DO）」模拟量控制M=Km「（10×DI）+（5×DO）+（100×AI）」多路采样控制M=Km「（10×DI）+（5×DO）+（100×AI）」「1+采样×0.25」表9-1估算公式主讲：王晓军9.2.3I/O模块的选择1.输入模块的选择输入模块的作用是接收现场的输入信号，并将输入的高电平信号转换为PLC内部的低电平信号。输入模块的种类，按电压分类有直接5V/12V/24V/48/60V，交流115V/220V。按电路形式不同分为汇点输入式和分隔输入式两种

6、。选择输入模块应注意以下几个方面：（1）电压的选择（2）同时接通的点数（3）门槛电平主讲：王晓军2.输出模块的选择输出模块的作用是将PLC的输出信号传递给外部负载，并将PLC内部的低电平信号转换为外部所需电平的输出信号。输出模块按输出方式不同分为继电器输出型、晶体管输出型、双向可控硅输出型等多种。此外，输出电压值和输出电流值也各有不同。选择输出模块应注意以下几个方面：（1）输出方式（2）输出电流（3）同时接通的点数3.电源模块的选择电源模块的选择比较简单：只需考虑输出电流。主讲：王晓军9.3PLC运行

7、方式及外部电路设计9.3.1系统运行方式的设计1.运行方式设计基于PLC的控制系统，其运行方式有以下3种：（1）自动运行方式（2）半自动运行方式（3）手动运行方式2.停止方式的设计控制系统的停止有以下3种：（1）正常停止（2）暂时停止（3）紧急停止主讲：王晓军9.3.2PLC外部电路设计1.外部电路的类型与功用PLC外部电路完成外部输入输出元件与PLC之间的连接，根据功能的不同可分为输入侧电路、输出侧电路和供电电路，如图9-2所示。图9-2PLC外部电路主讲：王晓军2.输入点的简化PLC输入输出点数的

8、多少决定控制系统价格的重要因素，因此设计控制系统应尽量简化输入输入输出点数。下面，介绍PLC外部电路设计中输入点简化的几种常用方法：（1）输入点的合并（2）分时分组输入（3）减少多余信号的输入（4）手动开关置于PLC之外主讲：王晓军3.输出点的简化与输入点的简化相同，在PLC外部电路设计中也需要考虑输出点的简化问题。下面，简要说明输出点简化的几种常用方法：（1）负载的并联使用（2）接触器辅助触点的应用（3）用数字显示器代替指示灯（4）多位数字显示器的动态