可编程控制器(第二版) 教学课件 作者 黄云龙 主编第11章 PLC应用设计.ppt

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1、第11章PLC应用设计11.1PLC的系统设计11.2PLC的选型11.3PLC的安装和维护时应注意的问题11.4应用实例本章要点掌握可编程控制器系统设计的基本原则和一般步骤、可编程控制器的选型方法，以及PLC的安装和维护时应注意的问题。本章难点1．PLC的选型、内存估计与输入输出模块的选择。2．PLC安装和维护时应注意的问题。3．PLC应用系统的设计。11.1PLC的系统设计11.1.1PLC系统设计的基本原则在设计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。设计前，应深入现场进行调查研究，搜集资料，并与机械部分的设计人员和

2、实际操作人员密切配合，共同拟定电气控制方案，协同解决实际中出现的各种问题。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容量时，应适当留有余量。11.1.2PLC系统设计的步骤PLC系统设计流程图PLC系统设计流程图具体设计步骤为：①根据生产的工艺过程分析控制要求。②根据控制要求确定所需要的用户输入／输出设备，确定PLC的I/O点数。③选择PLC。④分配PLC的I/O点，设计I/O连接图，这一步也可以结合第②步进行。⑤进行PLC程序设计，同时可进行控制台（柜）的设计和

3、现场施工。在设计电气控制系统时，必须在控制线路（硬接线）设计完后，才能进行控制台（柜）的设计和现场施工。可见，采用PLC控制，可以使整个工程的周期缩短。PLC程序设计的步骤是：①根据梯形图编制程序清单②用编程器将程序键入到PLC的用户存储器中，并检查键入的程序是否正确。③对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。④待控制台（柜）及现场施工完成后，就可以进行联机调试。如不满足要求，再回去修改程序或检查接线，直到满足要求为止。⑤编制技术文件。⑥交付使用。11.1.3控制对象和范围的确定要应用PLC，首先要详细分析被控对象、控制过程与要求，熟悉了解工艺流程后列出控制系

4、统的所有功能和指标要求，与继电器控制系统和工业控制计算机进行比较后加以选择，如果控制对象的工业环境较差，而安全性、可靠性要求特别高，系统工艺复杂，输入输出以开关量为多，而用常规的继电器、接触器难以实现，工艺流程有要经常变动的对象和现场，用PLC进行控制是合适的。控制对象确定后，PLC的控制范围还要进一步明确，一般而言，能够反映生产过程的运行情况、能用传感器进行直接测量的参数，用人工进行控制工作量大、操作容易出错或者操作过于频繁、人工操作不容易满足工艺要求，往往由PLC控制。另外一些情况，如紧急停车，是由PLC控制还是手动控制，不同的控制方式和硬件设计与编程关系

5、密切。11.2PLC的选型11.2.1机型选择机型选择的基本原则是在功能满足要求的情况下，保证可靠、维护使用方便以及最佳的性能价格化。具体应考虑以下几个方面：（1）结构合理（2）功能合理（3）机型统一（4）是否在线编程11.2.2内存估计用户程序所需内存容量受到下面几个因素的影响：内存利用率；开关量输入／输出点数；模拟量输入／输出点数；用户的编程水平。11.2.3输入／输出模块选择主要考虑PLC控制系统I/O点数估算。（1）PLC控制系统I/O点数估算①控制电磁阀等所需的I/O点数②控制交流电动机所需的I/O点数③控制直流电动机所需的I/O点数（2）输入／输出

6、模块的选择PLC输入模块的任务是检测并转换来自现场设备（按钮、限位开关、接近开关等）的高电平信号为机器内部电平信号，输入信号的特征决定输入模块的选择。输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。对于开关频率高、电感性和低功率因数的负载，推荐使用晶闸管输出模块，缺点是模块价格高，过载能力稍差。继电器输出模块的优点是适用电压范围宽，导通压降损失小，价格低。其缺点是寿命较短，响应速度较慢。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端所允许通过的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。11.2.4PLC的响应时间在过程控制中，必须认真考虑P

7、LC的扫描周期和响应时间。PLC顺序扫描的工作方式使它不能可靠地接收持续时间小于扫描周期的输入信号。例如某产品有效检测宽度为3cm，产品传送速度为30m/min，为了确保不会漏检经过的产品，要求PLC扫描周期不能大于产品通过检测点的时间间隔60ms［T＝3cm/（30m/min）］。系统响应时间是指输入信号产生时刻与由此使输出信号状态发生变化时刻的时间间隔。系统响应时间＝输入滤波时间＋输出滤波时间＋扫描时间11.2.5PLC的硬件与程序设计在确定了控制对象的控制任务和选择好PLC的机型后，就可进行控制系统流程图设计，画出流程图，进一步说明各信息流之间的关系，然

8、后具体安排输入、输出的配置，并对输入、