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时间:2020-03-21
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1、PLC控制系统的硬件设计5.1控制系统的设计步骤和PLC选型设计以PLC为核心的控制系统,要考虑:1、设备的正常运行;2、合理、有效的资金投入;3、在满足可靠性和经济性的前提下,具有一定的先进性,能根据生产工艺的变化扩展部分功能。5.1控制系统的设计步骤和PLC选型一、控制系统的设计步骤1、分析被控对象、明确控制要求2、制定电气控制方案3、确定输入/输出设备及信号特点4、选择可编程控制器5、分配输入/输出点地址6、设计电气线路7、设计控制程序8、调试(包括模拟调试和联机调试)9、技术文件整理5.1控制系统的设计步骤和PLC选型一、控制系统的设计步骤1)分析被控对象并提出
2、控制要求详细分析被控对象的工艺过程及工作特点,了解被控对象机、电、液之间的配合,提出被控对象对PLC控制系统的控制要求,确定控制方案,拟定设计任务书。2)确定输入/输出设备根据系统的控制要求,确定系统所需的全部输入设备(如:按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备(如:接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等),从而确定与PLC有关的输入/输出设备,以确定PLC的I/O点数。5.1控制系统的设计步骤和PLC选型一、控制系统的设计步骤3)选择PLCPLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择。4)分配I/O点并设计PLC外围硬件线路分配I/O点:
3、画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表。PLC外围硬件线路:画出系统其它部分的电气线路图,包括主电路和未进入PLC的控制电路等。由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。5.1控制系统的设计步骤和PLC选型一、控制系统的设计步骤5)程序设计程序设计:1)控制程序;2)初始化程序;3)检测、故障诊断和显示等程序;4)保护和连锁程序。模拟调试:根据产生现场信号的方式不同,模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。6)硬件实施设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图;设计系统各部分之间的电气
4、互连图;根据施工图纸进行现场接线,并进行详细检查。由于程序设计与硬件实施可同时进行,因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。5.1控制系统的设计步骤和PLC选型一、控制系统的设计步骤7)联机调试联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进,从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求,则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。全部调试完毕后,交付试运行。经过一段时间运行,如果工作正常、程序不需要修改,应将程序固化到EPROM中,以防程序丢失。8)整理和编写技术文件技术文件包括设计说明书、硬件原理图、
5、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等。5.1控制系统的设计步骤和PLC选型二、可编程控制器的选择随着PLC技术的发展,PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC,其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同,适用的场合也各有侧重。因此,合理选用PLC,对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。5.1控制系统的设计步骤和PLC选型1、可编程控制器的机型选择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
6、,力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点:1)合理的结构型式PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。2)安装方式的选择安装方式有集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。3)相应的功能要求4)响应速度要求5)系统可靠性的要求对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余系统或热备用系统6)机型尽量统一便于备品备件的采购和管理;有利于技术力量的培训和技术水平的提高,外部设备通用,资源可共享,易于联网通信。5.1控制系统的设计步骤和PLC选型2、指令系统的选择1)总指令数2)指令种类3)表达方式4)编程工具5.1控制系统的设计步骤和PLC选型3、I/O模块的选择开关
7、量输入模块的选择1)输入信号的类型及电压等级有直流输入、交流输入和交流/直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短,还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接;交流输入模块可靠性好,适合于有油雾、粉尘的恶劣环境。开关量输入模块的电压等级有:直流5V、12V、24V、48V、60V等;交流110V、220V等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。一般5V、12V、24V用于传输距离较近场合,如5V输入模块最远不得超过10米。距离较远的应选用输入电压等级较高的。5.1控制系
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