PLC的控制系统设计.ppt

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1、第七章PLC的控制系统设计教学提示：PLC的控制系统是由PLC作为控制器来构成的电气控制系统。PLC的控制系统设计就是设计根据控制对象的控制要求制定电控方案，选择PLC机型，进行PLC的外围电气电路设计以及PLC程序的设计、调试。要完成好PLC控制系统的设计任务，除掌握必要的电气设计基础知识外，还必须经过反复实践，深入生产现场，将不断积累的经验应用到设计中来教学要求：通过本章教学使学生初步掌握PLC控制系统设计的几种常用方法和步骤，能够根据控制对象的控制要求制定合理的控制方案，确定经济合理的PLC机型，进行P

2、LC的外围电路和程序的设计第七章PLC的控制系统设计7.1PLC控制系统设计原则和步骤7.1.1PLC控制系统设计的一般原则7.1.2PLC控制系统设计步骤7.2PLC控制系统的硬件设计7.2.1I/O点数的简化与扩展7.3.1经验设计法7.2.3PLC的外围电路设计7.3PLC控制系统的软件设计7.2.2PLC的选型及模块选型7.3.2继电器接触器控制线路转换设计法7.3.3逻辑设计方法7.3.4状态转移图设计法7.4PLC的控制系统设计实例7.1PLC控制系统设计原则和步骤7.1.1PLC控制系统设计的一

3、般原则（1）首先要满足被控设备的全部控制要求，包括功能要求、性能要求（2）在满足控制系统要求的基础上，应考虑实用性、经济性、可维护性（3）控制系统应确保控制设备性能的稳定性及工作的安全性和可靠性（4）控制系统应具有可扩展性，能满足生产设备的改良和系统的升级（5）要注意控制系统输入/输出设备的标准化原则和多供应商原则，易于采购和替换（6）易于操作，符合人机工程学的要求和用户的操作习惯7.1.2PLC控制系统设计步骤1．根据控制要求确定软件硬件分工（1）控制的基本方式（2）需要完成的动作（3）操作方式（4）确定软

4、件与硬件分工2．确定用户的输入/输出设备（1）根据控制要求，确定输入设备（2）根据控制要求，确定输出设备（3）根据用户的输入/输出的设备数量，确定PLC的I/O点数3．硬件设计（1）选择PLC的型号（2）建立PLC的输入/输出地址分配表（3）绘制输入/输出设备与PLC的连线图（4）电气系统的设计4．软件设计（1）离线模拟调试（2）现场联机调试5．调试6．编制控制系统技术文件7．控制系统交付使用及用户技术培训7.2PLC控制系统的硬件设计7.2.1I/O点数的简化与扩展1.输入点的简化(1)具有机上控制功能的操

5、作开关在PLC处并联后再输入到PLC图7.1并联连接输（a）（b）（a）两开关分别接入法；（b）两开关并为一点的接法(2)同一输入点分时使用图7.2自动/手动输入切换与输出扩展(3)利用PLC的程序减少输入点图7.2自动/手动输入切换与输出扩展（a）（b）（a）三种控制方式的三点切换输入；（b）三种控制方式的两点切换输入(4)利用PLC内部元件的功能减少输入点图7.4只用一个输入按钮的起、保、停控制电路7.2.2PLC的选型及模块选型1．PLC类型的选择（1）内存利用率（2）开关量输入输出点数（3）模拟量输入

6、输出总点数（4）程序编写水平2．安装形式的选择3．输入/输出点数的确定4．PLC存储容量的确定（5）实时响应性5．输入接口电路形式的选择6．输出接口电路形式的选择7．PLC供电方式的选择8．PLC扩展模块的选择7.2.3PLC的外围电路设计(1)强、弱电信号设备分别配置，不可混在一个回路中(2)将输入、输出设备中的开关、按钮、电磁阀等，分别集中配置，同类型的输入点可分在一个组内，并尽量分在同一回路中(3)按PLC上的配置顺序来给输入、输出编号，这样会给编程及硬件设计带来方便7.3PLC控制系统的软件设计7.3

7、.1经验设计法【例7-2】小车的左右行控制系统如图7.5所示，小车开始时停在左限位开关SQ1处。按下右行启动按钮SB1，小车右行，到限位开关SQ2处时停止运动，10S后定时器T0的定时到，小车自动返回起始位置。设计小车左行和右行控制的梯形图图7.5小车的左右行控制系统示意图解：小车的左行和右行控制的实质是电机的正反转控制。因此可以在电动机正反转PLC控制设计的基础上，设计出满足要求的PLC的外部接线图和梯形图，如图7.6和图7.7所示为了使小车向右的运动自动停止，将右限位开关对应的X004的常闭触点与控制右行

8、的Y000的线圈串联。为了在右端使小车暂停10S，用X004的常开触点来控制定时器T0的线圈。T0的定时时间到，则其常开触电闭合，给控制Y001的起保停电路提供启动信号，使Y001的线圈通电，小车自动返回。小车离开SQ2所在的位置后，X004的常开触点断开，T0被复位。回到SQ1所在位置时，X003的常闭触点断开，使Y001的线圈断电，小车停在起始位置图7.6小车的左行和右行控制的PLC的外部接线图