第六章控制系统设计精选文档.ppt

第六章控制系统设计本讲稿第一页，共十二页6.1可编程控制器控制系统设计的步骤和内容可编程控制器控制系统设计的步骤和内容本讲稿第二页，共十二页6.1.1 熟悉控制对象的工艺要求熟悉控制对象的工艺要求首先应详细了解被控对象的全部功能和它对控制系统的要求，其次，还要选择用户输入设备(按钮、操作开关、限位开关、传感器等)、输出设备(继电器、接触器、信号指示灯等执行元件)，以及由输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。最后，还应确定哪些信号需要输入给PLC，哪些负载由PLC驱动，并分类统计出各输入量和输出量的性质，是开关量还是模拟量，是直流量还是交流量，以及电压的大小等级，为PLC选型和硬件配置提供依据。本讲稿第三页，共十二页6.1.2 设计电气控制系统的硬件设计电气控制系统的硬件1根据工艺要求，确定为可编程控制器提供输入信号的各输入元件的型号和数量，和需要控制的执行元件的型号和数量。2根据输入元件和输出元件的型号和数量，可以确定可编程控制器的硬件配置：3将系统中的所有输入信号和输出信号集中列表4绘制可编程控制器的外部线路图，以及其它的电气控制线路图。本讲稿第四页，共十二页6.1.3 程序设计程序设计 PLC程序设计的原则和要求是：(1)尽可能建立PL C存储器、定时时间等的分配表，这样会给编程带来很大方便。(2)推导每一个变量和指令的动作和停止条件。(3)优化程序，减少指令和内存用量，减少扫描时间，以提高响应的及时性。(4)对梯形图各梯级给予注释以便于理解程序。(5)程序逻辑关系明确。本讲稿第五页，共十二页6.1.4 控制系统模拟调试控制系统模拟调试 将设计好的程序用编程器或计算机输入到PLC中，进行编辑和检查，改正程序设计语法错误。之后在实验室里进行用户程序的模拟运行和程序调试，发现问题，立即修改和调整程序，直到满足工艺流程和状态流程图的要求。6.1.5 现场调试现场调试 模拟调试好的程序传送到现场使用的PLC存储器中，这时可先不带负载，只带上接触器线圈、信号灯等进行调试。利用编程器的监控功能，或用计算机监视梯形图，采用分段、分级调试方法进行。待各部分功能都调试正常后，再带上实际负载运行。本讲稿第六页，共十二页6.1.6 随机文件随机文件1可编程序控制器的外部接线图和其他电气图纸。2可编程序控制器的编程元件表，包括程序中使用的输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、状态等的元件号、名称、功能，以及定时器、计数器的设定值等。3如果用户要求或合同规定要：顺序功能图、梯形图或指令表，就需要提供带注释的梯形图和必要的总体文字说明，没特殊要求一般不用提供。4控制系统的使用说明，操作注意事项及常见故障处理。本讲稿第七页，共十二页6.2可编程控制器的选型与硬件配置可编程控制器的选型与硬件配置6.2.1 选择合适的可编程控制器类型选择合适的可编程控制器类型1可编程控制器结构选择2I0点数的确定3用户存储器容量的估算4可编程控制器的处理速度应满足实时控制的要求本讲稿第八页，共十二页6.3节省节省I/O点数的方法点数的方法6.3.1 减少所需输入点数方法减少所需输入点数方法1分组输入 2触点合并式输入3矩阵式输入4充分利用可编程控制器的内部功能6.3.2 减少所需输出点数的方法减少所需输出点数的方法1通断状态完全相同的负载并联后，可以共用PLC的一个输出点 2在采用信号灯做负载时，采用数码管做指示灯可以减少输出点数。本讲稿第九页，共十二页6.4可编程控制器应用中注意的若干问题可编程控制器应用中注意的若干问题6.4.1 工作环境工作环境1温度不应低于0或高于60，最好不高于45，否则应采取通风或其他保温措施。2湿度周围的湿度应保持在3580RH范围内。3振动可编程控制器不应在具有频繁振动、连续振动(频率为1055Hz，振幅大于05mm)或超过10g的冲击加速度的环境下工作，否则应采取防振或减振措施。4介质可编程控制器不应安装在充满导电尘埃、油物或有机溶剂、腐蚀性气体的环境下工作，否则应将控制柜做成封闭结构或对柜内气体采取净化措施。本讲稿第十页，共十二页6.4.2 控制系统的抗干扰性设计控制系统的抗干扰性设计1抗电源干扰的措施2控制系统的接地设计3感性负载的处理4安装与布线的注意事项本讲稿第十一页，共十二页6.4.3 日常维护日常维护1日常清洁与巡查2定期检查与维修6.4.4 故障诊断故障诊断 可编程控制系统的常见故障，一方面可能来自于外部设备，如各种开关、传感器、执行机构和负载等；另一方面也可能来自于系统内部，如CPU、存储器、系统总线、电源等。大量的统计分析与实践经验已经证明：可编程控制器本身一般是很少发生故障的，控制系统故障主要发生在各种开关、传感器、执行机构等外部设备。因此，当系统发生故障时首先检查外部设备。本讲稿第十二页，共十二页