PLC应用系统设计.ppt
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1、PLC应用系统设计应用系统设计Date: Page: 2 PLC PLC应用系统设计应用系统设计7.1 PLC7.1 PLC应用系统的设计方法应用系统的设计方法7.2 7.2 节省输入输出点数的方法节省输入输出点数的方法 7.3 7.3 综合实例综合实例 7.1.1 PLC7.1.1 PLC系统的规划与设计系统的规划与设计7.1.2 PLC7.1.2 PLC选型与硬件系统设计选型与硬件系统设计7.2.1 7.2.1 节省输入点的方法节省输入点的方法7.1.3 PLC7.1.3 PLC软件设计与程序调试软件设计与程序调试7.2.2 7.2.2 节省输出点的方法节省输出点的方法7.3.1 PLC7
2、.3.1 PLC污水处理系统污水处理系统7.3.2 7.3.2 加热炉自动送料装置加热炉自动送料装置7.3.3 PLC7.3.3 PLC自动生产线控制系统自动生产线控制系统Date: Page: 3 PLC PLC应用系统设计应用系统设计7.1 PLC7.1 PLC应用系统的设计方法应用系统的设计方法7.1.1 PLC7.1.1 PLC系统的规划与设计系统的规划与设计1 1PLCPLC系统的规划系统的规划 设计前,要深入现场进行实地考察,全面详细地了解被控制对象的特设计前,要深入现场进行实地考察,全面详细地了解被控制对象的特点和生产工艺过程。点和生产工艺过程。 在确定了控制对象和控制范围之后,
3、需要制定相应的控制方案。在确定了控制对象和控制范围之后,需要制定相应的控制方案。 在考虑完所有的控制细节和应用要求之后,还必须要特别注意控制系统在考虑完所有的控制细节和应用要求之后,还必须要特别注意控制系统的安全性和可靠性。的安全性和可靠性。 要求在设计要求在设计PLC控制系统的时候,应考虑到日后生产的发展和工艺的控制系统的时候,应考虑到日后生产的发展和工艺的改进,而适当地留有一些余量,方便日后的升级。改进,而适当地留有一些余量,方便日后的升级。 Date: Page: 4 PLC PLC应用系统设计应用系统设计2 2PLCPLC控制系统的设计流程控制系统的设计流程(1 1)分析被控对象,明确
4、控制要求。)分析被控对象,明确控制要求。 (2 2)确定所需要的)确定所需要的PLCPLC机型,以及用户输入机型,以及用户输入/ /输出设备,据此确定输出设备,据此确定PLCPLC的的I/OI/O点数。点数。(3 3)分配)分配PLCPLC的输入的输入/ /输出点地址,设计输出点地址,设计I/OI/O连接图。连接图。 (4 4)可同时进行)可同时进行PLCPLC的硬件设计和软件设计。的硬件设计和软件设计。(5 5)进行总装统调。)进行总装统调。 (6 6)修改或调整软硬件设计,使之符合设计的要求。)修改或调整软硬件设计,使之符合设计的要求。 (7 7)完成)完成PLCPLC控制系统的设计,投入
5、实际使用。总装统调后,还要经过控制系统的设计,投入实际使用。总装统调后,还要经过一段时间的试运行,以检验系统的可靠性。一段时间的试运行,以检验系统的可靠性。 (8 8)技术文件整理。)技术文件整理。 7.1 PLC7.1 PLC应用系统的设计方法应用系统的设计方法Date: Page: 5 PLC PLC应用系统设计应用系统设计控制系统的设计流程图控制系统的设计流程图7.1 PLC7.1 PLC应用系统的设计方法应用系统的设计方法Date: Page: 6 PLC PLC应用系统设计应用系统设计7.1.2 PLC7.1.2 PLC选型与硬件系统设计选型与硬件系统设计 1 1PLCPLC选型选型
6、 机型选择基本原则:在功能满足的前提下,力争最好的性价比,并有机型选择基本原则:在功能满足的前提下,力争最好的性价比,并有一定的可升级性。在具体选择一定的可升级性。在具体选择PLCPLC的型号可考虑以下几个方面:的型号可考虑以下几个方面: (1 1)功能的选择)功能的选择(2 2)基本单元的选择)基本单元的选择(3 3)编程方式)编程方式2 2PLCPLC硬件系统设计硬件系统设计 硬件设计:要完成系统流程图的设计,详细说明各个输入信息流之间的关硬件设计:要完成系统流程图的设计,详细说明各个输入信息流之间的关系,具体安排输入和输出的配置,以及对输入和输出进行地址分配。系,具体安排输入和输出的配置
7、,以及对输入和输出进行地址分配。 在进行上述工作的时,也要结合软件设计以及系统调试等方面的考虑。合在进行上述工作的时,也要结合软件设计以及系统调试等方面的考虑。合理地安排配置与地址分配的工作,会给日后的软硬件设计,以及系统调试等带理地安排配置与地址分配的工作,会给日后的软硬件设计,以及系统调试等带来很多方便。来很多方便。 7.1 PLC7.1 PLC应用系统的设计方法应用系统的设计方法Date: Page: 7 PLC PLC应用系统设计应用系统设计7.1.3 PLC7.1.3 PLC软件设计与程序调试软件设计与程序调试1 1PLCPLC软件设计软件设计 软件设计:完成参数表的定义,程序框图的
8、绘制,程序的编制和程软件设计:完成参数表的定义,程序框图的绘制,程序的编制和程序说明书的编写。序说明书的编写。 参数表的定义包括输入信号表、输出信号表、中间标志表和存储表参数表的定义包括输入信号表、输出信号表、中间标志表和存储表的定义。的定义。 程序框图描述了系统控制流程走向和系统功能的说明,是全部应用程序框图描述了系统控制流程走向和系统功能的说明,是全部应用程序中各功能单元的结构形式。程序中各功能单元的结构形式。 软件设计的主要过程是编写用户程序,它是控制功能的具体实现过程。软件设计的主要过程是编写用户程序,它是控制功能的具体实现过程。 程序说明书包括程序设计依据,程序基本结构,各功能单元详
9、细分析,程序说明书包括程序设计依据,程序基本结构,各功能单元详细分析,所用公式原理,各参数来源以及程序测试情况等。所用公式原理,各参数来源以及程序测试情况等。7.1 PLC7.1 PLC应用系统的设计方法应用系统的设计方法Date: Page: 8 PLC PLC应用系统设计应用系统设计2 2PLCPLC程序调试程序调试 用装在用装在PLCPLC上的模拟开关模拟输入信号的状态,用输出点的指示灯模上的模拟开关模拟输入信号的状态,用输出点的指示灯模拟被控对象,检查程序无误后便把拟被控对象,检查程序无误后便把PLCPLC接到系统中去,进行调试。接到系统中去,进行调试。 首先对首先对PLCPLC外部接
10、线作仔细检查,外部接线一定要准确、无误。外部接线作仔细检查,外部接线一定要准确、无误。 为了安全可靠起见,常常将主电路断开,进行预调,当确认接线无误为了安全可靠起见,常常将主电路断开,进行预调,当确认接线无误再接主电路,将模拟调试好的程序送入用户存储器进行调试,直到各部分再接主电路,将模拟调试好的程序送入用户存储器进行调试,直到各部分的功能正常,并能协调一致成为一个完整的整体控制为止。的功能正常,并能协调一致成为一个完整的整体控制为止。 7.1 PLC7.1 PLC应用系统的设计方法应用系统的设计方法Date: Page: 9 PLC PLC应用系统设计应用系统设计7.2 7.2 节省输入输出
11、点数的方节省输入输出点数的方7.2.1 7.2.1 节省输入点的方法节省输入点的方法1 1矩阵输入法矩阵输入法 一般控制系统都存在多种工作方式,但各种工作方式又不可能同时运行。一般控制系统都存在多种工作方式,但各种工作方式又不可能同时运行。所以可将这几种工作分别使用的输入信号分成若干组,所以可将这几种工作分别使用的输入信号分成若干组,PLCPLC运行时只会用到其运行时只会用到其中的一组信号。一般常用于有多种输入操作方式的场合。中的一组信号。一般常用于有多种输入操作方式的场合。 2 2输入触点的合并输入触点的合并 如果某些外部输入信号总是以某种如果某些外部输入信号总是以某种“或与非或与非”组合的
12、整体形式出现在梯组合的整体形式出现在梯形图中,可以将它们对应的触点在形图中,可以将它们对应的触点在PLCPLC外部串、并联后作为一个整体输入外部串、并联后作为一个整体输入PLCPLC,只占只占PLCPLC的一个输入点。的一个输入点。3 3将信号设置在将信号设置在PLCPLC之外之外 系统的某些输入信号,都可以设置在系统的某些输入信号,都可以设置在PLCPLC外部的硬件电路中。某些手动按钮外部的硬件电路中。某些手动按钮需要串接一些安全联锁触点,如果外部硬件联锁电路过于复杂,则应考虑将有需要串接一些安全联锁触点,如果外部硬件联锁电路过于复杂,则应考虑将有关信号送入关信号送入PLCPLC,用梯形图实
13、现联锁。,用梯形图实现联锁。 Date: Page: 10 PLC PLC应用系统设计应用系统设计7.2 7.2 节省输入输出点数的方节省输入输出点数的方7.2.2 7.2.2 节省输出点的方法节省输出点的方法1 1矩阵输出矩阵输出 图中采用图中采用8 8个输出组成个输出组成4444矩阵,可接矩阵,可接1616个输出设备。要使某个负载接通个输出设备。要使某个负载接通工作,只要控制它所在的行与列对应的输出继电器接通即可。工作,只要控制它所在的行与列对应的输出继电器接通即可。 当只有某一行对应的输出继电器当只有某一行对应的输出继电器接通,各列对应的输出继电器才可接通,各列对应的输出继电器才可任意接
14、通;或者当只有某一列对应任意接通;或者当只有某一列对应的输出继电器接通,各行对应的输的输出继电器接通,各行对应的输出继电器才可任意接通的,否则将出继电器才可任意接通的,否则将会出现错误接通负载。因此,采用会出现错误接通负载。因此,采用矩阵输出时,必须要将同一时间段矩阵输出时,必须要将同一时间段接通的负载安排在同一行或同一列接通的负载安排在同一行或同一列中,否则无法控制。中,否则无法控制。Date: Page: 11 PLC PLC应用系统设计应用系统设计2 2外部译码输出外部译码输出 用七段码译码指令用七段码译码指令SEGDSEGD,可以直接驱动一个七段数码管,但需要,可以直接驱动一个七段数码
15、管,但需要7 7个输出端。个输出端。如采用在输出端外部译码,则可减少输出端的数量。如采用在输出端外部译码,则可减少输出端的数量。 BCD BCD码驱动七段数码管电路图码驱动七段数码管电路图 7.2 7.2 节省输入输出点数的方节省输入输出点数的方Date: Page: 12 PLC PLC应用系统设计应用系统设计7.3 7.3 综合实例综合实例7.3.1 PLC7.3.1 PLC污水处理系统污水处理系统 污水处理控制系统工作示意图污水处理控制系统工作示意图 按按SB9SB9选择开关选择废水的程度(选择开关选择废水的程度(0 0为为轻度污水,轻度污水,1 1为重度污水)为重度污水) 按启动按钮按
16、启动按钮SB1SB1启动污水泵,污水到启动污水泵,污水到位后由由污水到位传感器发出污水到位信位后由由污水到位传感器发出污水到位信号,关闭污水泵,启动一号排污剂泵,一号,关闭污水泵,启动一号排污剂泵,一号排污剂到位后,关闭一号排污剂泵,如号排污剂到位后,关闭一号排污剂泵,如果是轻度污水,启动搅拌泵。果是轻度污水,启动搅拌泵。 如果是重度污水,启动二号排污剂泵,如果是重度污水,启动二号排污剂泵,二号排污剂到位后,关闭二号排污剂泵,二号排污剂到位后,关闭二号排污剂泵,启动搅拌泵。启动搅拌泵。 搅拌泵启动后延时搅拌泵启动后延时6 6秒,关闭搅拌泵,启动放水泵,放水到位后,关闭放水泵秒,关闭搅拌泵,启动
17、放水泵,放水到位后,关闭放水泵延时延时1 1秒,开启罐底门,污物自动下落,延时秒,开启罐底门,污物自动下落,延时4 4秒后关闭罐底门,此后再延时秒后关闭罐底门,此后再延时2 2秒,秒,当罐底门开启不到当罐底门开启不到3 3次时,继续进行上述工艺。次时,继续进行上述工艺。 Date: Page: 13 PLC PLC应用系统设计应用系统设计7.3 7.3 综合实例综合实例 当罐底门开启当罐底门开启3 3次时,启动传送带运行次时,启动传送带运行6 6秒,将污物箱运走,换成空箱后继续秒,将污物箱运走,换成空箱后继续进行上述工艺。进行上述工艺。 按下停止按钮按下停止按钮SB2SB2,则在罐底门关闭,则
18、在罐底门关闭2 2秒后,停止污水处理。秒后,停止污水处理。解:(解:(1 1)输入)输入/ /输出(输出(I/OI/O)分配表)分配表输输 入入输出输出输入设备输入设备输入编号输入编号输出设备输出设备输出编号输出编号启动按钮启动按钮SB1SB1X000X000污水泵污水泵Y000Y000停止按钮停止按钮SB2SB2X001X001一号除污剂泵一号除污剂泵Y001Y001污水到位污水到位X002X002二号除污剂泵二号除污剂泵Y002Y002一号除污剂到位一号除污剂到位X003X003搅拌机搅拌机Y003Y003二号除污剂到位二号除污剂到位X004X004放水泵放水泵Y004Y004放水到位放水
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