《第七章可编程序控》-课件.ppt

第七章 可编程序控制器的控制系统设计 第一节 PLC 控制系统设计的内容和步骤 PLC控制系统的设计原则：在最大限度地满足被控制对象要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、安全可靠；并考虑到今后生产的发展和工艺的改进，在选择PLC机型时，应适当留有余地。 一、PLC 控制系统设计的内容 （1）分析控制对象，明确设计任务和要求。－这是整个设计的依据； （2）选定PLC的型号及所需的输入/输出模块，对控制系统的硬件进行配置； （3）编制PLC的输入/输出分配表和绘制输入/输出端子接线图； （4）根据系统设计的要求编写程序规格要求说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计； （5）设计操作台、电气柜，选择所需的电器元件； （6）编写设计说明书和操作使用说明书。 二、PLC 控制系统设计的步骤 （一）分析控制对象 在确定采用 PLC 控制后，应对被控对象的工艺流程特点、要求做深入了解、分析和研究，明确控制的任务、范围和要求； （二）PLC 控制系统的硬件配置 硬件设计包括：PLC 机型的选择、输入/输出模块的选择、画出输入/输出端子的接线图等内容； （三）软件设计 在硬件设计的基础上，分配输入/输出元件地址号，应用相关软件编写应用程序；（整个设计的核心工作） （四）输入程序并调试程序 将程序下载到PLC中，先进行模拟室内调试，然后再现场调试，直到调试成功 （五）程序固化 将调试成功的程序写入EPROM或EEPROM，使程序固化，PLC 系统即可正式投运 第二节 PLC 控制系统的硬件配置 一、选择 PLC 机型 （一）I/O 点数的估算 PLC 的 I/O 总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量等I/O设备情况确定，一般一个输入/输出元件占用一个输入/输出点；并考虑今后的调整和扩充，在估计的总点数上再加上20％－30％的备用量。 （二）用户存储容量的估算 根据经验，每个I/O点及有关功能元件占用的内存量估算如下： 开关量输入元件：10-20B/点 开关量输出元件：5-10B/点 定时器/计时器：2B/个 模拟量：100-150B/点 通信接口：300B/个 根据上述算出的总字节数再考虑增加25％左右的备用量 （三）PLC 功能与结构的选择 功能与任务相适应 PLC 的处理速度应满足实时控制的要求 PLC 结构合理、机型统一 在线编程和离线编程的选择 二、开关量I/O模块的选择 （一）开关量输入模块的选择 1.选择工作电压等级－主要根据现场检测元件与模块之间的距离来选择 2. 选择模块密度－主要根据分散在各处输入信号的多少和信号的动作时间来选择 3. 门槛电平－指输入点的接通电平和关断电平的差值；门槛电平值越大，抗干扰能力越强，传输距离越远 4. 输入端漏电流的控制 （二）开关量输出模块的选择 输出模式的选择 继电器输出方式：价格便宜，电压范围广，寿命短，响应速度较慢；适用于动作不频繁的交直流负载；当驱动电感性负载时，最大频率不超过1HZ； 晶闸管输出方式（交流）和晶体管输出方式（直流）：无触点输出，使用寿命长，适用于频繁接通的感性负载 2. 输出电流的选择 三、模拟量I/O模块的选择 （一）模拟量输入模块的选择 （1）模拟量值的输入范围—与现场检测信号的范围相对应 （2）模拟量输入模块的分辨率、精度、转换时间等参数指标应符合具体的系统要求 （3）在应用中应注意抗干扰能力 （二）模拟量输出模块的选择 四、智能I/O模块的选择 第三节 PLC 控制系统应用程序的设计 一、应用程序设计的内容及步骤 （一）程序设计的内容 PLC 程序功能分析和设计 确定应用程序的功能—从控制功能、操作功能、自诊断功能三个方面考虑 2. 程序结构的分析和设计 以模块化程序结构为前提，采用“自顶而下”的设计方法 3. 编制程序规格说明书 包括技术要求、编制依据等内容，例如：整体应用程序要求；程序模块要求；被控对象的动作时序、计时（计数）等要求 4. 程序设计—编制实际应用程序的过程 （二）程序设计步骤 程序框图设计 根据系统的总体要求和控制系统具体情况，确定应用程序的基本结构，绘制出程序结构框图；然后再根据工艺要求，绘制各功能单元的详细功能框图。 2. 分配I/O编号—给每一个输入