现代PLC控制系统综合设计ppt课件

1、第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计第九章第九章PLC控制系统综合设计控制系统综合设计9.1PLC控制系统设计步骤及内容控制系统设计步骤及内容 9.2PLC在工程运用中要留意的一些实践问题在工程运用中要留意的一些实践问题 第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计9. 1 PLC9. 1 PLC控制系统设计步骤及内容控制系统设计步骤及内容9. 1. 1 9. 1. 1 设计的根本原那么设计的根本原那么1 1、最大限制地满足被控制对象和用户的控制要求、最大限制地满足被控制对象和用户的控制要求2 2、在满足要求的前提下，力求使控制系统简单，一、在满

2、足要求的前提下，力求使控制系统简单，一次性投资小，运用时节约能源。次性投资小，运用时节约能源。3 3、保证控制系统平安、可靠，运用与维修方便。、保证控制系统平安、可靠，运用与维修方便。4 4、思索到今后的开展和工艺的改良，在配置硬件设、思索到今后的开展和工艺的改良，在配置硬件设备时应留有一定的余量。备时应留有一定的余量。第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计9.1.2 9.1.2 设计的普通步骤和内容设计的普通步骤和内容一、方案论证一、方案论证1、分析工艺要求，首先对被控对象的工艺过程、工艺、任务、分析工艺要求，首先对被控对象的工艺过程、工艺、任务特点、环境条件、用户

3、要求及其他相关情况，进展仔细的全特点、环境条件、用户要求及其他相关情况，进展仔细的全面的分析，然后绘制供设计时用的必要图表。面的分析，然后绘制供设计时用的必要图表。2、控制方案选定，、控制方案选定， 在分析被控对象及其控制要求的根底上，在分析被控对象及其控制要求的根底上，根据根据PLC的技术特点，在与继电控制系统和计算机控制系统的技术特点，在与继电控制系统和计算机控制系统及电子控制系统等进展综合比较后，优选控制方案。假设被及电子控制系统等进展综合比较后，优选控制方案。假设被控制系统具有以下特点，那么宜优先选用控制系统具有以下特点，那么宜优先选用PLC控制。控制。1、输入输出以开关量为主、输入输

4、出以开关量为主2、输入输出点数较多，普通有、输入输出点数较多，普通有10点左右就可选用点左右就可选用PLC控制控制3、控制系统运用环境条件较差，对控制系统可靠性要求高。、控制系统运用环境条件较差，对控制系统可靠性要求高。4、系统工艺流程复杂，用常规的继电接触控制难以实现。、系统工艺流程复杂，用常规的继电接触控制难以实现。5、系统工艺有能够改良或系统的控制要求有能够扩展。、系统工艺有能够改良或系统的控制要求有能够扩展。第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计二、硬件的设计二、硬件的设计1、可编程控制器的选择主要思索以下几个要素：、可编程控制器的选择主要思索以下几个要素：1

5、、PLC功能与控制要求相顺应：功能与控制要求相顺应：(高、中、低档机高、中、低档机2、PLC构造合理、机型一致，整体式构造合理、机型一致，整体式模块式构造模块式构造)3、在线编程或离线编程：、在线编程或离线编程：在线编程的在线编程的PLC，主机和编程器共用一个，主机和编程器共用一个CPU。离线编程的离线编程的PLC ，主机和编程器各有一个，主机和编程器各有一个CPU。4、存储容量、存储容量厂家普通提供厂家普通提供1K、2K、4K、8K、16K程序不等的存储器。程序不等的存储器。用户程序占用内存粗略估算方法：用户程序占用内存粗略估算方法：1、PLC内存容量指令条数约等于内存容量指令条数约等于I/

6、O总点数的总点数的10 15倍倍2、指令条数约等于、指令条数约等于6I/0+2T+C5、I/O点数点数 必要时留有一定的裕量。必要时留有一定的裕量。第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计6 6、价钱方面、价钱方面7 7、PLCPLC的输入、输出方式的输入、输出方式8 8、PLCPLC处置速度处置速度 PLCPLC以扫描方式任务，从接受输入信号到以扫描方式任务，从接受输入信号到输出信号控制外围设备，存在着滞后景象，但能满足普通控制输出信号控制外围设备，存在着滞后景象，但能满足普通控制要求。假设某些设备要求输出呼应快，可采用快速呼应的模块，要求。假设某些设备要求输出呼应快

7、，可采用快速呼应的模块，优化软件缩短扫描周期或中断处置等措施。优化软件缩短扫描周期或中断处置等措施。9 9、能否选用扩展单元。、能否选用扩展单元。2 2、外围设备的选择、外围设备的选择 ，包括外围输入，包括外围输入/ /输出设备的选择输出设备的选择3 3、其他硬件的设计和选择，包括控制柜台，相关仪表的、其他硬件的设计和选择，包括控制柜台，相关仪表的选择。选择。第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计三、软件设计三、软件设计其主要内容包括：其主要内容包括：1、对复杂的控制系统应绘制工艺流程图或控制功能图；、对复杂的控制系统应绘制工艺流程图或控制功能图；2、编制梯形图；、编

8、制梯形图；3、根据梯形图编写程序清单；、根据梯形图编写程序清单；对复杂的程序首先进展分段调试，然后进展总调试，并作必要对复杂的程序首先进展分段调试，然后进展总调试，并作必要的修正。的修正。四、施工设计四、施工设计1、画出完好的电路图，必要时还要画出控制环节单元、画出完好的电路图，必要时还要画出控制环节单元电气原理图电气原理图2、画出、画出PLC的输入输出端子接线图的输入输出端子接线图3、画出、画出PLC的电源进线接线图和输出执行电器的供电接线的电源进线接线图和输出执行电器的供电接线图。图。4、电气柜内元器件布置图，相互间接线图。、电气柜内元器件布置图，相互间接线图。5、控制柜台面板元器件布置图

9、。、控制柜台面板元器件布置图。6、假设大的系统有多个电气柜时，应画出各个电气柜间衔、假设大的系统有多个电气柜时，应画出各个电气柜间衔接线图。接线图。7、其他必要的施工图。、其他必要的施工图。第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计五五 系统调试系统调试系统调试分模拟调试和联机调试系统调试分模拟调试和联机调试. .硬件部分模拟调试硬件部分模拟调试: :可在断开主电路的情况下进展可在断开主电路的情况下进展, ,试试手动控试试手动控制能否正确制能否正确; ;软件部分模拟调试软件部分模拟调试: :可用模拟开关和可用模拟开关和PLCPLC输出指示输出指示灯进展灯进展, ,有模拟量

10、输入输出时有模拟量输入输出时, ,可用电位器和万用表配合进展可用电位器和万用表配合进展. .如今有些如今有些PLCPLC产品可在电脑产品可在电脑(PC)(PC)机上直接进展模拟调试机上直接进展模拟调试. .联机调试时联机调试时, ,可把编好的程序下载到现场的可把编好的程序下载到现场的PLCPLC中中, ,并把并把PLCPLC装到装到控制柜相应的位置控制柜相应的位置. .调试时先将主电路断电调试时先将主电路断电, ,只对控制柜联机调只对控制柜联机调试即可试即可. .六编写技术文件六编写技术文件系统调试和运转考验胜利后，整理技术资料，编制技术文件系统调试和运转考验胜利后，整理技术资料，编制技术文件

11、包括设计资料、资料清单、调试情况及运用、维护阐明等。包括设计资料、资料清单、调试情况及运用、维护阐明等。第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计9.2 PLC9.2 PLC在工程运用中要留意的实践问题在工程运用中要留意的实践问题9.2.1 PLC9.2.1 PLC的安装的安装1 1、环境温度要适当，普通不低于、环境温度要适当，普通不低于0 0度或高于度或高于5555度。度。PLCPLC安装时安装时应远离热源，防止太阳光直接照射，留意散热通风且留有一定应远离热源，防止太阳光直接照射，留意散热通风且留有一定的空间。的空间。2 2、留意防潮、防尘、防腐、防震。、留意防潮、防尘

12、、防腐、防震。PLCPLC最好置于有维护型外最好置于有维护型外壳的控制柜内，而且壳的控制柜内，而且PLCPLC固定要牢靠。固定要牢靠。3 3、PLCPLC应尽能够离高压线或高压设备远些，以防止电磁干扰。应尽能够离高压线或高压设备远些，以防止电磁干扰。9.2.2 9.2.2 电源的设计电源的设计、正确把外部电源接到上。、正确把外部电源接到上。、的供电线路应与其他大功率用电设备或产生强干、的供电线路应与其他大功率用电设备或产生强干扰设备分开。扰设备分开。、假设的供电电源带有严重干扰，应安装一个一、假设的供电电源带有严重干扰，应安装一个一、二次侧之间带有隔离层的、电压比为的隔离变压器，以减少二次侧之

13、间带有隔离层的、电压比为的隔离变压器，以减少外界设备对的影响。外界设备对的影响。、必要时可在供电电源线路上接入低通滤波器，以、必要时可在供电电源线路上接入低通滤波器，以便滤去高频干扰信号。便滤去高频干扰信号。5 5、在实践系统中，忽然停电会呵斥严重后果，可添加、在实践系统中，忽然停电会呵斥严重后果，可添加UPSUPS不不延续电源。延续电源。第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计9.2.3 9.2.3 系统的接地系统的接地在在PLCPLC中，接地是抑制干扰使系统可靠任务的主要方法。中，接地是抑制干扰使系统可靠任务的主要方法。接地有两个目的，一是消除各电流流经公共地线阻抗

14、时所产生的噪声电压；接地有两个目的，一是消除各电流流经公共地线阻抗时所产生的噪声电压；二是防止磁场与电位差的影响。二是防止磁场与电位差的影响。理想的情况是一切接地点与大地之间的阻抗为零。在普通的接地过程中要求理想的情况是一切接地点与大地之间的阻抗为零。在普通的接地过程中要求如下：如下：1 1接地电阻应小于接地电阻应小于4 4欧；欧；2 2具有足够的机械强度；具有足够的机械强度；3 3具有耐具有耐腐蚀及防腐处置；腐蚀及防腐处置；4 4PLCPLC系统单独接地。系统单独接地。在在PLCPLC中常见的地线有：中常见的地线有：数字地数字地 也叫逻辑地，是各种开关量信号的零电位；也叫逻辑地，是各种开关量

15、信号的零电位；模拟地模拟地 是各种模拟量信号的零电位；是各种模拟量信号的零电位；信号地信号地 通常为传感器的地；通常为传感器的地；交流地交流地 交流供电电源的地线，这种地线是产生噪声的地；交流供电电源的地线，这种地线是产生噪声的地；直流地直流地 直流供电电源的地；直流供电电源的地；屏蔽地屏蔽地 机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设置的地。机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设置的地。第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计9.2.4 9.2.4 电缆设计与铺设电缆设计与铺设 对于对于PLC而言，电缆包括供电系统的动力电缆及各种开而言，电缆包括供电系统的动力电缆及各种开关量

16、、模拟量、高速脉冲、远程通讯等信号电缆。关量、模拟量、高速脉冲、远程通讯等信号电缆。对通讯电缆普通采用厂家提供的公用电缆；对模拟量信号、对通讯电缆普通采用厂家提供的公用电缆；对模拟量信号、高速脉冲信号采用双层屏蔽电缆。高速脉冲信号采用双层屏蔽电缆。传输线之间的相互关扰是数字控制系统中较难处理的问题。传输线之间的相互关扰是数字控制系统中较难处理的问题。这些干扰主要来自传输导线间分布电容、电感引起的电磁这些干扰主要来自传输导线间分布电容、电感引起的电磁耦合。防止这种干扰的有效方法，使信号远离动力线或电耦合。防止这种干扰的有效方法，使信号远离动力线或电网，将动力线、控制线和信号线严厉分开，分别布线。网，将动力线、控制线和信号线严厉分开，分别布线。第九章现代第九章现代PLCPLC控制系统综合设计控制系统综合设计9.2.5 PLC9.2.5 PLC输出端的维护输出端的维护 当当PLC的输出负