自动化工程项目设计ppt课件

1、工业自动工业自动化技术化技术物料灌装自动消费线物料灌装自动消费线物料灌装自动消费线表示图物料灌装自动消费线表示图PROFIBUS工业自动工业自动化技术化技术自动化控制系统设计流程自动化控制系统设计流程 PLC控制方案设计流程图控制方案设计流程图确定系统控制义务与设计要求制定电气控制方案确定控制系统的输入输出信号硬件选型与配置I/O分配、绘制接线图修正程序交付运用制造控制柜输入输出配线编写符号表、设计控制程序现场运转调试工程归档YN程序初步伐试安装硬件模块、I/O连线能否满足要求？工业自动工业自动化技术化技术确定系统控制义务与设计要求确定系统控制义务与设计要求 了解机械运动与电气执行元件之间的关

2、系，仔细分析被了解机械运动与电气执行元件之间的关系，仔细分析被控对象的控制过程和控制要求，熟习工艺流程及设备性能，控对象的控制过程和控制要求，熟习工艺流程及设备性能，明确各项义务的要求、约束条件及控制方式。明确各项义务的要求、约束条件及控制方式。 对于较复杂的控制系统，还可将控制义务分成几个独立对于较复杂的控制系统，还可将控制义务分成几个独立的部分，这样可以化繁为简，有利于编程和调试。的部分，这样可以化繁为简，有利于编程和调试。 工业自动工业自动化技术化技术制定电气控制方案制定电气控制方案 根据消费工艺和机械运动的控制要求，确定控制系统的任根据消费工艺和机械运动的控制要求，确定控制系统的任务方

3、式，例如全自动、半自动、手动、单机运转、多机联线运务方式，例如全自动、半自动、手动、单机运转、多机联线运转等。还要确定控制系统应有的其他功能，例如缺点诊断与显转等。还要确定控制系统应有的其他功能，例如缺点诊断与显示报警、紧急情况的处置、管理功能、网络通讯等。示报警、紧急情况的处置、管理功能、网络通讯等。 工业自动工业自动化技术化技术确定控制系统的输入输出信号确定控制系统的输入输出信号1. 控制对象的类型控制对象的类型数字量输出对象数字量输出对象:继电器继电器电磁阀电磁阀电动机起动器电动机起动器指示灯指示灯蜂鸣器等蜂鸣器等模拟量输入对象模拟量输入对象:温度温度压力压力流量流量液位液位电动机电流等

4、电动机电流等 数字开关量型数字开关量型 模拟量型模拟量型数字量输入对象数字量输入对象:按钮按钮选择开关选择开关行程开关行程开关限位开关限位开关光电开关等光电开关等模拟量输出对象模拟量输出对象:电动调理阀电动调理阀变频器等变频器等工业自动工业自动化技术化技术确定控制系统的输入输出信号确定控制系统的输入输出信号外部负载外部负载电压等级电压等级:DC24/48VDC48125VAC120/230V外部输入传感器信外部输入传感器信号的类型如电压、号的类型如电压、电流、电阻等及电流、电阻等及丈量的量程范围丈量的量程范围 数字开关量型数字开关量型 模拟量型模拟量型外部输入信号外部输入信号电压等级电压等级:

5、DC24VDC48125VAC120/230V外部负载的类型外部负载的类型如电压或电流如电压或电流及对应的输出值及对应的输出值范围范围2.控制对象的数值范围控制对象的数值范围工业自动工业自动化技术化技术硬件选型与配置硬件选型与配置 PLC选型主要思索以下几点：选型主要思索以下几点：I/O信号的点数信号的点数 根据曾经确定的根据曾经确定的I/O设备，统计所需求的设备，统计所需求的I/O信号的点数，信号的点数，选择能否支持扩展机架的选择能否支持扩展机架的CPU网络通讯的方式网络通讯的方式 特殊功能需求特殊功能需求根据信号传输方式所需求的网络接口方式，选择支持现根据信号传输方式所需求的网络接口方式，

6、选择支持现场总线网络、工业以太网络或点到点通讯的场总线网络、工业以太网络或点到点通讯的CPU。假。假设网络有路由要求，那么要选择支持路由功能的设网络有路由要求，那么要选择支持路由功能的CPU假设现场有高速计数或高速脉冲输出要求，可选择集假设现场有高速计数或高速脉冲输出要求，可选择集成了该功能的成了该功能的CPU。选择硬件模块时要留有适当的余量：选择硬件模块时要留有适当的余量：根据曾经确定的根据曾经确定的I/O信号的点数和类型，预留信号的点数和类型，预留10% 15%的容量。的容量。工业自动工业自动化技术化技术I/O分配分配 经过对输入输出设备的分析、分类和整理，进展相应的经过对输入输出设备的分

7、析、分类和整理，进展相应的I/O地址分配，应尽量将一样类型的信号、一样电压等级的信号地地址分配，应尽量将一样类型的信号、一样电压等级的信号地址安排在一同，以便施工和布线，并绘制址安排在一同，以便施工和布线，并绘制I/O接线图。接线图。 工业自动工业自动化技术化技术控制程序设计控制程序设计 按照控制系统的要求进展按照控制系统的要求进展PLC程序设计是工程工程设计的中心。程序设计是工程工程设计的中心。程序设计时应将控制义务进展分解，编写完成不同功能的程序块，包程序设计时应将控制义务进展分解，编写完成不同功能的程序块，包括循环扫描主程序、急停处置子程序、手动运转子程序、自动运转子括循环扫描主程序、急

8、停处置子程序、手动运转子程序、自动运转子程序、缺点报警子程序等。程序、缺点报警子程序等。 编写的程序要在实验室进展模拟运转与调试，检查逻辑及语法错编写的程序要在实验室进展模拟运转与调试，检查逻辑及语法错误，察看在各种能够的情况下各个输入量、输出量之间的变化关系能误，察看在各种能够的情况下各个输入量、输出量之间的变化关系能否符合设计要求，发现问题及时修正设计。否符合设计要求，发现问题及时修正设计。 工业自动工业自动化技术化技术现场运转调试现场运转调试 在工业现场一切的设备都安装到位，一切的硬件衔接都调在工业现场一切的设备都安装到位，一切的硬件衔接都调试好以后，要进展程序的现场运转与调试。在调试过

9、程中，不试好以后，要进展程序的现场运转与调试。在调试过程中，不仅要进展正常控制过程的调试，还要进展缺点情况的测试，该仅要进展正常控制过程的调试，还要进展缺点情况的测试，该当尽量将能够出现的情况全部加以测试，防止程序存在缺陷，当尽量将能够出现的情况全部加以测试，防止程序存在缺陷，确保控制程序的可靠性。只需经过现场运转的检验，才干证明确保控制程序的可靠性。只需经过现场运转的检验，才干证明设计能否胜利。设计能否胜利。 工业自动工业自动化技术化技术工程归档工程归档 在设计义务完成后，要编制工程工程的技术文件。技术文件在设计义务完成后，要编制工程工程的技术文件。技术文件是用户未来运用、操作和维护的根据，

10、也是这个控制系统档案保是用户未来运用、操作和维护的根据，也是这个控制系统档案保管的重要资料，包括总体阐明、电气原理图、电器布置图、硬件管的重要资料，包括总体阐明、电气原理图、电器布置图、硬件组态参数、符号表、软件程序清单及运用阐明等。组态参数、符号表、软件程序清单及运用阐明等。 工业自动工业自动化技术化技术物料灌装自动消费线控制要求物料灌装自动消费线控制要求 u 就地就地/远程选择开关远程选择开关u 物料灌装自动消费线模型设计了就地和远程两种控物料灌装自动消费线模型设计了就地和远程两种控制方式。就地控制是用操作面板上的按钮和开关来控制制方式。就地控制是用操作面板上的按钮和开关来控制设备的运转。

11、远程控制是经过网络用设备的运转。远程控制是经过网络用HMI的监控系统来的监控系统来控制设备的运转。控制设备的运转。u 手动手动/自动选择开关自动选择开关u 物料灌装自动消费线模型设计了手动和自动两种任物料灌装自动消费线模型设计了手动和自动两种任务方式。手动方式用于设备的调试和系统复位，包括：务方式。手动方式用于设备的调试和系统复位，包括：允许经过点动按钮使传送带正向或反向运转，用来调试允许经过点动按钮使传送带正向或反向运转，用来调试设备；允许按下计数值清零按钮对计数统计值进展复位。设备；允许按下计数值清零按钮对计数统计值进展复位。自动方式下允许启动消费线运转。自动方式下允许启动消费线运转。u

12、只需在设备停顿运转的形状下，才允许切换手动只需在设备停顿运转的形状下，才允许切换手动/自自动方式。动方式。 控制面板模型控制面板模型启动启动停顿停顿就地就地远程远程缺点缺点1缺点缺点2 缺点缺点3急停急停正向点动正向点动反向点动反向点动计数值清零计数值清零缺点复位缺点复位手动手动自动自动工业自动工业自动化技术化技术物料灌装自动消费线控制要求物料灌装自动消费线控制要求u 启动按钮启动按钮u 在自动方式下，按下启动按钮，启动消费线运转。在自动方式下，按下启动按钮，启动消费线运转。物料灌装工艺流程为：物料灌装工艺流程为：u1按下启动按钮，电动机正转，传送带正向运转。按下启动按钮，电动机正转，传送带正

13、向运转。u2空瓶子到达灌装位置时电动机停顿转动，灌装阀空瓶子到达灌装位置时电动机停顿转动，灌装阀门翻开，开场灌装物料。门翻开，开场灌装物料。u3灌装时间到，灌装阀门封锁，电动机正转，传送灌装时间到，灌装阀门封锁，电动机正转，传送带继续运转，直到下一个空瓶子到达灌装位置。带继续运转，直到下一个空瓶子到达灌装位置。u 停顿按钮停顿按钮u 在自动方式下，按下停顿按钮，停顿消费线运转，在自动方式下，按下停顿按钮，停顿消费线运转，电动机停顿转动，传送带停顿运转，灌装阀门封锁。电动机停顿转动，传送带停顿运转，灌装阀门封锁。u 急停按钮急停按钮u 当设备发生缺点时，按下急停按钮停顿消费线的一当设备发生缺点时

14、，按下急停按钮停顿消费线的一切运转。切运转。 控制面板模型控制面板模型启动启动停顿停顿就地就地远程远程缺点缺点1缺点缺点2 缺点缺点3急停急停正向点动正向点动反向点动反向点动计数值清零计数值清零缺点复位缺点复位手动手动自动自动工业自动工业自动化技术化技术物料灌装自动消费线控制要求物料灌装自动消费线控制要求u 正向点动正向点动/反向点动按钮反向点动按钮u 在手动方式下，正向点动在手动方式下，正向点动/反向点动按钮用于调试反向点动按钮用于调试设备。按下正向点动按钮，传送带正向运转，松手后传设备。按下正向点动按钮，传送带正向运转，松手后传送带停顿运转；按下反向点动按钮，传送带反向运转，送带停顿运转；

15、按下反向点动按钮，传送带反向运转，松手后传送带停顿运转。松手后传送带停顿运转。u 工件计数统计工件计数统计u 要求控制系统可以实现工件的计数统计，包括空要求控制系统可以实现工件的计数统计，包括空瓶数、废品数和废品数。废品数显示在操作面板的数码瓶数、废品数和废品数。废品数显示在操作面板的数码管上。管上。u 模拟量检测模拟量检测u 灌装液罐的液位由模拟量液位传感器进展监视。灌装液罐的液位由模拟量液位传感器进展监视。液位低于下限时要翻开进料阀门，液位高于上限时要封液位低于下限时要翻开进料阀门，液位高于上限时要封锁进料阀门。锁进料阀门。 控制面板模型控制面板模型启动启动停顿停顿就地就地远程远程缺点缺点

16、1缺点缺点2 缺点缺点3急停急停正向点动正向点动反向点动反向点动计数值清零计数值清零缺点复位缺点复位手动手动自动自动工业自动工业自动化技术化技术物料灌装自动消费线控制要求物料灌装自动消费线控制要求u缺点报警缺点报警u 当设备发生缺点时，控制系统可以立刻呼应，操作当设备发生缺点时，控制系统可以立刻呼应，操作面板上相应的缺点报警灯会闪亮。按下缺点应对按钮后，面板上相应的缺点报警灯会闪亮。按下缺点应对按钮后，假设缺点曾经排除那么缺点报警灯不亮；假设缺点依然假设缺点曾经排除那么缺点报警灯不亮；假设缺点依然存在那么缺点报警灯常亮。存在那么缺点报警灯常亮。u PROFIBUS-DP网络网络u 构建现场总线

17、构建现场总线PROFIBUS-DP网络，实现物料灌装网络，实现物料灌装自动消费线上的自动消费线上的I/O信号经过信号经过PROFIBUS-DP网络与控制网络与控制柜中的柜中的CPU进展通讯。进展通讯。u HMI监控系统监控系统 u 在计算机组态上位监控系统，可以实时监视与控制在计算机组态上位监控系统，可以实时监视与控制消费线的运转消费线的运转 。 u 控制面板模型控制面板模型启动启动停顿停顿就地就地远程远程缺点缺点1缺点缺点2 缺点缺点3急停急停正向点动正向点动反向点动反向点动计数值清零计数值清零缺点复位缺点复位手动手动自动自动工业自动工业自动化技术化技术物料灌装自动消费线信号分析物料灌装自动

18、消费线信号分析 序号序号名名 称称1生产线运行指示灯生产线运行指示灯2手动模式指示灯手动模式指示灯3自动模式指示灯自动模式指示灯4就地控制指示灯就地控制指示灯5远程控制指示灯远程控制指示灯6故障故障1报警指示灯报警指示灯7故障故障2报警指示灯报警指示灯8故障故障3报警指示灯报警指示灯9急停指示灯急停指示灯10灌装罐进料阀门灌装罐进料阀门11灌装罐排料阀门灌装罐排料阀门12物料灌装阀门物料灌装阀门13终端指示灯终端指示灯14传送带正向运行传送带正向运行15传送带反向运行传送带反向运行16蜂鸣器蜂鸣器174位数码显示（占位数码显示（占16位）位）序号序号 名名 称称1灌装罐液位传感器灌装罐液位传感

19、器2灌装罐温度传感器灌装罐温度传感器数字量输入信号数字量输入信号 数字量输出信号数字量输出信号 模拟量输入信号模拟量输入信号 序号序号名名 称称1启动按钮启动按钮2停止按钮停止按钮3正向点动按钮正向点动按钮4反向点动按钮反向点动按钮5手动手动/自动模式选择开关自动模式选择开关6就地就地/远程控制选择开关远程控制选择开关7计数值清零按钮计数值清零按钮8故障故障1信号源信号源9故障故障2信号源信号源10故障故障3信号源信号源11故障应答按钮故障应答按钮12急停按钮急停按钮13空瓶位置接近开关空瓶位置接近开关14灌装位置接近开关灌装位置接近开关15成品位置接近开关成品位置接近开关工业自动工业自动化技术