电气控制系统与LC

第八章PLC控制系统的设计第一节PLC的编程方法和设计规则第二节PLC控制系统的设计步骤第三节FX2控制的五层电梯自动控制系统第四节PLC控制的恒压供水系统及组态软件应用第五节触摸屏人机界面在半自动内圆磨床PLC控制系统中的应用

一、编程要求

1.所编的程序要合乎所使用的PLC的有关规定2.要使所编的程序尽可能简洁3.程序的可读性要好4.要使所编的程序合乎PLC的性能指标及工作要求5.所编程序的可靠性好、能够循环运行第一节PLC的编程方法和设计规则二.编程方法经验法运用已掌握的成功设计经验，结合实际情况进行修改，直至满足新的设计任务要求。解析法利用组合逻辑或时序逻辑，画成梯形图或直接写出程序。图解法靠画图进行设计。常用的方法有梯形图法、波形图法及流程法。

1.最大限度地满足工艺流程和控制要求。2.监控参数、精度要求以满足实际需要为准，不宜过多、过高，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便，并降低系统的复杂性和开发成本。3.保证控制系统的运行安全、稳定、可靠。4.考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有余量。

一、PLC控制系统设计的基本原则第二节PLC控制系统的设计步骤

所有电气控制系统都是在遵循以上设计原则的基础上，实现被控对象（生产设备或生产过程）的工艺要求。不论所设计系统的大小，一般都要按照图中的基本步骤来进行。

二、PLC控制系统设计的基本步骤

1.首先，根据系统需完成的控制任务，对被控对象的工艺过程、工作特点、控制系统的控制过程、控制规律、功能和特性进行详细分析，归纳出工作循环图或状态流程图。然后，明确其控制要求和设计要求，明确划分控制的各个阶段及各阶段的特点，阶段之间的转换条件，最后归纳出各执行元件的动作顺序表。2.根据控制要求确定所需的用户输入设备（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），确定PLC的I/O点数。3.选型。PLC是控制系统的核心部件，选型一方面是选择多大容量的PLC，另一方面是选择什么公司的PLC和外设。

4、进行合理的PLC变量规划（I/O点以及所用到的内部元件定义），绘制电气原理图。这一步是非常重要的一步。

开关量，变量规划实际上是把PLC的I/O分配给实际的元器件，给实际的元器件赋予一定的PLC地址，模拟量，输入输出的路数与实际电路也是一一对应的。在PLC控制系统中，电气原理图中应增加PLC的I/O连接图。此外，还有一部分“软件程序”，即梯形图。5.PLC控制程序设计。6.控制柜设计和现场施工。采用PLC控制系统，可以使软件设计与硬件配备工作平行进行，缩短工程周期。7.试运行、验收、交付使用，并编制技术文件。

三、选用PLC控制系统的依据继电器-接触器控制系统PLC控制系统微机控制系统选取哪一种更合适？提供以下几点依据：1.输入、输出量以开关量为主，也可有少量模拟量。2.I/O点数较多。70年代，I/O点数应在70点以上80年代，降为40点左右现在，10点以上3.控制对象工艺流程比较复杂，逻辑设计部分用继电器控制难度较大。4.有较大的工艺变化或控制系统扩充的可能性。5.现场处于工业环境，而又要求控制系统具有较高的工作可靠性。6.系统的调试比较方便，能在现场进行。7.现场人员有条件掌握PLC技术。PLC的选型基本原则是满足控制系统的功能需要，同时要兼顾维修、备件的通用性。

1.可编程控制器控制系统I/O点数估算根据被控对象的输入信号与输出信号的总点数，选择相应规模的可编程控制器并留有10%～15%的I/O裕量。

2.内存估计用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响：开关量输入输出点数、模拟量输入输出点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。（1）开关量输入输出的点数开关量输入——所需存储器字数＝输入点数×10开关量输出——所需存储器字数＝输出点数×8

三、PLC的选型（2）模拟量输入输出总点数具有模拟量控制的系统就要用到数字传送和运算的功能指令，这些功能指令内存利用率较低，因此所占内存数要增加。模拟量——所需存储器字数＝模拟量通道数×100

这些经验公式的算法是在10点模拟量左右，当点数小于10时，内存字数要适当加大，点数多时，可适当减小。（3）程序结构推荐下面的经验计算公式：总存储器字数＝（开关量输人点数+开关量输出点数）×l0+模拟量点数×150。然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。

3.响应时间

系统响应时间＝输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期。·猪选择跃CP舍U处云理速滔度快乳的P智LC·朱优化过应用元软件赏，缩币短扫坊描周困期·趴采用抛高速跌响应奶模块旦，其还响应胃时间懒不受恢PL马C扫础描周芦期的影响复，而误只取换决于助硬件司的延爷时4.柳性价姓比要豆高在功球能方僚面，展所有胖PL值C一蜂般都犁具有撇常规线的功膝能，秘但对步于某蛋些特圾殊要斗求，绍就要拆知道字所选啦用的涝PL粒C是其否能绘完成雄控制归任务枯。在价帜格方捉面，字不同溪厂家锦的P陷LC什产品锹价格享差异爪不大唉，有该些功凤能类叠似、花质量阁相当斥、I社/O涝点数药相当势的P傍LC例价格苏相差坚40撇%以屿上。继因此属，在究选择狭机型沃时，铁这些振因素命需要嫩综合债考虑盏。还秧存在惨个人稿喜好语问题毕，另蝇外，油可能法政治提因素脉也会筛成为就选择亩的原核因。5.书结构丘型式牺的选剩择整体册式：把臂PL姿C的归I/程O和画CP穴U放炉在一增块大敬印刷库电路排板上牺，节宋省插攀接环屑节，百结构楚紧凑巡寿，体势积小展，价投格便梦宜，炉小型根PL器C控芦制系行统多膝采用脾的结夏构。模块洋式：模鹊块式蛮PL宪C的菠功能经扩展绩，I楚/O累点数踪蝶的增财减，积输入勾与输饰出点报数的隙比例哄，都起比整代体式帖方便闪灵活适。维赏修方腥便。哗因此宫，对阁于较院复杂馋的要朋求较杨高的嗓系统众，一砌般选训用模财块式奶结构粮。PL外C的这主机除选择真以后洲，根碰据需兴要，色相应渴配套应模块谦也就耳选定绑。如偷通讯腥模块惩、模愁拟量蕉单元踩、显陷示输蕉出单银元等策。四、念系统牵调试模拟塑调试联机岩调试瓶将程冬序下纯载到术PL距C主窗机，糖断开皂主电愧路，只对凤控制秆电路畜进行尸调试硬件浅模拟绳调试优断护开主更电路都，试汗手动软件洲模拟辆调试钓电脑抬上模茅拟调桐试1.照电梯失的基采本结太构主要缘瑞由轿足厢、周对重欧、曳欧引机悼、控翠制柜厨/箱雷、导决轨等衣主要府部件预组成2.滴电梯祝的电渔力拖浇动部构分第三凳节珠F罪X2久控制猫的五魔层电花梯自励动控殃制系客统电梯骄主拖都动类谁型有感可控示硅供啊电（斤SC办R—浑M）已的直洗流拖奶动、观交流援双速恋电机拜拖动泡，交排流调障压调铅速（浇AC药VV恰）拖渣动、航交流刺变频错调速枯（V姻VV挪F）邮等，据以交洋流变住频调谨速（潮VV错VF突）最肺有前美途。3.跌电梯遮的电月气控忌制部容分电梯浪的电忆气控弦制有梅继电较器控棒制和欲计算在机控铃制两逼种方最式。幸继电给器控执制故执障率世高，猎基本绕上已泰淘汰衰。计恶算机童控制惊分为露PL碧C控看制与碍微机套控制众两种企方式钢。P上LC滴以其彻体积喊小、绿功能迫强、连故障荣率低疤等诸旗多优剥点得繁到广缎泛应毁用。.P犯LC控制耗的恒继压变朵频供炼水系霜统二、率五层升电梯婚的逻辑针设计1.蜡主体眉设计：五层各电梯牧的简湿化模犯型和耕控制孝柜示昆意图暮。本例档中着曲重电堡梯的举升降绘逻辑画，不曾调节描主电糟机升吩降速姓度。表8卡-3番输入梁、输辩出点布分配浓表输入点对应信号输出点对应信号X1外呼按钮1↑Y0KM1电机正转X2外呼按钮2↑Y1——X3外呼按钮2↓Y2KM2电机反转X4外呼按钮3↑Y3KV线圈及故障X5外呼按钮3↓Y4上行指示X6外呼按钮4↑Y5上行指示X7外呼按钮4↓Y6开门指示X10外呼按钮5↓Y7开门指示X11内呼按钮去1楼Y101↑外呼指示X12内呼按钮去2楼Y112↑外呼指示X13内呼按钮去3楼Y122↓外呼指示X14内呼按钮去4楼Y133↑外呼指示X15内呼按钮去5楼Y143↓外呼指示X161楼平层信号Y154↑外呼指示X172楼平层信号Y164↓外呼指示X203楼平层信号Y175↓外呼指示X214楼平层信号Y20内呼按钮去1楼指示X225楼平层信号Y21内呼按钮去2楼指示X23上下限位Y22内呼按钮去3楼指示X24轿厢内开门按钮Y23内呼按钮去4楼指示X25轿厢内关门按钮Y24内呼按钮去5楼指示X26热继电器Y25LED层显示a段X27Y26LED层显示b段Y27LED层显示c段Y30LED层显示d段Y31LED层显示e段Y32LED层显示f段Y33LED层显示g段2桶输入吧、输峡出点侨分配痒表编程母时可哀用手陶持式森编程貌器或例计算蕉机软颗件编双程，阀通过璃编程征口传捐输至彻PL贿C程或序存洒储区蜡，可初进行取独立油控制缺和远香程控勒制。4霸五层换电梯算的逻来辑程投序3担梯花形图周编程参见歌教材第四赞节抚PL驶C控法制的份恒压袄供水茧系统及组桨态软旷件的筑应用一宫.姐PL仗C控社制的校恒压罩变频粘供水梳系统1.哈总体赔方案2.段楼层鲜及供月水系河统模恼型供水荣系统尖分两曾路，尊一路劫为变蔬频器忌调速弹系统鼠提供别的生批活用扛水，吧一路郑为消娃防用妙水。饺楼底奥层放刊置水俯源水酬箱（促实际眼生活裹中水膏源水猾箱可榆放在起地下外室中膝），拌顶部执放置喂消防磨水箱虚。水玻箱内容有水主位检番测仪标，当还高位剃水箱溜（或晒水源述蓄水惯池）秘液面东高于厘溢流挂水位战时自券动报替警；铺当夜献面低霉于最毒低报源警水塑位时育，自生动报猛警。家当发裳生火锻灾时仔，消拔防泵犹自动副启动丝式，如剖果蓄学水池躁液面钻达到乳最高松设定致水位训，将较自动问停止拒。输入点对应信号输出点对应信号I0.0变频起动Q0.0变频泵起动接触器I0.1消防停止Q0.1消防泵起动接触器I0.2变频停止Q0.2故障指示I0.3自动运行开关Q0.3变频停止按钮指示灯I0.4泵1开关Q0.4消防泵运行指示灯I0.5泵2开关Q0.5消防泵起动按钮指示灯I0.6-Q0.6消防泵停止按钮指示灯I0.7-Q0.7变频泵1运行指示灯I1.0水源水位1Q1.0变频泵2运行指示灯I1.1水源水位2Q1.1变频起动按钮指示灯I1.2水源水位3Q1.2-I1.3水源水位4Q1.3-I1.4水源水位5Q1.4-I1.5-Q1.5-I1.6-Q1.6-I2.0消防水箱水位1AIW0给定模拟输入量I2.1消防水箱水位2AIW1变送器的反馈模拟输入量I2.2消防水箱水位3AQW0运算后的模拟输出量I2.3消防水箱水位4I2.4消防水箱水位5I2.5电磁泵1的过载保护I2.6电磁泵2的过载保护I2.7消防起动3.蓝恒压列供水凝系统响的I浓/O婆分配耗表PL洒C梯粉形图握程序俘可在弯St模ep安7艺F麻OR热W讲IN赠系乖统软般件上榆完成葡，然秋后，矛通过重PC惯/P娃PI厘电缆捷线将存程序执传入雨PL效C的新存储抱区内忙。3.奸梯形绒图编你程二、袄组态气软件光简介1巩.“惯组态躲王”盼软件款的组兄成“组境态王贪”软动件包砍：工程茧管理仰器工程军浏览宾器（哲To论uc肆hE盛xp蠢lo狸re捞r）画面箱运行邮系统灾（T建ou矿ch鞠Vi辱ew灿）信息挑窗口2言.组剑态王跳的数藏据采宝集工父作原萝理1.煤设置衔I/喇O设逝备：打开相“组裳态王塘”软筹件，结如果用下位妄机采奶用与片上位朽机的向串行谱口进脸行通壳讯的拔话，绢点击茧“设雕备”身中的倚“C竖OM训1”榆或者播“C办OM茂2”欺，单掠击“燥新建稿”，劳选中雀相应宝的设箱备，咐指定吃设备粘的地爷址。画同样脂可以债设置砍另外扁的设彻备。三、双利用纱“组挎态王翻”软魔件对建供水烛系统旗进行类监控正确拥地安蜂装“朗组态匆王”更和I镇/O皱设备挺驱动君程序准后，去在“排组态惜王”揭软件室对供慎水系护统进脏行监同控运犯行之贪前，鸭必须雀先进冶行必节要的脊设置壳、画塑面绘悉制和南程序典的编鼠写。队具体愈的设抬置如引下：2.蕉设置肥数据补词典惩：3.待网络筑设置白：“组刷态王云”可侧以选岗择单泳机或台网络渡监控啊，在泰相应槐的网葬络设驻置窗钳口设浇置是笋单机衬或网冒络，近如果津采用圾网络呢控制群的话符，必墓须进胁行网携络设检置，左包括射设置贪连接镰的远基程站她点、炮本机同节点说名、协UR统L路域径、上协议覆类型屈和服禽务器旱的配含置设议定等惯网络亭参数酷。4.零监控洋画面的绘喝制5.挠“组讯态王怜”的河软件艰编制要使欣所绘庆制的成画面凭以动艺画的键方式皇进行委实时蜻的监狸控，娇在运攀行前售还必胖须进亦行必无要的讲运行武程序劈燕的编供制，首“组贫态王聋”的仓程序络是采宗用类默C语甩言的董编程晓方式究，使钉用户均编程厅变的午非常克容易灾。能部分亩程序欧段示既例：\\买本站想点\祥生活挂水箱光水位景=\杂\本犬站点饿\生限活水爆箱水梨位+覆10锹;if安(\理\\或\本袋站点劲\变蚁频泵遮启停脸指示北==仿1){\汪\本喷站点放\生翻活水腹箱水相位=叔\\叶本站肿点\滋生活皇水箱疫水位优-1爪0;\\铺本站慌点\嗓管网辫水位醒=\娃\本插站点船\管腥网水徐位+冻10跌;}if览(\言\本葛站点讨\变由频泵好启停熔指示筝==莲0)\\毙本站络点\胁管网完水位承=\扎\本东站点顾\管膏网水灶位-块10槐;第五灵节触摸蔽屏人齿机界汽面在间半自称动内讯圆磨黎床PL唱C控仁制系泽统中扰的应市用一、勉触紫摸屏美人机贴界面丧的用忌途和刻接线触摸耀屏是浅工业娇级人上机界轨面的虚通常海称呼堂，触告摸屏存产品螺配备溜有大诞型L热CD历显示跌荧屏扎及触撤控面谢板、值具有吨工业兵级防跳水防寺尘设掩计、般可适王用于钞各种亦恶劣铲环境应。在宽各种爱系列根的P逆LC电控制森系统词设计住中，秀当用刚户需悬要多谷个输拾入按秀钮、局设值蚂开关弟或多晌个输装出状愉态显肯示、诱模拟役量仪黎表显盖示时总，使玻用触抱摸屏贸产品捷作为兆人机迷界面宣就成搏为较抬为理系想的尊选择风。运行互时只肺要接爹通P袭LC下—触以摸屏朗之间甜的通皮讯线赵，触醒摸屏低产品吓就可忠以作欲为设赛备的玩操作书面板钢兼显吹示器座使用样。在概触摸拼屏人勾机界疲面上福定义悦过的队输入轮输出工变量劫将不瘦占用腿PL衔C的险I/昏O点棵，简易化了约电气妄控制志系统里的结队构，逆提高慰了设京备运炊行的宣可靠坝性。PW衔S3兰26铲0型身触摸捞屏的刑外形烟图正面背面一、晨触反摸屏拳软件泳AD芬P3拢的使茎用方鸽法1．粪建立唉新的用工程队文件如果赏要将艇PW封S触蓬摸屏钩产品伟作为朴人机胜界面路用于手某一区设备闭的控芦制，河首先暮应在勉PC毁机上约安装旁AD落P3亦软件迫，并控建立商一个盈新的核工程缺文件绪，这住时需耍要输识入的继内容驱是：呈新文犬件的耻应用胀名称衡、人奇机界荐面的熟产品眉型号角和所刻使用知的P亩LC包产品扣型号蔬。新炮文件锋建立企之后营即可欣进入绵画面视编辑达。触摸堤屏软新件A型DP医3示询窗2．固画面烦编辑在A懂DP案3软像件中运，可到使用