电气控制与PLC应用第8章.ppt

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1、主编：陈建明副主编：巫付专朱晓东熊军华电气控制与PLC应用（第八章）第8章可编程序控制器系统设计与应用了解可编程序控制器系统设计的一般原则与步骤熟悉可编程序控制器系统设计的硬件配置及软件设计掌握软、硬件设计的基本环节及设计技巧学习目标：教学内容：8.1PLC控制系统设计8.2PLC控制系统硬件配置8.3PLC控制系统软件设计8.4PLC应用程序的典型环节及设计技巧8.5PLC在工业控制中的应用8.6提高PLC控制系统可靠性的措施第8章可编程序控制器系统设计与应用8.1PLC控制系统设计返回编程控制系统设计时应遵循以下原则：8.1.1P

2、LC控制系统设计的基本原则最大限度的满足被控对象的要求；在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、适用及维护方便；保证系统的安全可靠；考虑生产发展和工艺改进的要求，在选型时应留有适当的余量。8.1.2PLC控制系统设计的内容PLC控制系统设计的主要内容有：分析控制对象，明确设计任务和要求；选定PLC的型号，对控制系统的硬件进行配置；保证系统的安全可靠；选择所需的输入/输出模块，编制PLC的输入/输出分配表和输入/输出端子接线图;根据系统设计要求编写程序规格要求说明书，再用相应的编程语言进行程序设计；设计操作台、电气柜、选择所需

3、的电器元件；编写设计说明书和操作使用说明书。8.1.3PLC控制系统设计的一般步骤PLC的结构和工作方式与一般微机和继电器相比各有特点，其具体设计步骤如下：详细了解被控对象的生产工艺过程，分析控制要求。根据控制要求确定所需的用户输入/输出设备。选择PLC类型。分配PLC的I/O点，设计I/O连接图。PLC软件设计，同时可进行控制台的设计和现场施工。系统调试，固化程序，交付使用。8.2PLC控制系统硬件配置硬件系统设计主要包括PLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等内容。随着PLC功能的不断提高和完善，PLC几乎可以完

4、成工业控制领域的所有任务。但PLC还是有它最适合的应用场合，所以在接到一个控制任务后，要分析被控对象的控制过程和要求，看看用什么控制装备（PLC、单片机、DCS或IPC）来完成该任务最合适。返回8.2.1PLC的选型当确定由PLC来完成控制后，设计者接下来要解决两个主要问题：PLC容量的选择：首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来，包括开关量I/O和模拟量I/O以及这些I/O点的性质。PLC机型的选择：由于生产PLC的厂家众多，实现的功能虽基本相同，但性能、价格和编程语言却有较大差别，一般应从功能方面、价格方面和售后服

5、务等几个方面考虑。8.2.2I/O地址分配输入／输出信号在PLC接线端子上的地址分配是进行PLC控制系统设计的基础。对软件设计来说，I/O地址分配以后才可进行编程；对控制柜及PLC的外围接线来说，只有I/O地址确定以后，才可以绘制电气接线图、装配图，让装配人员根据线路图和安装图安装控制柜。在进行I/O地址分配时最好把I/O点的名称、代码和地址以表格的形式列写出来。8.2.3响应时间对于过程控制，扫描周期和响应时间必须认真考虑。PLC顺序扫描的工作方式，使它不能可靠地接收持续时间小于扫描周期的输入信号。选定PLC及其扩展模块（如需要的话

6、）和分配完I/O地址后，硬件设计的主要内容就是完成电气控制系统原理图的设计、电气控制元器件的选择和控制柜的设计。8.3PLC控制系统软件设计在一些典型的控制环节和电路的基础上，根据被控制对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合。有时为了得到一个满意的设计结果，需要进行多次反复地调试和修改，增加一些辅助触点和中间编程元件。经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验。8.3.1经验

7、设计法返回8.3.2逻辑设计法工业电气控制线路中，有不少都是通过继电器等电器元件来实现，因此，用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电器控制线路是完全可以的，用逻辑设计法设计PLC应用程序的一般步骤如下：列出执行元件动作节拍表；绘制电气控制系统的状态转移图；进行系统的逻辑设计；编写程序；对程序检测、修改和完善。8.3.3顺序功能图法顺序功能图法是首先根据系统的工艺流程设计顺序功能图，然后再依据顺序功能图设计顺序控制程序。在顺序功能图中，实现转换时使前级步的活动结束而使后续步的活动开始，步之间没有重叠。顺序控制继电器（SCR）指令是基于

8、顺序功能图（SFC）的编程方式，专门用于编制顺序控制程序。使用它必须依据顺序功能图进行编程。8.4PLC应用程序的典型环节及设计技巧复杂的控制程序一般都是由一些典型的基本环节有机地组合而成的，因此，掌握这些基本环节尤为重