小型可编程控制器实用技术第2版含1CD 教学课件 作者 王兆义 上海大学自动化学院 编著 第8章.ppt

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1、第八章FX2N控制系统的应用设计对PLC的指令系统有了了解以后，就可以结合实际问题进行PLC控制系统的设计，并将PLC应用于实际。PLC的应用就是以PLC为程控中心，组成电气控制系统，实现对生产过程的控制。凡C的程序设计是PLC应用最关键的问题，也是整个电气控制系统设计的核心。本章将介绍PLC应用的设计步骤、PLC的选型和硬件配置、一些典型环节的编程和应用实例。第一节可编程序控制器的系统设计第二节可编程序控制器的选型第三节可编程序控制器控制系统硬件软件设计第四节可编程序控制器控制系统的可靠性第五节节省可编程序控制器输入输出点数的方法第六节可编程序控制器应用程序的设计方法第七节可编程序

2、控制器应用实例PLC应用设计，一般应按图8—1的几个步骤进行。一、熟悉控制对象确定控制范围首先要全面详细地了解被控制对象的特点和生产工艺过程，归纳出工作循环图或状态流程图，与继电器控制系统和工业控制计算机进行比较后加以选择。对确定了的控制对象，还要明确控制任务和设计要求。第一节可编程序控制器的系统设计图8-1PLC系统设计流程图二、制定控制方案，进行PLC选型根据生产工艺和机械运动的控制要求，确定电控系统的工作方式。三、硬件和软件设计PLC选型和I／O配置是硬件设计的重要内容。设计出合理的PLC外部接线图也很重要。四、模拟调试将设计好的程序键人PLC后应仔细检查与验证，改正程序设计语

3、法错误。五、现场运行调试模拟调试好的程序传送到现场使用的PLC存储器中，接人PLC的实际输入接线和负载。第二节可编程序控制器的选型一、首先考虑I／O点数的多少准确地统计出被控设备的输入、输出点数的总需要量是PLC选型的基础。二、对PLC响应时间的要求对于模拟量控制的系统，特别是具有较多闭环控制的系统，则必须考虑PLC的响应速度。三、要考虑I／O口信号的性质特点要充分考虑输入输出信号的种类、性质、参数等，例如，输入输出信号既有开关量信号、数字或数据信号，也有脉冲信号以及模拟量信号等等。则需要了解这些信号的电压或电流的类型、等级和变化率；信号源是电压源型还是电流源型，是NPN输出型还是P

4、NP输出型；还要注意输出端的负载特点。以此选择配置相应的机型和模块。四、根据程序存储器容量选型存储器是PLC存放程序和数据的地方。从使用角度考虑，存储器的性能主要是可供用户使用的存储器的能力。它应包括存储器的最大容量，可扩展性和存储器的种类；RAM、EPROM、EEPROM。五、系统可靠性根据生产环境及工艺要求，应采用功能完善可靠性适宜的PLC。六、编程器与外围设备小型PLC控制系统一般选用价格便宜的简易编程器；如果系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强、编程方便的图形编辑器；如果有现成的个人计算机，可选用能在计算机上使用的编程软件。第三节可编程序控制器控制系统硬件软件设计一、硬件

5、设计PLC的硬件系统一般由PLC、输入／输出设备和控制柜等构成。(一)硬件设计的基本原则1．确定控制方案控制方案应最大限度地满足被控对象的控制要求。2．可靠性可靠性是PLC系统的生命。3．功能完善在保证完成控制功能的基础上，应尽可能地将自检、报警以及安全保护等功能纳入设计方案，使系统的功能更加完善。4．经济性在保证可靠性和控制功能的基础上，还应尽可能地降低成本。(二)硬件设计的一般步骤1．选择适合的PLC机型PLC机型选用的应从性能结构、I／0点数、存储量以及特殊功能等方面来综合和衡量。2．输入、输出的选择要估算可编程序控制器控制系统的I／0点数。(1)控制电磁阀所需的I／0点数(2

6、)控制交流电动机所需的I／0点数(3)控制直流电动机所需的I／0点数表8—1中列出了典型的传动设备及电器元件所需的可编程序控制器I／0点数。此表对估算控制对象所需I／0点数具有一定的参考价值。控制器的I／0点数的要求与接人的输入／输出设备有关。(三)输入输出模块的选择除了I／0点数之外，还要考虑I／0模块的工作电压(直流或交流)以及外部接线方式。对于输入模块主要考虑两点：一是根据现场输入信号与PLC输入模块距离的远近来选择工作电压，二是高密度的输入模块。(四)估算用户存储容量用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I／0点数、控制要求、运算处理、程序结构等。根据经验，每个I／0点及

7、有关功能器件占用的内存容量大致如表8-2所列。(五)专用功能模块的配置除了开关信号之外，工业控制中还要对温度、压力、物位(或液位)和流量等过程变量以及运动控制变量等进行检测和控制。(六)I／0分配为了防止接线错误，首先要对I／0点进行分配，做成一个I／0分配表，并设计PLC的I／0端口接线图。一般来说，中间继电器、定时器和计数器等元件不必列在I／0表中。二、软件设计PLC软件设计就是编写满足生产要求的梯形图或助记符程序。(一)设计控制系统流程图在明确了生产