工厂电气控制与PLC应用技术第9章 PLC应用系统课件.ppt

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1、第9章PLC应用系统设计及实例本章要点PLC应用系统设计的步骤及常用的设计方法应用举例PLC的装配、检测和维护9.1PLC应用系统的设计9.1.1PLC控制系统的设计内容及设计步骤1.PLC控制系统的设计内容1）根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。5）编写程序并调试。6）设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。7）编写设计说明书和

2、使用说明书。2.设计步骤1）工艺分析2）选择合适的PLC类型3）分配I/O点4）程序设计5）控制柜或操作台的设计和现场施工6）应用系统整体调试7）编制技术文件9.1.2PLC的硬件设计和软件设计及调试1.PLC的硬件PLC硬件设计包括：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。2.PLC的软件设计软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计，小型开关量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系统的具体情况，确定程序的基本结构，画出控制流程图或功能流程图，简单的可以用经验法设计，复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。3.

3、软件硬件的调试调试分模拟调试和联机调试。软件设计好后一般先作模拟调试。可以用小开关和按钮模拟PLC的实际输入信号（如起动、停止信号）或反馈信号（如限位开关的接通或断开），再通过输出模块上各输出位对应的指示灯，观察输出信号是否满足设计的要求。需要模拟量信号I/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。可在操作台的接线端子上模拟PLC外部的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应PLC输入点的状态。用编程软件将输出点强制ON/OFF，观察对应的控制柜内PLC负

4、载（指示灯、接触器等）的动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。联机调试时，把编制好的程序下载到现场的PLC中。调试时，主电路一定要断电，只对控制电路进行联机调试。通过现场的联机调试，还会发现新的问题或对某些控制功能的改进。9.1.3PLC程序设计常用的方法1.经验设计法经验设计法即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并多次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能达到控制要求。这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。经验设计法用于较简单的

5、梯形图设计。应用经验设计法必须熟记一些典型的控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等，这些电路在前面的章节中已经介绍过。2.顺序控制设计法1）将被控制对象的工作过程按输出状态的变化分为若干步.2）指出工步之间的转换条件.3）指出每个工步的控制对象。在进行程序设计时，可以用中间继电器M来记忆工步，一步一步地顺序进行，也可以用顺序控制指令来实现。（1）单流程及编程方法。功能流程图的单流程结构形式简单，如图所示.其特点是：每一步后面只有一个转换，每个转换后面只有一步。各个工步按顺序执行，上一工步执行结束，转换条件成立，立即开通下一工步，同时关断上一工步。用顺序控制指令来实现功能流程图

6、的编程方法，在前面的章节已经介绍过了，在这里将重点介绍用中间继电器M来记忆工步的编程方法。当n-1为活动步时，转换条件b成立，则转换实现，n步变为活动步，同时n-1步关断。由此可见，第n步成为活动步的条件是：Xn-1=1，b=1；第n步关断的条件只有一个Xn+1=1。用逻辑表达式表示功能流程图的第n步开通和关断条件为：式中等号左边的Xn为第n步的状态，等号右边Xn+1表示关断第n步的条件，Xn表示自保持信号，b表示转换条件。【例】根据图所示的功能流程图，设计出梯形图程序。将结合本例介绍常用的编程方法。1）使用起保停电路模式的编程方法。对应的状态逻辑关系为：【例】根据图所示的功

7、能流程图，设计出梯形图程序。将结合本例介绍常用的编程方法。2）使用置位、复位指令的编程方法图7-7置位、复位指令编制的梯形图【例】根据图所示的功能流程图，设计出梯形图程序。将结合本例介绍常用的编程方法。3）使用移位寄存器指令编程的方法【例】根据图所示的功能流程图，设计出梯形图程序。将结合本例介绍常用的编程方法。4）使用顺序控制指令的编程方法（2）选择分支及编程方法选择分支开始假设2为活动步，若转换条件a=1，则执行工步3；如果转换条件b=1，则执行工步4；转换条件c=1，则执行工步5。即哪个条件满足，则