第7章PLC的控制系统设计ppt课件.ppt

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1、第七章PLC的控制系统设计学习目的：学习PLC控制系统的设计方法，提高实际应用的能力。学习内容：综合PLC硬件及软件知识，联系工业控制的实际，介绍小型PLC控制系统设计方法.学习要求：（1）了解PLC控制系统设计的内容和步骤。（2）掌握PLC控制系统硬件配置的方法。（3）掌握PLC应用程序设计方法及其设计技巧。（4）结合工业控制中的应用实例的设计，提高实际应用能力。第一节 PLC控制系统设计的内容和步骤设计原则1.最大限度地满足被控对象对生产工艺的要求。2.力求控制系统安全、可靠、优质、经济。3.应考虑到今

2、后控制规模的发展和工艺的改进。设计内容1、拟定控制系统设计的技术条件。2、选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构。3、选择PLC机型和扩展模块，配置系统硬件；4、编制PLC的输入/输出分配表和绘制输入/输出端子接线图；5、根据系统对控制的要求设计用户程序；6、设计操作台、电气柜，选择所需的电器元件。7、编写设计说明书和操作使用说明书。根据具体控制对象，上述内容可适当调整。设计步骤(一)分析控制对象(二)PLC系统的硬件配置(三)程序设计(四)输入程序并调试程序(五)程序固化第二节PLC控制系统的硬件配置

3、一、选择PLC机型在满足控制要求的前提下，选型时应选择最佳的性能价格比。1．I/O点数的估算I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求，又可使系统总投资最低。一般一个输入/输出元件要占用一个输入/输出点。考虑到今后的调整和扩充，一般应在估计的总点数上再加上20%～30%的备用量。2．用户存储器容量的估算据经验，每个I/O点及有关功能元件占用的内存量大致如下:开关量输入元件：10～20B/点；开关量输出元件：5～lOB/点；定时器/计数器：2B/个；模拟量：100～150B/点

4、；通信接口：一个接口一般需要300B以上；根据上面算出的总字节数再考虑增加25%左右的备用量,就可估算出用户程序所需的内存。3.CPU功能与结构a.功能与任务相适应b.PLC处理速度应满足实时控制的要求c.PLC结构合理，机型统一d.在线编程和离线编程的选择二、开关量I/O模块的选择为了适应各种各样的控制信号，PLC有多种I/O模块供选择，包括数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块及各种智能模块。(一)开关量输入模块的选择开关量输入模块种类很多，按输入点数分：常用的有8点、12点、16点、32点等；按工

5、作电压分：常用的有直流5V、12V、24V、48V几种，交流110V、220V两种：按外部接线方式又可分为：汇点输入、分隔输入等。选择开关量输入模块时主要考虑以下几点:1.选择工作电压等级2.选择模块密度3.门槛电平4.输入端漏电流的控制(二)开关量输出模块的选择1.输出方式的选择继电器输出：价格便宜，使用电压范围广，导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，且有隔离作用。但继电器有触点,寿命较短，且响应速度较慢，适用于动作不频繁的交直流负载。当驱动电感性负载时，最大开闭频率不得超过1Hz。晶闸管输出(

6、交流,直流):都属于无触点开关输出，使用寿命长，适用于通断频繁的感性负载。对于开关频率高、电感大、低功率因数的交流负载可选用晶闸管输出模块:而对于开关频率较高的直流负载,可选用晶体管输出模块。2.输出电流的选择(1)模块的输出电流必须大于负载电流的额定值(2)如果负载电流较大，输出模块不能直接驱动时，应增加中间放大环节。(3)对于电容性负载、热敏电阻负载，考虑到接通时有冲击电流，要留有足够的余量。(4)选用输出模块注意同时接通点数的电流累计值必须小于公共端(COM)所允许通过的电流值。(5)为防止由于负载短

7、路等原因而烧坏PLC的输出模块，输出回路必须外加熔断器作短路保护。三、模拟量l/0模块的选择(一)模拟量输入模块的选择(二)模拟量输出模块的选择电压输出：0~10V,-10~10V电流输出:：0~20mA,4~20mA四、智能I/O模块的选择一般的智能I/0模块包括:1.通信处理模块(如西门子EM277模块)；2.调制解调器模块(如Em41模块)；3.高速计数模块；4.带有PID调节的模拟量控制模块；5.中断控制模块；6.位置控制模块(如西门子EM253)。第三节PLC控制系统应用程序的设计PLC系统硬件配

8、置后，可进行应用程序设计。PLC应用程序的设计是软、硬件知识的综合应用，有时硬件设计与应用程序设计可同时进行，大多数功能是软件和硬件相配合才得以实现。一、程序设计的步骤1．系统框图设计2．分配I/O编号3．设计应用程序4．程序调试5．编写程序说明书自来水厂的系统框图二、应用程序的设计方法应用程序设计过程中，应正确选择能反映生产过程的变化参数作为控制参量进行控制（例如：取水泵站的控制选用水位作控制参量）；应正确处理