电气控制与PLC-熊幸明-第8章课件.ppt

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1、第8章可编程控制器控制系统的设计与应用8.1可编程控制器应用系统设计8.2可编程控制器应用实例8．1可编程控制器应用系统设计8．1．1PLC应用系统设计的内容和步骤1．设计原则（1）系统应最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。（2）在满足控制要求的前提下，应力求使系统简单、经济，操作方便。（3）保证控制系统工作安全可靠。（4）考虑到生产发展和生产工艺改进，在确定PLC容量时，应适当留有裕量，使系统有扩展余地。2．设计内容（1）拟定控制系统设计的技术条件。（2）确定电气传动控制方案和电动机、电磁阀等执行机构。（3

2、）选择PLC的型号。（4）编制PLC输入、输出端子分配表。（5）绘制输入、输出端子接线图。（6）根据系统控制要求，用相应的编程语言（常用梯形图）设计程序。（7）设计操作台、电气柜及非标准电气元件。（8）编写设计说明书和使用操作说明书。3．设计主要步骤图8-1PLC控制系统设计及调试的主要步骤（1）分析被控对象的控制要求，确定控制任务.（2）选择和确定用户I/O设备.（3）选择PLC的型号.（4）系统的硬件、软件设计.（5）系统联机统调1．机型的选择2．容量的估算（1）I/O点数的估算输入点与输入信号，输出点与输出控制

3、一一对应.8．1．2PLC应用系统的硬件设计（2）用户存贮器容量的估算经验公式：存贮器字数=（开关量I/O点数×10）+（模拟量通道数×150）3．输入、输出模块的选择（1）开关量输入模块选择（2）开关量输出模块选择（3）特殊功能模块选择4．输入、输出点的分配1.软件设计步骤（1）制定设备运行方案（2）设计控制系统流程图或状态转移图（3）制定系统的抗干扰措施（4）设计梯形图，写出对应的语句表（5）程序输入及测试2．软件设计方法（1）经验法（2）解析法（3）图解法（4）计算机辅助设计8．1．3PLC应用系统的软件设计1

4、．电动机正反转控制系统设计8．2可编程控制器应用实例8．2．1常用电气线路的PLC控制图8-2三相异步电动机正反转控制线路设计步骤：（1）分析控制要求（2）统计输入、输出点数并选择PLC型号（3）分配PLC的输入、输出端子，设计PLC输入、输出接线图（4）设计PLC控制程序（梯形图）图8-3PLC输入、输出端子接线图(5)问题讨论PLC采用周期循环扫描工作方式，在一个扫描周期中，其输出刷新集中进行，即输出继电器Y000、Y001的状态变换是同时进行的。当电动机由正转切换到反转时，KM1的断电和KM2的得电同时进行。对

5、于功率较大的感性负载，有可能在KM1断开其触头，电弧尚未熄灭时，KM2的触头已闭合，使电源相间瞬时短路。图8-4PLC控制程序解决办法：增加2个定时器，使正、反向切换时，被切断的接触器瞬时动作，被接通的接触器延时一段时间才动作，避免2个接触器同时切换造成的电源相间短路。图8-5图8-4控制程序的改进图8-6图8-5梯形图程序的改进2．两台电动机顺序启动控制系统设计（1）分析控制要求图8-7两台电动机顺序启动控制线路（2）统计输入、输出点数并选择PLC型号（3）分配PLC的输入、输出端子，设计PLC输入、输出接线图图8

6、-8PLC输入、输出端子接线图（4）设计PLC控制程序图8-9PLC控制程序3．绕线转子电动机转子串电阻启动控制系统设计（1）分析控制要求图8-10绕线转子电动机转子串电阻启动控制线路（2）统计输入、输出点数并选择PLC型号（3）分配PLC的输入、输出端子，设计PLC输入、输出接线图图8-11PLC输入、输出端子接线图（4）设计PLC控制程序图8-12PLC控制程序1．工艺过程与控制要求8．2．2两级传送带的PLC控制图8－13两条顺序相连的传送带图8－14两条顺序相连传送带动作时序图2．用户I/O设备及所需PLC的

7、I/O点3．分配PLC的输入、输出端子，设计PLC输入、输出接线图图8－15PLC输入、输出端子接线图4．设计PLC控制程序图8-16PLC控制梯形图程序1．工艺过程与控制要求机械手运动各检测元件、执行元件分布及动作过程如图8-18示，全部动作由气缸驱动，而气缸又由相应的电磁阀控制。其中，上升/下降和左移/右移分别由双线圈二位电磁阀控制;左移/右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制;机械手的放松/夹紧由一个单线圈二位电磁阀控制.8．2．3机械手运动的PLC控制图8-17机械手结构示意图机械手的动作过程分为八步：即从原点

8、开始，经下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移8个动作完成一个周期并回到原点。图8-18机械手动作示意图机械手的控制分手动操作和自动操作二种方式。手动操作分为手动和回原点二种操作方式；自动操作分为步进、单周期、连续操作方式。手动：用按钮对机械手的每一步运动单独进行控制。例如，选择上/下运动时，按下启动按钮，机械手上升；按下停止按钮，机械