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1、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第四章1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述邏輯設(shè)計(jì)法時(shí)序圖設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法繼電器控制電路轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)法多種工作方式系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)2本章重點(diǎn)本章難點(diǎn)1、PLC控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)2、邏輯設(shè)計(jì)法,時(shí)序圖設(shè)計(jì)法,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法1、PLC應(yīng)用程序的時(shí)序圖設(shè)計(jì)法2、PLC控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)3PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述一、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟1.對(duì)控制任務(wù)作深入的調(diào)查研究●弄清哪些是PLC的輸入信號(hào),是模擬量還是開(kāi)關(guān)量信號(hào),用什么方式來(lái)獲取信號(hào);●哪些是PLC的輸出信號(hào),通過(guò)什么執(zhí)行元件去驅(qū)動(dòng)負(fù)載;●弄清整個(gè)工藝過(guò)程和欲完成的控制內(nèi)容;4●了解運(yùn)
2、動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)方式,是液壓、氣動(dòng)還是電動(dòng);●了解系統(tǒng)是否有周期運(yùn)行、單周期運(yùn)行、手動(dòng)調(diào)整等控制要求等;●了解哪些量需要監(jiān)控、報(bào)警、顯示,是否需要故障診斷,需要哪些保護(hù)措施等;●了解是否有通信連網(wǎng)要求等。52.確定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案在深入了解控制要求的基礎(chǔ)上,確定電氣控制總體方案?!翊_定主回路所需的各電器,確定輸入、輸出元件的種類和數(shù)量;3.確定系統(tǒng)的硬件構(gòu)成●確定保護(hù)、報(bào)警、顯示元件的種類和數(shù)量;●計(jì)算所需PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù),并參照其他要求選擇合適的PLC機(jī)型。64.確定PLC的輸入/輸出點(diǎn)分配確定各輸入/輸出元件并作出PLC的I/O分配表?!窀鶕?jù)控制要
3、求,擬訂幾個(gè)設(shè)計(jì)方案,經(jīng)比較后選擇出最佳編程方案?!癞?dāng)控制系統(tǒng)較復(fù)雜時(shí),可分成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子任務(wù),分別對(duì)各子任務(wù)進(jìn)行編程,最后將各子任務(wù)的程序合理地連接起來(lái)。5.設(shè)計(jì)應(yīng)用程序76.應(yīng)用程序的調(diào)試編寫(xiě)的程序必須先進(jìn)行模擬調(diào)試。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試和修改,使程序滿足控制要求?!裨陂_(kāi)始制作控制柜及控制盤(pán)之前,要畫(huà)出電氣控制主回路電路圖。7.制做電氣控制柜和控制盤(pán)●要全面地考慮各種保護(hù)、連鎖措施等問(wèn)題。●在控制柜布置和敷線時(shí),要采取有效的措施抑制各種干擾信號(hào)?!褚⒁饨鉀Q防塵、防靜電、防雷電等問(wèn)題。88.連機(jī)調(diào)試程序●調(diào)試前要制定周密的調(diào)試計(jì)劃,以免由于工作的盲目性而
4、隱藏了故障隱患。●程序調(diào)試完畢,必須運(yùn)行實(shí)際一段時(shí)間,以確認(rèn)程序是否真正達(dá)到控制要求。9.編寫(xiě)技術(shù)文件整理程序清單并保存程序,編寫(xiě)元件明細(xì)表,整理電氣原理圖及主回路電路圖,整理相關(guān)的技術(shù)參數(shù),編寫(xiě)控制系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)等。9二、PLC的應(yīng)用程序1.應(yīng)用程序的內(nèi)容應(yīng)能最大限度地滿足控制要求。(1)初始化程序。將某些數(shù)據(jù)區(qū)清零;使某些數(shù)據(jù)區(qū)恢復(fù)所需數(shù)據(jù);對(duì)某些輸出位置位/復(fù)位;顯示某些初始狀態(tài)等。初始化程序可以為系統(tǒng)啟動(dòng)作好必要的準(zhǔn)備,如:應(yīng)用程序還應(yīng)包括以下內(nèi)容:10(2)檢測(cè)、故障診斷、顯示程序。這些內(nèi)容可以在程序設(shè)計(jì)基本完成時(shí)再進(jìn)行添加。有時(shí),它們也是相對(duì)獨(dú)立
5、的程序段。(3)保護(hù)、連鎖程序。其作用為:杜絕由于非法操作等引起的邏輯混亂,保證系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行。通常在PLC外部也要設(shè)置連鎖和保護(hù)措施。112.應(yīng)用程序的質(zhì)量(1)程序的正確性。正確的程序必須能經(jīng)得起系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)。(2)程序的可靠性。●能保證系統(tǒng)在正常和非正常(短時(shí)掉電、某些被控量超標(biāo)、某個(gè)環(huán)節(jié)有故障等)情況下都能安全可靠地運(yùn)行?!衲鼙WC在出現(xiàn)非法操作(如按動(dòng)或誤觸動(dòng)了不該動(dòng)作的按鈕等)情況下不至于出現(xiàn)系統(tǒng)失控。12(3)參數(shù)的易調(diào)整性好。經(jīng)常修改的參數(shù),在程序設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮怎樣編寫(xiě)才能易于修改。(4)程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練。簡(jiǎn)練的程序,可以減少程序掃
6、描時(shí)間、提高PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。(5)程序的可讀性好。13邏輯設(shè)計(jì)法①根據(jù)控制功能,將輸入與輸出信號(hào)之間建立起邏輯函數(shù)關(guān)系(可先列出邏輯狀態(tài)表);②對(duì)上述所得的邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)或變換;③對(duì)化簡(jiǎn)后的函數(shù),利用PLC的邏輯指令實(shí)現(xiàn)其函數(shù)關(guān)系(作出I/O分配,畫(huà)出PLC梯形圖);邏輯設(shè)計(jì)法的基本步驟④添加特殊要求的程序。⑤上機(jī)調(diào)試程序,進(jìn)行修改和完善。14邏輯設(shè)計(jì)法舉例之一要求:走廊燈Z由三個(gè)開(kāi)關(guān)A、B、C控制,A、B、C三開(kāi)關(guān)分別置于走廊東側(cè)、中間及西側(cè),一個(gè)人只能在一個(gè)地方對(duì)一個(gè)開(kāi)關(guān)實(shí)施控制。任何一個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作,都要引起燈的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。假設(shè)初始條件為:
7、當(dāng)開(kāi)關(guān)全OFF時(shí),燈OFF。(正邏輯)此處可通過(guò)列出真值表的方法來(lái)得到燈Z的邏輯表達(dá)式。表中的箭頭表示當(dāng)某一個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),燈的狀態(tài)相應(yīng)也發(fā)生翻轉(zhuǎn)。1500000010100111001011101111111000Z10110010ABCZ假設(shè)初始條件為:當(dāng)開(kāi)關(guān)全OFF時(shí),燈OFF。(正邏輯)此處可通過(guò)列出真值表的方法來(lái)得到燈Z的邏輯表達(dá)式。表中的箭頭表示當(dāng)某一個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),燈的狀態(tài)相應(yīng)也發(fā)生翻轉(zhuǎn)。由真值表可直接寫(xiě)出邏輯表達(dá)式為:Z=ABC+ABC+ABC+ABC16設(shè)A、B、C三個(gè)控制開(kāi)關(guān)作為輸入信號(hào)分別接到PLC的00000、00
8、001、00002三個(gè)輸入端子,走廊燈Z作為輸出信號(hào)與PLC的01000端子相連