机床电气控制系统设计.pptVIP

内容提要： 设计原则与流程、机型的选择、I/0模块的选择、系统设计举例。 基本要求： 1、掌握可编程控制器控制系统设计的内容、步骤和设计方法。 2、理解可编程控制器在常用控制系统中的应用，具备应用可编程控制器在常用控制系统中的应用能力。 §1、设计原则与流程 1.1、列出系统的控制要求和工作流程 1.2、确立控制方案 1.3、系统设计 1.4、系统调试 1.5、系统的试运行 1.6、编写系统技术文件 §1、设计过程 在设计PLC控制系统时，一般应遵循以下基本原则： 1、最大限度地满足被控对象的控制要求 2、保证PLC控制系统安全可靠 3、力求简单、经济、使用及维修方便 4、适应发展的需要 §1、设计过程 1.1、列出系统的控制要求和工作流程 1.2、确立控制方案 1.3、系统设计 1.4、系统调试 1.5、系统的试运行 1.6、编写系统技术文件 1.1、列出系统的控制要求和工作流程 控制要求主要是指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。要深入细致地了解和分析被控对象的控制要求，包括生产设备、生产线、生产工艺、工作过程等方面。 PLC系统设计应围绕主体展开，兼顾考虑附属功能。对一个较复杂的生产工艺过程，通常可将控制任务分成几个独立部分，而每个部分往往又可分解为若干个具体步骤。 例煤矿地面生产系统的主要目的是将提升上来的混合物变成我们需要的煤末和煤块。煤末通过皮带1和皮带2传送到后仓，由刮板刮到舱下的火车车厢内。块煤和其它混合物通过手选1和手选2皮带传送，由站在两边的工作人员清除煤矸石木棒等杂物，真正的煤块被传送到堆煤场。下面给出地面生产系统生产过程的框图。 2、软件设计 可编程控制器的软件设计是编写用户的控制程序主要内容一般包括： 存储器空间的分配；专用寄存器的确定；系统初始化程序的设计；各个功能块子程序的编制；主程序的编制及调试；故障应急措施；其它辅助程序的设计。 对于电气技术人员来说，编写用户的控制程序就是设计梯形图程序，可以采用逻辑设计法或经验设计法。对于控制规模比较大的系统，可根据工作流程图，将整个流程分解为若干步，确定每步的转换条件，配合分支、循环、跳转及某些特殊功能便可很容易地转为梯形图设计。 例输煤系统的设计 （1）硬件设计 1.4、系统调试 当PLC的软件设计完成之后，应首先在实验室进行模拟调试，看是否符合控制要求。当控制规模较小时，模拟调试可以根据所选机型，外接适当数量的输入开关作为模拟输入信号，通过输出端子的发光二极管，可观察PLC的输出是否满足要求。 1、实验室模拟调试 1）硬件模拟法 2）软件模拟法 2、现场联机统调 1.5、系统的试运行 1、系统空操作调试 2、空载单机调试 3、空载联调 4、实际热负载试车 1.6、编写系统技术文件 系统技术文件包括功能说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图等。 功能说明书是在自动化过程分解的基础上对过程的各部分进行分析，把各部分必须具备的功能、实现的方法和所要求的输入条件及输出结果，以书面形式描述出来。在完成各部分的功能说明书后，即可进行归纳统计，整理出系统的总体技术要求。 包括开关量I/O总点数及分类点数；模拟量I/O通道总数及分类通道数；特殊功能总数及类型；系统中个PLC的分布与距离；对通信能力的要求及通信距离。 §2、机型的选择 2.1 PLC机型的选择步骤与原则 2.2、PLC功能要求 2.3、响应速度 2.4、指令系统 2.5、机型选择的工程应用考虑 2.1 PLC机型的选择步骤与原则 合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。 8.2.1 PLC机型的选择原则 1、合理的结构型式 PLC主要有整体式、模块式、混合式三种型式 整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,一般用于系统工作过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便，在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。 2、安装方式的选择 PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。 集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、成本低； 远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源； 多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC实现控制，但必须要附加通讯设备。 3、相应的功能要求 一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。 对于以开关量控制为主，带