2015年荐PLC控制系统设计.docVIP

※PLC控制系统设计 设计基本原则 为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。 PLC的选择除了应满足技术指标的要求外，还应重点考虑该公司产品技术支持与售后服务情况。（尽量选择主流产品） 最大限度地满足被控对象的控制要求。 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便。 保证控制系统得安全、可靠。 考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有余量。 设计的主要内容 拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据； 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构； 选定 PLC 的型号； 编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图； 根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计； 了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系； 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件； 编写设计说明书和使用说明书； PLC控制系统的一般步骤 可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，如图 15-1 所示。 图15-1 控制系统一般设计步骤 深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求 被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。 控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。 确定 I/O 设备 根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。 选择合适的 PLC 类型 根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。 分配 I/O 点 分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。 设计应用系统梯形图程序 根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。 将程序输入 PLC 当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。 进行软件测试 程序输入 PLC 后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。 应用系统整体调试 在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。 编制技术文件 系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。 PLC控制系统硬件设计 随着PLC控制的普及与应用，PLC产品的种类和数量越来越多、，而且功能也日趋完善。近年来，从美国、日本、德国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列，上百种型号。目前在国内应用较多地PLC产品主要包括：美国AB、GE、MODICON公司，德国西门子公司，日本OMRON、三菱公司等得PLC产品。因此PLC的品种繁多，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有自己的特点，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要的作用。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。 对输入 / 输出点的选择 要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。 PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。 对存储容量的选择 对用户存储容量只能作