PLC控制系统的设计.ppt

第4章 PLC控制系统的设计,4.1 概 述 4.2 逻辑设计法 4.3 时序图设计法 4.4 经验设计法 4.5 顺序控制设计法 4.6 继电器控制电路图转换设计法 4.7 具有多种工作方式的系统的编程方法 4.8 U型板折板机的PLC控制 4.9 半精镗专用机床的PLC控制,4.1 概 述,4.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤 PLC控制系统的设计一般包括下面几个基本步骤： 1对控制任务作深入的调查研究 2确定系统总体设计方案 3根据控制要求确定输入/输出元件，选择PLC机型,4确定PLC的输入/输出点分配 5设计应用程序 6应用程序的调试 7制做电气控制柜和控制盘 8连机调试程序 9编写技术文件,4.1.2 PLC的应用程序 1应用程序的内容 （1）初始化程序。在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作。 （2）检测、故障诊断、显示程序。应用程序一般都设有检测、故障诊断和显示程序等内容。 （3）保护、连锁程序。,2应用程序的质量 程序的质量可以由以下几个方面来衡量。 （1）程序的正确性。 （2）程序的可靠性好。 （3）参数的易调整性好。 （4）程序要简练。 （5）程序的可读性好。,4.2 逻辑设计法,1红灯常亮的程序设计 2绿灯常亮的程序设计 3红灯闪烁的程序设计 4绿灯闪烁的程序设计 5选择PLC机型、作I/O点分配,4.3 时序图设计法,下面介绍用时序图法编程的思路。 （1）分析PLC的输入和输出信号，以作为选择PLC机型的依据之一。 （2）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。 （3）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。 （4）4个时间区段必须用4个定时器来控制，为了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。 （5）进行PLC的I/O分配。 （6）根据定时器功能明细表和I/O分配，画出的梯形图,4.4 经验设计法,例3 有一部电动运输小车供8个加工点使用。 对本例的控制要求，可参照下面的步骤进行程序设计。 （1）确定输入、输出电器。每个工位应设置一个限位开关和一个呼车按钮，系统要有用于启动和停机的按钮，这些是PLC的输入元件；小车要用一台电动机拖动，电动机正转时小车驶向高位，反转时小车驶向低位，电动机正转和反转各需要一个接触器，是PLC的执行元件。另外各工位还要有指示灯作呼车显示。电动机和指示灯是PLC的控制对象。,（2）确定输入和输出点的个数，选择PLC机型，作出I/O分配。为了尽量减少占用PLC I/O点的个数，对本例，由于各工位的呼车指示灯状态一致，因此可选用小电流的发光元件并联在一起，然后接在一个PLC输出点上。 （3）为了分析问题方便，可先作出系统动作过程的流程图 （4）选择PLC指令并编写程序。 （5）编写其他控制要求的程序。 （6）将对各环节编写的程序合理地联系起来，即得到一个满足控制要求的程序。,4.5 顺序控制设计法,4.5.1 功能表图 1功能表图的组成 2功能表图的类型 （1）单序列结构 （2）选择序列结构 （3）并行序列结构,3功能表图与梯形图的对应关系 4根据功能表图画梯形图的方法 （1）步20000 （2）步20001、步20002和步20003 （3）步20004 （4）步20005和20007 （5）步20006 （6）步20008,4.5.2 用顺序控制设计法编写程序 用顺序控制设计法编程的基本步骤是： 分析控制要求，将控制过程分成若干个工作步，明确每个工作步的功能，弄清步的转换是单向进行（单序列）还是多向进行（选择或并行序列），确定步的转换条件（可能是多个信号的“与”、“或”等逻辑组合）。 为每个步设定控制位。 确定所需输入和输出点的个数，选择PLC机型，作出I/O分配。 在前两步的基础上，画出功能表图。 根据功能表图画梯形图。 添加某些特殊要求的程序。,4.6 继电器控制电路图转换设计法,1对各种继电器、电磁阀等的处理 2对常开、常闭按钮的处理 3对热继电器触点的处理 4对时间继电器的处理 5处理电路的连接顺序,4.7 具有多种工作方式的系统的编程方法,1机械手的工作方式 （1）单周期方式 （2）连续方式 （3）单步方式 （4）手动方式,2对机械手每个工作步的控制要求 （1）上升和下降 （2）夹紧和放松 （3）左行和右行 3自动方式下误操作的禁止,4.8 U型板折板机的PLC控制,4.8.1 加工工艺过程 U型板折板机的加工工艺过程如下： 当模板上移到位，左、右折板返回原位时，将裁好的金属板料放在工作平台上。 启动设备，模板开始下移，下移到位时压紧板料。 接着左、右折板上折，上折到位压动左、右限位开关时，停止上折并保压2秒。 接着左、右折板返回，折板返回原位时自停。 接着模板上移，上移到原位自停。 取下U型板，一块板料的加工过程结束。,4.8.2 控制要求 折板机的控制分为单步和单周期两种方式。 模板下移和上移是用双线圈的电磁阀控制的。 左、右折板上折和折回各用一个两线圈的电磁阀控制，当电磁阀的一个线圈通电时，折板上折，当另一个线圈通电时折板返回。 两个折板必须都上折到位才能开始保压。 折板机运行过程中可以停机。 停机再开机时，如果模板和左、右折板都在原位，则可以开始进行板料加工。 手动复位时，用复位按钮来控制模板和两个折板的复位，但模板上移和折板的折回动作不能同时启动，以免两者发生摩擦而损坏模板和折板。 自动运行和手动操作过程中，若误按操作按钮时不应出现误动作。,4.8.3 操作盘面板布置及I/O分配 1操作盘的布置及各元件的作用 2I/O分配,4.8.4 梯形图程序及其控制功能