第六章PLC控制系统设计PPT课件

第六章PLC控制系统设计 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计的一般原则PLC控制系统设计的主要内容PLC控制系统设计的一般步骤PLC的选择PLC的维护和故障诊断 6 1PLC控制系统设计的一般原则 PLC的设计包括硬件设计和软件设计两部分 1 充分发挥PLC的控制功能 最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求 2 在满足控制要求的前提下 力求使控制系统经济 简单 维修方便 3 保证控制系统安全可靠 4 考虑到生产发展和工艺的改进 在选用PLC时 在I O点数和内存容量上适当留有余地 5 软件设计主要是指编写程序 要求程序结构清楚 可读性强 程序简短 占用内存少 扫描周期短 6 2系统设计的主要内容 根据具体任务可适当调整 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 6 3系统设计的基本步骤 1 深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求a 被控对象就是受控的机械 电气设备 生产线或生产过程 b 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 2 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 6 3系统设计的基本步骤 3 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 4 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 接着就可以进行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 6 3系统设计的基本步骤 5 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 6 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 6 3系统设计的基本步骤 7 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 8 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 9 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 6 4PLC的选择 PLC机型的选择PLC的容量选择I O模块的选择电源模块及其它外设的选择 6 4 1PLC机型的选择 1 合理的结构型式整体式PLC一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中 而模块式PLC一般用于较复杂系统和环境差 维修量大 的场合 2 安装方式的选择集中式不需要设置驱动远程I O硬件 系统反应快 成本低 大型系统因为它们的装置分布范围广 经常采用远程I O式 多台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3 相应的功能要求 6 4 1PLC机型的选择 4 响应速度的要求PLC的扫描工作方式引起的延迟可达2 3个扫描周期 然而对于某些个别场合 选用具有高速度I O处理功能指令的PLC和中断输入模块的PLC等 5 系统可靠性的要求对于一般PLC的可靠性均能满足 对可靠性要求很高的系统 应考虑是否采用冗余控制系统或热备用系统 6 机型统一一个企业 应尽量做到PLC的机型统一 6 4 2PLC的容量选择 1 I O点数应该合理选用PLC的I O点的数量 在满足控制要求的前提下力争使用的I O点最少 但必须留有一定的备用量 10 15 2 用户存储容量估算存储容量 字节 开关量I O点数 10 模拟量I O通道数 100 20 30 的余量初学者留的余量要大些 6 4 3I O模块的选择 1 开关量输入模块的选择 输入信号的类型的选择常用的开关量输入模块的信号类型有三种 直流输入 交流输入和交流 直流输入 输入接线方式选择按输入电路接线方式的不同 开关量输入模块可分为汇流式输入和分组式输入两种 如图所式 a 汇流式输入 b 分组式输入 6 4 3I O模块的选择 2 开关量输出模块的选择 输出方式的的选择开关量输出模块有三种输出方式 继电器输出 晶体管输出和双向晶闸管输出 输出接线方式的选择PLC的输出接线方式 一般有分组式输出和分隔式输出两种 如图所示 6 4 3I O模块的选择 分组式输出分隔式输出 6 4 3I O模块的选择 6 4 4电源模块及其它外设的选择 1 电源模块的选择仅用于模块式结构的PLC 对整体是不存在电源的选择2 编程器的选择简易编程器 图形编程器 个人PC3 写入器的选择为防止RAM中数据的丢失 可选用EPROM写入器 将程序固化在EPROM中 有些PLC或编程器本身具有EPROM写入功能 6 5PLC的维护和故障诊断6 5 1PLC的维护 一般情况下检修时间以每6个月至一年为宜 当外部环境较差时 可根据具体情况缩短检修间隔时间 PLC日常维护检修的一般内容如下表所示 ThisisTheEnd ThankYou 6 5PLC的维护和故障诊断6 5 2PLC的故障诊断 正常时PLC接通电源后 POWER 电源 LED亮 如果POWER的LED不亮 则不正常 可能是以下故障原因 第一 外界电源无供电电压或供电电压不在额定范围内 第二 电源端子松动 电源线断线 第三 PLC电源熔断器熔断 LED指示灯不正常 如果都不是以上原因 可能PLC的内部电源单元的问题 BATTERY的LED亮 则说明锂电池电压不足 应更换电池 CPUerrorLED闪亮 可能是以下原因 第一 由于电池电压下降 外部干扰影响或PLC内部故障 使PLC用户程序的内容发生改变引起 第二 写入的程序语法错误 输入设备的接点接通 相应的LED不亮 可以判断是输入单元的故障 输出LED亮 输出继电器触点不接通 可以判断是输出单元的故障 6 5PLC的维护和故障诊断6 5 2PLC的故障诊断 ThenewFX3UCPUbringsgreaterflexibilityandincreasedperformancetotheFXFamily TheFX3UhasanenhancedcommunicationsbusthatautomaticallyswitchesintohighspeedmodeforcommunicationwithnewFX3Uexpansionmodules FullcompatibilitywithFX2NandFX0Nexpansionblocks andwhentheseareconfiguredtheFX3Uautomaticallyreducesthebusspeedtosuit Thismeansgreatersupportforexistinginstalledsystemsaswellashighperformanceandgreaterresponsewithnewinstallations 2006年3月3日至9日第十届中国国际工业控制自动化及仪器仪表展览会在广州国际会议展览中心隆重开幕 在展会上三菱电机联合其代理商宏丰益公司参加了此次展会 在最突出位置展示了三菱公司的最新产品FX3U 作为FX系列的最新杰作 FX3U更丰富的扩展性 更崭新的功能 兼容模拟量适配器最多 可以连接四个电压 电流输入 输出设备 PT100输入 热电偶输入的模拟量适配器 无需使用FROM ON指令 即可用特殊设备轻松实现控制 三种类型的存储器盒 配置了读写开关的64K步存储器可以安装在产品本体上 此外还配置了16K步存储器盒 与FX2N相比实现了约4 5倍的高速度 此外通过使用64K大容量内存 RAM 增加了程序容量 内置高速输入输出设备 可进行6点同时100KHZ高速计数及3轴独立100KHZ的简易定位功能 便利的显示模块 选件 配置了可安装在产品本体上的选配简易显示模块 使用选配安装支架 还可以安装在操作柜面板上 增强了通信功能 通过标准RS422和功能扩展板 通信适配器的组合运用 可实现同时最多使用三个通道的通讯端口 使用选配接口还可以实现USB连接 配备了高速输入 输出用适配器 通过内置高速记数器及脉冲输出功能进行高速输入 输出适配器的组合应用 可对应差动输入输出 控制点数最多可达384点 通过同时使用