PLC控制系统的设计x.ppt

第六章可编程控制器控制系统设计，主要内容，基本步骤可编程控制器控制系统设计几种常用编程方法设计实例，主要内容，基本步骤可编程控制器控制系统设计几种编程方法常用梯形图编程逻辑设计方法常用时序图设计方法经验设计方法顺序控制设计方法继电器控制电路图转换设计方法编程方法多种工作模式系统设计实例，6.1概述。1PLC控制系统设计的基本步骤2PLC应用程序，6.1.1PLC控制系统设计的基本步骤，1。对控制任务进行深入研究，以确定整体系统设计2。根据控制要求确定输入/输出组件。选择可编程逻辑控制器型号3。确定可编程逻辑控制器输入/输出点分布5。设计应用程序6。调试应用程序7。制作电气控制柜和控制面板8。连接机器调试程序9。编写技术文件、基本步骤、6 . 1 . 2逻辑控制系统硬件配置、1逻辑控制系统型号选择(1)合理的结构：整体模块化可编程逻辑控制器(2)应功能适当(3)型号统一(4)在线编程(5)网络通信要求2I/O分配输入/输出点估算输入/输出模块选择(1)开关输入模块选择，可编程逻辑控制器输入模块用于检测来自现场的液位信号(如按钮、行程开关、温度控制开关、压力开关等)。)并将它们转换成可编程逻辑控制器内部的低电平信号。开关量输入模块分为8点、12点、16点、32点等。根据工作电压，常用的有DC 5V、12V、24V、交流110V、220V等。根据外部连接方式，可分为汇输入、分离输入等。(2)开关量输出模块的选择。输出模块的任务是将可编程逻辑控制器内部的低电平控制信号转换为外部所需电平的输出信号，以驱动外部负载。输出模块有3种模式：继电器输出双向晶闸管输出晶体管输出。(3)模拟量和特殊功能模块的选择。除了开关值信号外，过程变量，如温度、压力、液位和流速，应在工业控制中进行检测和控制。模拟输入、模拟输出和温度控制模块用于将过程变量转换成可由可编程逻辑控制器接收的数字信号，并将可编程逻辑控制器中的数字信号转换成模拟信号输出。PLC控制系统设计的三个重要环节，(1)通过对控制任务的分析，确定控制系统的总体设计。(2)根据控制要求确定硬件组成方案。(3)设计满足控制要求的应用程序。6 . 1 . 3应用程序，1。应用程序的内容应最大限度地满足系统控制功能的要求，还应包括：(1)初始化程序(2)检测、故障诊断和显示程序。(3)保护和联锁程序。2.应用程序的质量，(1)程序的正确性，(2)程序的可靠性，(3)参数的容易调整，(4)程序的简洁性，(5)程序的可读性，可编程控制器常用的几种编程方法，逻辑设计方法，时序图设计方法，经验设计方法，顺序控制设计方法，继电器控制电路图转换设计方法，多工作模式系统编程方法，6.2逻辑设计方法，逻辑设计方法基于逻辑代数方法：在程序设计过程中， 对控制任务进行逻辑分析和综合，将控制电路中元件的通断状态视为逻辑函数，触点的通断状态为逻辑变量，利用可编程逻辑控制器的逻辑指令进行逻辑函数简化设计。 使用场合：开关值主要控制时，逻辑设计方法更好。逻辑设计方法例如，在某个系统中有四个风扇，在以下操作条件下需要不同的显示信号：当三个或更多风扇打开时，绿灯将一直亮着；当两者接通时，绿灯以5Hz的频率闪烁。当一个开关打开时，红灯以5Hz的频率闪烁；当一切停止时，红灯将永远亮着。解决方案：设置四个风扇分别为A、B、C和D，红灯为F1，绿灯为F2。分别编程几种操作条件。红灯的程序设计总是打开，将灯设置为“1”，将风扇打开设置为“1”，将风扇停止设置为“0”(如下所示)。其状态表IABCD，2 100001，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and，and 和、和、和、和、和、和，图6.2绿灯始终亮时的梯形图，CAB、ACD、D、B。从状态表获得的F1逻辑函数为：F1=ABCD ABCD ABCD ABCD(4)，3。 闪烁红灯的程序设计设置为“1”，列状态表为：简化(4)为：F1=AB(CD)CD(AB)(5)由(5)绘制的梯形图如图6.3所示。其中，25501可以产生0.2s或5Hz的脉冲信号。图6.3用S7-200编程的红色灯的梯形闪烁，F1，4。闪烁绿灯的编程设置闪烁绿灯为“1”，列状态表为：从状态表获得的F2的逻辑函数为：F2=ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD(6)简化(6)为F2=(AB AB)(CD)ABCD(7)根据(7)绘制梯形图，如图6.4所示。图6.4绿灯闪烁5的梯形图。选择输入/输出点分配输入/输出分配的可编程逻辑控制器模型，如表6.1所示：通过组合输入/输出分配，总梯形图为6.5，即图6.1、6.2、6.3和6.4。逻辑设计方法的概述使用不同的逻辑变量来表示输入和输出信号，并设置它们对应于各种状态的逻辑值。根据控制要求，列出状态表。从状态表中写出相应的逻辑函数并加以简化。根据简化的逻辑函数绘制梯形图。在计算机上调试使程序满足要求。6.3、时序图设计方法，如果PLC输出信号状态变化有一定的时序，可以用时序图设计方法来设计程序。例如-时序图设计法，在十字路口设置红、黄、绿三种交通信号灯，其布置如图6.6所示。由于东西方向的交通流量小，南北方向的交通流量大，南北方向(绿灯亮)的放行时间为30s，东西方向(绿灯亮)的放行时间为20s。当东西(或南北)方向的绿灯熄灭时，该方向的黄灯与南北(或东西)方向的红灯一起以1Hz的频率闪烁5秒，以提醒驾驶员和行人注意。闪烁5秒钟后，另一个方向的释放将立即开始。启动和停止系统只需要一个控制开关。绿、黄、红、红、黄、绿、黄、红、南、西、北、东，图6.6交通灯布局、编程思路：(1)分析PLC的输入输出信号，作为选择PLC型号的依据之一。(2)明确灯亮与灯灭的时间关系，并画出时序图。(3)分析时序图中输出信号之间的时间关系。(4)4个时间段必须由4个定时器控制。定时器功能列表(5)可为可编程逻辑控制器的输入/输出分配列出。(6)绘制的梯形图如图6.8、启动、南北绿灯、南北黄灯、东西红灯、东西绿灯、东西黄灯、南北红灯、30s、30s、5s、5s、20s、20s、20S、5S、一个周期、t0、t1、t2、t3、t4、30S、5S、20S、5S、30S、20S、每个定时器的一个周期的功能、Q0.5、Q0.4、Q0.3、Q0.3 东西向红灯30秒、南北向黄灯、东西向红灯5秒、东西向绿灯、南北向红灯20秒、东西向黄灯5秒、南北向红灯5秒、南北向绿灯30秒、闪光灯5秒、南北向黄灯20秒、南北向红灯20秒、闪光灯5秒、东西向黄灯5秒，交通信号控制梯形图6.8、Q0.0、q0.1、t37sm0.5t38、t38t39 时序图设计方法步骤、控制要求的详细分析、输入/输出信号数量的确定、模型的合理选择。 明确输入输出信号之间的时序关系，绘制工作时序图。根据时序图，时间周期被划分，每个周期的时间长度模拟运行程序并修改不合理的点。6.4经验设计法，如果你能彻底理解可编程逻辑控制器的各种指令的功能，你就可以通过经验选择使用可编程逻辑控制器的各种指令来更准确地设计相应的程序。该方法没有固定的模式，分析控制要求，选择控制原则；设计主要的命令和检测元件来确定输入和输出设备；设计执行元件的控制程序；检查、修改和完善程序。基本步骤，使用设置和复位指令，启动-停止电路的功能也可以通过使用S和R指令来实现。1典型电路链路，1。启停电路，2。定时器应用电路，例1:用定时器设计延时接通延时关断电路，输入I0.0和输出Q0.1的波形如图所示。用计数器扩大计时器的计时范围。例如，定时控制执行10000小时(如波形图所示)。例如3，定时器用于设计振荡电路(即闪烁电路)，其输出脉冲的周期和占空比可调。示例1:为什么硬件应该互锁？例2给料车自动控制梯形图编程：X4装载，25秒后装载结束，右排开始，接触X3后停止卸载，左排20秒后完成，接触X4后停止装载，如此循环连续工作。按钮X0和X1分别用于启动台车的右排和左排。X2停下。控制要求梯形图程序：送料小车自动控制的设计思路梯形图小车控制是在众所周知的电机正反转控制的梯形图基础上设计的。为了自动停车，X3和X4的常闭触点分别与Y0和Y1的线圈串联。为了使汽车自动启动，控制装载和卸载延迟的定时器T0和T1的常开触点与分别手动启动右和左排的X0和X1的常开触点并联。两个限位开关对应的X4和X3常开触点分别与充放电电磁阀和相应的定时器连接。自动控制送料小车的梯形图程序设计，从右排开始，从左排开始，方案1和方案2:采用正跳触点命令EU，6.5继电器控制电路图转换设计方法，1。各种继电器、电磁阀等的操作。交流/DC接触器、电磁阀、电磁铁的线圈输出继电器中间继电器内部辅助继电器2。停止按钮的常开和常闭按钮的操作，3。热继电器触点的处理应分配到可编程逻辑控制器的输入点或连接到可编程逻辑控制器4外部的控制电路。时间继电器的处理应为：KT、KA、KM、KT、KM、KM、KM、I 0.0、I 0.1、I 0.1、T38、Q 0.1、()、5。处理电路的连接顺序一般应对控制电路进行一些调整。输入/输出分配表，由输入/输出分配表绘制的可编程逻辑控制器梯形图，输入装置：指连接到可编程逻辑控制器输入端用于产生输入信号的装置。分类、命令装置、检测装置、主动触点输入装置、被动触点输入装置、输入信号、模拟信号、数字信号、开关信号、PLC输出端口选择、压力传感器、温度传感器、数字开关、按钮、转换开关、成型开关、触点、输出装置：指连接到可编程逻辑控制器输出连接端子上，用于执行程序操作结果的装置。分类驱动负载显示负载输出端口继电器输出晶体管输出晶闸管输出接触器继电器电磁阀PLCI/O端口选择指示灯数字显示蜂鸣器交/直流负载交/直流负载交/输出点确定输入/输出点是测量可编程控制器大小的基础。确定依据：所有与可编程序控制器相连的输入输出设备应分别按要求的电压、电流大小和类型进行计数。考虑到未来发展的需要，应相应增加10% 15%的余量。应选择PLCI/海外港口。中国应优先考虑220伏交流电源电压，特殊情况下应选择24V DC电源。输入信号电源一般采用可编程逻辑控制器内部提供的DC 24V电源。对于带有有源设备的接近开关，220伏交流电源可以外部连接，以提高稳定性并避免干扰根据以上要求，选择可编程控制器型号，制作输入输出分配和输入输出接线图，并设计符合要求的梯形图。S7-200I/O点的分配、输入和输出可以通过使用10点主机来满足要求。输入输出点的分配、输入和输出可以通过使用10点主机来满足要求。使用S7-200接线图、可编程控制器、欧姆龙CPM1A接线图、可编程控制器、梯形图、梯形图和课堂练习。可编程控制器设计用于控制电机Y通过降压启动，3秒钟后转换为运行程序(包括主电路、输入输出接线图和梯形图)。1.主电路，2。输入输出分配表，3。梯形图，I0.0I0.1，Q0.0，Ton，Q0.0，T37，T37，Q0.0()，Q0.2()，Q0.1()，30，T37，4。I/O接线图，I0.0I0.11M，Q0.0Q0.1Q0.21L，6.6顺序控制设计方法，适用于按动作顺序控制的系统。特点：程序长，但结构清晰、规则、易读。6.6.1菜单图，菜单图用于显示每个工作步骤的功能、步骤和步骤的转换顺序以及转换条件。1.构成步骤、定向连接、转换条件和动作内容描述等。例如，图6.14动力头控制菜单图：动力头的移动状态包括：快进、快进和快退切换条件：按下行程开关。菜单图包括个示例、动作内容、工作步骤、初始步骤、活动步骤、切换条件。2.菜单的类型，单序列结构：菜单图没有分支，步骤之间只有一个切换条件。选择顺序结构：从分支开始，每个分支不能同时执行。并行序列结构：它从一个分支开始，每个分支同时执行。(2)选择顺序结构、分支、条件，注意：每个分支应联锁并合并，(3)并联顺序结构，图6.16并联顺序、E，分支，步骤234应同时激活，并合、鼓风机和引风机控制。基本方法是用启动和停止电路的：键找出每一步的启动和停止条件。单序列编程方法可以在根据序列功能图设计梯形图时使用存储器M来表示步骤。当一个步骤是活动步骤时，相应的存储位为1。当实现转换时，转换的后续步骤变为活动步骤，而前一步骤变为非