PLC电气控制系统的设计原则与内容PPT课件

第一节PLC电气控制系统的设计原则与内容,PLC电气控制系统的设计原则,PLC最适合的控制对象是：工业环境较差，对安全性、可靠性要求较高、系统工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业自动控制系统或装置。PLC可取代工业控制机算机，作为主控制器来完成复杂的工业自动控制任务。PLC电气控制系统，应遵循以下原则：1)应能满足控制对象的工艺要求，保证能按照工艺流程准确、可靠地工作。2)系统构成应力求简单、实用，系统易操作、调整，检修方便。3)设计合理、经济，能发挥PLC控制的优点。,PLC控制系统的设计内容PLC控制系统的设计步骤如右图所示：主要内容有：,工艺分析机型选择外部电路设计,程序设计程序初调联机统调,第二节PLC在多功能屋面SP板切割机上的应用,切割机装置及其工艺要求,SP板切割机装置图,横向切割大车快速纵向行走纵向切割斜向切割开槽切割自动横向切割,工艺路线包括以下几步：,主切割电动机M1正反转运行，实现SP板横向、纵向及斜向切割功能。开槽电动机M2单向运行，实现SP板表面开槽功能。油泵电动机M3单向运行，给液压系统提供动力。回转电动机M4正反转运行，调整切割头角度。液压马达及电磁铁YA实现切割机装置的各种动作及速度调节，旋转编码器实现切割机切割深度的实时检测。数码管（带译码器）实现切割机切割规格机切割深度的实时显示。直流开关电源为PLC输入信号提供电源，同时为PLC输出驱动提供电源,切割机装置电控设备及要求,设计过程,电控系统原理图：根据切割机装置设备的要求，设计电控系统原理图包括：切割机装置电气控制主电路原理图以及相应要求的交流控制电路原理图。PLC控制电路原理图：选用三菱FX2N-128MR型,切割机装置电气控制主电路原理图,切割机装置交流控制电路原理图,PLC输入接口功能表,PLC输出接口功能表,PLC控制程序设计:,PLC控制程序,操作说明书,控制对象说明包括主切割电动机、开槽切割电动机、液压泵、回转电动机以及各个电磁铁等。控制功能说明包括设定切割规格、手动/自动横向切割、手动台车快速纵向行走、手动纵向切割、手动斜向切割、手动开槽切割等。,第三节PLC与变频器结合在钢筋调直机上的应用,钢筋调直机及其工艺要求,对钢筋的基本要求:钢筋切口断面平整，钢筋的横肋和纵肋表面无划伤、无扭曲、力学性能基本稳定，满足国家标准的使用要求。钢筋调直机的工作过程如下：1)设定根据所加工盘条的情况，设定钢筋直径、钢筋定尺切断长度，对钢筋根数进行设定，同时根据生产中钢筋长度的实际需要，设定承料架打开的气阀延时时间。2)定尺根据钢筋定尺切断长度，调整定尺挡板的位置。3)手动起动牵引辊，将盘条引入调直辊，以固定的速度对盘条进行调直并进行定尺剪切，盘条调直剪切完毕，手动停车。4)自动手动起动牵引辊，将盘条引入调直辊后，对盘条进行自动调直并定尺剪切，调直时高速，剪切时低速，同时对剪切的钢筋根数进行自动计数，与设定根数相等时，自动停车。5)显示对调直机实际剪切的钢筋根数进行计数并显示；根据数学模型，对每批钢筋不同根数的钢筋重量进行累加计算并显示；对每个班次所加工的钢筋总重量进行累加计算并显示。,钢筋调直机电控设备及要求,(1)调直电动机M1：带动调直筒正反转运行，实现钢筋调直。(2)牵引电动机M2：带动牵引辊正反向运行，辅助钢筋调直。(3)除尘电动机M3：单向运行，需要时手动起动进行除尘。(4)飞剪：定尺挡板动作时自动对钢筋进行剪切。(5)接近开关：对调直钢筋剪切根数进行计数。(6)限位开关：调直机机盖位置检测，实现安全生产。(7)变频器：对调直机的高速调直与低速剪切进行控制。(8)控制按钮：包括手动/自动选择旋钮开关；两地操作的正转、反转、停止按钮；三地操作的点动正转、反转按钮；承料架打开按钮等。(9)指示灯：两地显示电源指示灯以及调直机运行指示灯。(10)文本显示器：实现调直机的参数设定及相关信息的显示。,设计过程,电控系统原理图：三相电源由断路器QF1引入。调直电动机M1、牵引电动机M2由同一台变频器控制，变频器的控制信号由PLC给出。断路器QF3为PLC电源开关。H1、H2为电源指示信号。PLC控制系统原理图：,电控系统原理图,PLC控制电路原理图：选用西门子S7-200CPU224模块及EM232模拟量输出扩展模块，选择S7-200系列TD200文本显示器,PLC控制程序设计,NETWORK1/点动不自锁延时LDI1.0OI1.1TOFT41,+2NETWORK2/正转LDNT41AQ0.4OI0.1OI1.0LDNI0.4OM10.0ALDAI0.5AI1.3ANQ0.5=Q0.4NETWORK3/反转LDNT41AQ0.5OI0.6OI1.1LDNI0.4OM10.0ALDAI0.5,S7-200PLC指令表形式调直机控制程序清单,AI1.3ANQ0.4=Q0.5NETWORK4/10分钟待料停车LDM10.0ANI0.0TONT37,+6000NETWORK5/防止连切记数延时LDI0.0TOFT39,+4NETWORK6/剪切信号LDT39ED=M20.1NETWORK7/记数LDT39AI0.4LDI0.1ONI0.4AM1.1CTUC8,VW74NETWORK8/自动第一根？LDI0.4AW=C8,+1=M20.0,NETWORK9/记数到设定值LDWVW74,VW290=M1.6NETWORK10/脉冲LDM1.6EU=M2.1NETWORK11/自动停车LDNC8OM1.7ANM2.1ANT37=M10.0NETWORK12/记数到脉冲LDM1.1EU=M2.0NETWORK13LDM1.6OM1.7ANM2.0=M1.7NETWORK14/初始脉冲LDSM0.0MOVWVW74,VW290NETWORK15/记数到LDW=C8,VW74=M1.1,NETWORK16/启动LDI0.1OM1.0AM10.0=M1.0NETWORK17/记数显示LDM1.0OM1.1ITDC8,VD286DTRVD286,VD52NETWORK18/重量显示LDM1.0LDM1.0EDOLDMOVRVD94,VD250/R2.0,VD250MOVRVD250,VD254*RVD250,VD254MOVRVD254,VD258*R3.14,VD258MOVRVD114,VD262*RVD258,VD262MOVRVD52,VD266*RVD262,VD266MOVRVD266,VD270/R1000000.0,VD270MOVRVD270,VD136*R7.85,VD136,NETWORK19/总重量显示LDNM10.0AI0.4OC8ANM1.3EU+RVD136,VD156NETWORK20/总重清除LDI0.2OM1.3ANI0.1=M1.3NETWORK21/总重清零显示LDM1.3MOVR0.0,VD156NETWORK22/直径14mm最高频率设定60HzLDI0.4AR=VD94,14.0MOVW+27428,VW200NETWORK23/直径=12mm最高频率设定70HzLDI0.4AR=VD94,12.0MOVW+32000,VW200NETWORK24/直径=10mm最高频率设定70HzLDI0.4AR=VD94,10.0MOVW+32000,VW200,NETWORK25/直径10mm剪切时间计算LDI0.4AR=VD94,10.0MOVRVD114,VD210-R500.0,VD210MOVRVD210,VD214/R1000.0,VD214MOVRVD214,VD218/R70.0,VD218MOVRVD218,VD222*R600.0,VD222TRUNCVD222,VD226DTIVD226,VW230NETWORK26/直径12mm剪切时间计算LDI0.4AR=VD94,12.0MOVRVD114,VD210-R500.0,VD210MOVRVD210,VD214/R1000.0,VD214MOVRVD214,VD218/R80.0,VD218MOVRVD218,VD222*R600.0,VD222TRUNCVD222,VD226DTIVD226,VW230,NETWORK27/直径14mm剪切时间计算LDI0.4AR=VD94,14.0MOVRVD114,VD210-R500.0,VD210MOVRVD210,VD214/R1000.0,VD214MOVRVD214,VD218/R80.0,VD218MOVRVD218,VD222*R600.0,VD222TRUNCVD222,VD226DTIVD226,VW230NETWORK28/高速计时LDI0.4ANM20.1AM20.0TONT42,VW230NETWORK29/自动剪切频率35HzLDI0.4AT42MOVW+16000,VW202NETWORK30/自动调直最高频率LDI0.4AM20.0ANT42MOVWVW200,VW202NETWORK31/手动频率35HzLDNM20.0,AI0.4ONI0.4MOVW+16000,VW202NETWORK32/频率给定LDI0.4ONI0.4MOVWVW202,AQW0NETWORK33/气阀启动LDI0.0AI0.3TOFT38,VW176NETWORK34/气阀延时启动LDT38=Q0.1=Q0.2=Q0.3NETWORK35/TD200初始化显示LDSM0.1MOVB128,VB14MOVB0,MB0NETWORK36/TD200信息1（根数显示，根数设定）LDM0.0MOVB128,VB14RM0.0,1NETWORK37/根数设定LDV55.2RV55.2,1MOVB128,VB14,NETWORK38/TD200信息2（直径设定mm，长度设定mm）LDM0.1MOVB64,VB14RM0.1,1NETWORK39/直径设定mmLDV84.2RV84.2,1MOVB64,VB14NETWORK40/长度设定mmLDV94.2RV94.2,1MOVB64,VB14NETWORK41/TD200信息3（重量显示Kg，总重量显示Kg）LDM0.2MOVB32,VB14RM0.2,1NETWORK42/TD200信息4（气阀延时设定）LDM0.3MOVB16,VB14RM0.3,1NETWORK43/气阀延时设定（100ms）LDV168.2RV168.2,1MOVB16,VB14,TD200文本显示器的组态,需要设定和显示不同的工艺参数，包括：根数设定、根数显示、直径设定、长度设定、重量显示、总重量显示以及气阀延时设定等。选用TD200作为操作员界面。TD200通过TD/CPU电缆与S7-200PLCCPU模块编程口相连，并由CPU给TD200供电。在完成选择项的选择和信息建立之后，TD200组态向导自动把参数块和信息文本写入数据块，上电后，TD200从CPU读参数块，并主动循环查询信息使能位，决定要显示的信息，并从CPU读取信息显示。实现调直机设定显示的TD200参数块清单如下，其中“/”后为功能注释。,S7-200PLC实现调直机设定显示的TD200参数块清单/TD200参数块起始VB0TD/文本显示设备标识VB216#60/中文语言，最快更新VB316#A1/40字符显示模式，Up键V3.2；Down键V3.3VB44/信息数4VB50/功能键标志位M0.0M0.7VW640/信息起始地址VW40VW814/信息势能位起始地址VW14VW100/全局口令VW12256/简体中文字符集/信息1，信息使能位V14.7VB40根数显示：VB5016#00/不需编辑、确认、口令VB5116#50/双精度实型字，无小数位VD5216#00000000/嵌入数据值VB56根数设定：VB7216#10/编辑标志V72.2；不需确认、口令VB7316#30/无符号字，无小数位VW7416#0000/嵌入数据值/信息2，信息使能位V14.6,VB80直径设定mm：VB9216#10/编辑标志V92.2；不需确认、口令VB9316#50/双精度实型字，无小数位VD9416#00000000/嵌入数据值VB98长度设定mm：VB11216#10/编辑标志V112.2；不需确认、口令VB11316#50/双精度实型字，无小数位VD11416#00000000/嵌入数据值/信息3，信息