可编程控制器系统创新设计

1、可编程控制器系统设计1一、工业电气控制系统规划设计的基本原则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，力求使控制系统操作简单、使用及维修方便。控制系统安全可靠，具有足够的使用寿命。在满足以上各点的基础上，尽量少花钱，多办事。在考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择控制系统设备时，设备能力应适当留有裕量。2二、PLC控制系统的设计步骤及内容根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作（动作顺序、条件、必须的保护和连锁等），操作方式（手动、自动、连续、单周期、单步）等。根据控制要求确定所需要的用户输入/输出设备，并确定PLC的I/O点数。选择PLC分配PLC的I/O点，设计I/O连

2、接图。进行PLC程序设计，同时进行施工设计，如控制台（柜）的设计和现场施工。对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。3可编程控制器系统设计流程PLC程序设计的步骤：1、列写系统占用的输入、输出点及机内各软元件的分布及用途。2、根据控制要求列写控制操作的各种要求。3、设计梯形图。4、根据梯形图编制程序清单。5、用编程器将程序键入到PLC的用户存储器中，并检查键入的程序是否正确。4可编程控制器控制系统设计中的几个重要环节一、控制对象和控制范围的确定二、可编程控制器的选择三、硬件与程序设计四、总装与统调5可编程控制器的选择机型的选择，在满足功能要求的前提下，保证可靠，维护使用方便以及最佳的性价比。1

3、、结构合理，对工艺过程比较固定、环境条件较好的场合，选用整体式PLC；2、功能合理，对于开关量的工程项目，其控制速度无须考虑，一般低档机就满足要求；对于控制比较复杂、控制功能要求高的工程项目，如要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等选用中档、高档PLC；3、机型同意，同一机型的PLC，其规模可互为备用，便于备件采购和管理，功能和编程方法统一，有利于技术力量的培训等，其外部设备通用，可资源共享；4、是否在线编程，在线编程的PLC其特点是主机和编程器各有一个CPU，编程器的CPU可以随时处理由键盘输入的各种编程指令；主机的CPU则完成对现场的控制，并在一个扫描周期末尾和编程器通信，编程器把编好或

4、改好的程序发给主机，在下一个周期主机将按照新送入的程序控制现场。1、机型的选择62、输入/输出的选择可编程控制器控制系统I/O点数估算；控制电磁阀等所需的I/O点数。一个单线圈电磁阀用可编程控制器控制时需要2个输入及1个输出，双线圈则需3个输入和2个输出，开关等根据实际决定；控制交流电动机所需I/O点数。在控制交流电动机时，以主令信号和反馈信号作为可编程控制器的输入信号；用其输出信号驱动执行元件来完成对交流电动机的控制，一般需要4个输入和3个输出点；控制直流电动机所需的I/O点数，因其需考虑合闸信号、抱闸信号等则需要的点数更多。选择I/O点数时一般还需留有10-15%的余量。7典型传动设备及电

5、气元件所需可编程控制器I/O点数参考表83、输入/输出模块的选择输入模块用来检测并转换来自现场设备（按钮、限位开关、接近开关等）的高电平信号为机器内部电平信号，模块类型分直流5V、12V、24V、50、68V几种，交流115V和220V两种。现场设备和模块之间远近程度选择电压大小。5V-24V属低电平，传输距离不能太远。例如5V的输入模块最远距离不超过10M。高密度的输入模块如32点、64点可同时接通点数和工作电压及环境温度有关。一般同时接通的点数不得超过60%。输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程控制的信号。对开关频率高、电感性、低功率因数的负载，推荐使用晶闸管输出模块，其缺点是

6、价格高，过载能力稍差。继电器输出模块的优点是适用电压范围宽，导通压降损失小，价格低，但寿命短，响应速度慢。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端允许通过的电流值，输出模块的电流输出能力必须大雨负载电流的额定值。94、内存估计用户程序所需内存容量受到下面几个因素的影响：内存利用率、开关量、开关量输入/输出点数、模拟量输入/输出点数、用户的编程水平。内存利用率 利用率是把一个程序段中的接点数与存放该程序段所代表的机器语言所需要的内存字数的比值。同样的程序不能厂家的产品，在把用户程序变成机器语言存放时所需要的内存数是不同的。开关量输入/输出总点数 可编程控制器开关量输入/输出总点数是计算所需

7、内存容量的总要根据。经验公式：所需内存字数=开关量（输入+输出）总点数x10。模拟量输入/输出总点数 具有模拟量控制的系统要用到数字传送和运算的功能指令，在只有模拟量输入的系统中，要对模拟量进行读入、数字滤波、传送和比较运算；模拟输入/输出同时存在一般是闭环控制，内存需要量大。在模拟量处理中，常常把模拟量读入、滤波及模拟量输出编程子程序使用，这样就会大大减少内存。经验公式：所需内存字数=模拟量点数x100（只有模拟量输入时） 所需内存字数=模拟量点数x200（模拟量输入/输出同时存在时）当点数叫于10时，内存字数要适当加大，点数多时，可适当减少。程序编写质量 用户程序优劣对程序长短和运行时间都

8、有较大的影响。总存储器字数=（开关量输入点数+输出点数）x10+模拟量点数x150，考虑25%的余量。105、响应时间对于过程控制，扫描周期和响应时间非常关键。可编程控制器顺序扫描的工作方式不能可靠地接收持续时间小于扫描周期的输入信号。系统响应时间是指输入信号产生时刻与由此使输出信号状态发生变化时刻的时间间隔。系统响应时间=输入滤波时间+输出滤波时间+扫描时间。11硬件与程序设计确定了控制对象的控制任务和选择好可编程控制器的机型后，进行控制系统流程图设计，画出流程图，说明各信息流之间的关系，然后具体安排输入/输出的配置，并对其进行地址分配。输入输出地址分配确定后，画出可编程控制器端子和现场信号

9、联络图表，利于硬件设计和程序编写同时进行。程序设计通常采用逻辑设计、经验设计、顺控继电器等几种方法。12总装与统调总装与统调是可编程控制器构成控制系统的最后一个设计步骤。用户程序在总装统调前需要进行模拟调试。用装在可编程控制器上的模拟开关模拟输入信号的状态，用输出点的指示灯模拟被控对象，检查程序无误后把可编程控制器连接到系统里去，进行总装统调。13三、PLC应用中的可靠性技术工作环境：温度 PLC的工作环境一般要求在0-55度。四周通风，基本单元与扩展单元之间要有30mm以上间隔；空气的相对湿度应小于85%；防止振动频率为10-55HZ的频繁或连续振动；避免有腐蚀性气体，如硫化氢等；PLC的供电电源为50HZ，220V正负10%安装与布线：动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应该分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应