电气控制与PLC技术应用 课件 .项目6 轴型工件自动装箱设备控制系统的综合设计

项目6轴型工件自动装箱设备控制系统的综合设计电气与PLC应用控制技术6.1任务要求6.2知识导入6.2.1PLC控制系统设计的内容和要点PLC控制系统设计的主要内容（1）机械设备分析(a)设备的主要技术性能分析。技术性能分析主要涉及设备的驱动方式分析。(b)设备电气控制系统技术要求分析，也是电气传动方案分析，依据设备的结构组成，动力驱动方式，运动控制要求（制动、正反转要求），调速要求等分析电气系统的控制方式。其中包含依据调速性质和负载特性分析电气驱动方式。6.2知识导入6.2.1PLC控制系统设计的内容和要点PLC控制系统设计的主要内容（2）操作与维护性要求分析操作与维护性能设计涉及操作台、电气柜等相关电气设备的设计，这里包括设备状态显示、故障诊断、安全保护等方面要求的分析。（3）设备工作环境及设施条件分析工作环境及设施条件分析包括供电条件贫析（供电电网状况，控制系统设计必须依据国家标准和现场条件参数进行，以保证设备能在相应的工作环境和条件下安全正常的运行。6.2知识导入6.2.1PLC控制系统设计的内容和要点PLC控制系统设计的主要内容（4）

确定技术条件与实施设计在前面各项分析的基础上，依据设备总体设计任务书及拟定的电气设计技术条件，即可进行所有的电气设计部分图纸和技术资料部分的工作。6.2知识导入6.2.1PLC控制系统设计的内容和要点电气系统控制方式选择6.2知识导入6.2.1PLC控制系统设计的内容和要点电气传动调速方式选择

设备调速性能通常决定了其采用的驱动方式和对输出速度的控制，相应也决定了电气控制的方式。所以合理选用电气传动调速方式是决定电气系统的技术、经济指标的重要因素。在控制系统设计时，需要综合考虑设备传动的特点与负载特性，依据调速系统的调速性质、调速范围、平滑指标、动态性能、效率、费用等指标选定调速方式。6.2知识导入6.2.2PLC机型的选择机型的选择（1）合理的结构形式（2）安装方式的选择（3）相应的功能要求（4）响应速度要求（5）系统可靠性的要求(6)机型尽量统一。6.2知识导入6.2.2PLC机型的选择输入输出的选择（1）开关量I/O模块的选择

输入信号的类型及电压等级

输入接线方式

输入门槛电平的大小

输出接线方式

驱动能力6.2知识导入6.2.2PLC机型的选择输入输出的选择（2）模拟量I/O模块的选择典型模拟量I/O模块的量程为-10V～+10V、0～+10V、4～20mA等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。（3）特殊功能模块的选择PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I/O模块，有的还推出了自带CPU的智能型I/O模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。6.2知识导入6.2.3PLC容量的选择（1）可编程控制器控制系统I/O点数估算①控制电磁阀等所需要的I/O点数。②控制交流电动机所需要的L/O点数。③控制直流电动机所需的I/O点数。6.2知识导入6.2.3PLC容量的选择（2）内存估计①内存利用率。②开关量输入输出点数③模拟量输入输出总点数。④程序编写质量6.2知识导入6.2.4PLC系统设计时的抗干扰设计（1）硬件措施①屏蔽②滤波③电源调整与保护④隔离⑤采用模块式结构6.2知识导入6.2.4PLC系统设计时的抗干扰设计（2）软件措施①故障诊断②信号保护和恢复③设置警成时钟WDT④加强对程序的检奁和校验、⑤对程序及动态数据进行电池后备6.3知识应用6.3.1控制需求分析（1）电气控制①电机控制：1区输送电机、真空泵、胶机、2区输送电机、链条输送电机、3区输送电机和振瓶电机。②电磁阀控制：长汽缸、吸板、吸盘、链道、喷胶和轧辊等。6.3知识应用6.3.1控制需求分析（2）伺服控制点①分瓶伺服控制：②赶瓶伺服控制；③吸纸伺服控制；④爬坡伺服控制；⑤折箱伺服控制；⑥折页伺服控制；⑦压箱伺服控制。6.3知识应用6.3.1控制需求分析（3）变频控制①输送电机变频控制；②上纸升降电机变频控制；③轧辊电机变频控制；④上纸过渡升降电机变频控制。6.3知识应用6.3.2系统构成设计6.3知识应用6.3.3主控单元设计基本型QCPU是以小规模系统为对象的，最适合于简单而义紧凑的控制系统。（1）基本特点①可以控制多点输入输出②根据程序容量的调节。③实现高速处理④通过高速通信提高调试效率⑤通过小型化节省空间尺寸⑥最多可以连接4级扩展基板⑦利用串行通信功能和个人计算机显示器进行通信⑧内置标准ROM。⑨CC-Link系统的操作简单。⑩利用文件口令防止非法存取6.3知识应用6.3.3主控单元设计（2）功能解说Q00CPU作为整个控制系统的主控部件，是连接各个智能模块的中心枢纽。在Q00CPU的存储器里面储存着控制所必要的系统基本参数、网络参数和顺控程序等，当接通QCPU电源或者复位CPU时，QCPU便将这些参数和程序传送到相应的智能模块中去，初始化设置这些模块，使它们和CPU模块建立通信连接，便于模块功能的实现。QCPU还通过输入输出模块接收和发送控制信号。6.3知识应用6.3.4电气控制设计1区输送电机的主电路图及其控制线路图6.3知识应用6.3.4电气控制设计

电磁阀控制线路图6.3知识应用6.3.5伺服控制设计伺服控制模块由QD70P8定位模块、MR-J2S伺服放大器和HC-SFS系列伺服电机组成，二者通过专用的SSCNET电缆连接起米，构成高速可靠的伺服系统控制网络。定位模块QD70P86.3知识应用6.3.5伺服控制设计交流伺服放大器MR-J2S控制模式有位置控制、速度控制和转矩控制三种。还可以选择位置/速度切换控制，速度/转矩切换控制和转矩／位置切换控制。6.3知识应用6.3.5伺服控制设计模块连接图6.3知识应用6.3.5伺服控制设计电气连接方块图6.3知识应用6.3.5伺服控制设计伺服控制实现的功能

分组功能实现6.3知识应用6.3.5伺服控制设计伺服控制实现的功能

推件功能实现6.3知识应用6.3.5变频控制设计变频器的电气连接方块图

6.3知识应用6.3.6软件设计

6.4安装与调试（1）按照电路原理图将系统的主控单元、伺服单元、变频器单元中的各个电气元件连接连接起来，并将各个单元与PLC连接起来。（2）用专用编程电缆将安装了GXDeveloper编程软件电脑的RS-232口与可编程控制器的RS-422口连接起来。（3）PLC上电，PLC的电源指示灯（Power）亮，将PLC的工作方式选