凯发游戏娱乐官网PLC控制系统设计ppt

原创 2020-03-30 12:25  阅读

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  PLC控制系统设计 第一节PLC控制系统设计的基本原则与主要内容 一、设计的基本原则 1、尽量选择主流机型,考虑产品的技术支持和售后服务情况。 2、能够满足被控对象的控制要求。 3、系统简单、经济,使用和维修方便。 4、保证控制系统的安全、可靠。 5、考虑到未来的发展,选择的PLC要留有余量。 二、设计的主要内容 1、进行系统的总体设计,(根据工艺要求、控制指标和经济预算) 。 2、确定I/O数,绘制I/O使用资源图。 3、选择PLC机型、容量、I/O模块和电源模块。 4、选择用户输入、输出设备及输出设备驱动的对象。 5、设计控制程序。包括控制系统流程图、梯形图和指令表。 三、设计的一般步骤 1、分析被控对象的工艺条件和控制要求,凯发游戏娱乐官网拟订PLC控制系统的设计指标,制定设计任务书。 2、绘制整个控制过程的流程图,编制梯形图。 先画出整个控制过程的流程图,再将控制任务分成几个独立部分。根据控制系统的流程图,设计梯形图。(P266,新269) 3、根据梯形图编制指令表。(自动生成,修改) 4、调试修改程序。先用编程器调试,再与系统联机调试,直到达到控制要求。 5、编制技术文件。系统整体设计说明书、使用说明书、硬件设计图纸、软件设计流程(说明书)。 6、交付使用,并对现场人员进行操作培训。 毕业设计任务书例: 农村电力市场开发与需求管理的研究 一、毕业设计主要内容 1、分析我国农村电力的消费现状和特点。 2、农村电力市场的潜力分析。 3、对当前电网公司营销策略存在的问题进行研究分析。 4、根据农村电力市场的发展趋势,结合需求管理,提出促进农村电力市场发展的营销策略。 5、查阅国内外文献资料,撰写文献综述和开题报告。 6、按要求完成外文翻译工作。 二、基本要求 1、提出促进中国农村电力市场发展的营销策略。 2、研究成果以论文的形式提交。 3、每周汇报毕业设计进展情况,讨论下一步研究重点。 4、完成不少于2000字的文献综述和不少于3000字的外文翻译。 5、按时完成不少于1.5万字的毕业设计论文,格式与学校要求一致。 三、设计(论文)进度 1、完成资料收集、阅读、整理。3周 2、完成毕业设计内容第①项。2周 3、完成毕业设计内容第②项。2周 4、完成毕业设计内容第③项。3周 5、完成毕业设计内容第④项。1周 6、撰写论文。1周 设计(论文)预计完成时间: 年 月 日 四、参考资料及文献 四、PLC控制系统模式的选择 根据控制的不同要求,可以分为四种类型。 单机控制系统 集中控制系统 分散控制系统 远程I/O控制系统 1、单机控制系统 一台PLC控制一台被控设备。特点: ①存储器容量小。 ②输入输出点数少。 ③系统简单。 2、集中控制系统 一台PLC控制多台被控设备。适用于一条流水线上的多台设备控制。特点: ①被控设备之间的距离近,相互之间的动作有联系。 ②一台被控设备的控制程序修改,其它设备也停止工作 ③整个系统造价低。 3、分散控制系统 每一台PLC控制一台被控设备,各个PLC之间通过信号进行联系。可以通过各个PLC之间或通过上位机进行联系。 适用于多条流水线上的设备控制。每条流水线上有一台PLC控制设备;利用通信,PLC之间有数据传送。 特点: ①被控设备之间有联系。 ②PLC之间虽然有联系,但一台PLC停止运行,不影响其它PLC工作。 ③整个系统造价较高。 4、远程I/O控制系统 PLC与被控设备相距较远,I/O模块与PLC不在一起,而是放在被控设备附近。 特点: ①PLC与I/O模块分离。 ②PLC与被控设备相距较远。 ③PLC通过同轴电缆或光纤与I/O模块传递信息,控制被控设备。 第二节 PLC控制系统硬件设计 一、机型的选择 1、性能和任务相适应。 2、处理速度满足实时控制要求。主要是CPU的性能。 3、PLC机型近可能统一。统一厂家或同一型号,模块可以互换。 4、指令系统。比较总语句数、种类、开发手段。 5、其它。性价比、技术培训、维修服务等。 二、容量的估算 容量包括2个方面:I/O点数,用户存储器的容量。 1、I/O的点数估算。除了满足当前控制输入、输出信号的点数,还要加上15%左右的备用容量。 2、用户存储器的容量估算。指用户应用程序占用的内存,用来存储用户的程序。 经验公式法,I/O点的总数*常数K(3-8)。 I/O的点数是确定的,而用户存储器的容量是不确定的。一般使用EPROM、EEPROM的2种芯片。 三、输入/输出模块的选择 包括I/O点数,模拟量的输入/输出单元,特殊模块(通信、温度、计数)的确定与选择。 第三节 PLC控制系统软件设计 使用编程语言指令,编制实际应用程序,并形成程序说明书的过程就是程序设计。 程序设计的主要步骤 1、程序设计前的准备工作 了解控制系统的整体情况,形成控制过程的整体观念。 熟悉被控对象,把控制要求根据功能进行分类,深入了解检测信号和控制信号的形式。 参考类似控制系统的软件程序(程序说明书、框图),形成一个整体的程序方案。 2、程序框图设计 在充分准备工作的基础上,设计程序的流程、框图。重要部分,要另绘制更详细的流程图。 3、编写程序 注意:及时注解,分段编写,分段调试。 4、程序测试 分实验室调试与现场调试2个过程,调试过程中,不断修改程序,使程序达到系统控制要求。 5、编写程序说明书 是程序设计的综合说明,其目的是便于程序调试和修改,是程序文件的重要组成部分。 包括程序的基本结构(以程序框图为基础),各功能单元的分析,参数设定及来源,程序的关键点(如循环或跳转语句)说明。 第十一章 PLC应用举例 例1、电动机降压Y-△启动控制系统 一、电动机启动方式 电动机是将电能转换为机械能的设备。电机系统包括调速控制传动装置、电动机、被拖动机械三大部分。我国各类电动机用电量占60%左右。 1、降压启动的原因 在工业生产中,直接启动时,启动电流在电网中引起的电压降落超过15%,就必须降压启动(或其它方法,以降低启动电流)。一般100KW及其以上的大型电动机,由于启动电流大,线路的电压降大,所以,需要降压启动。 电动机的额定电流为IN,启动瞬间,一般是5秒钟之内,电流可达(4-7)IN,这个电流会使整个线路的电压下降。如果采取降压启动的方法,则启动时的电流会降为1.667IN。(5IN/3)。 2、Y-△降压启动方法 Y-△降压启动方法是一种通过改变电动机线圈接线方式,降低启动电流的方法。也就是在正常运行时,电动机线圈接线方式为△,在启动时,电动机线圈接线方式为Y。这样,在启动加在电动机线圈电压的降低,使启动电流降低。 外部电源的线触点闭合,电动机线圈为Y形接线方式,每个线触点闭合,电动机线圈为△形接线方式,每个线v,电动机在额定电压、电流下工作。 二、降压启动控制要求 1、按下按钮SB1,电动机启动并运行。接触器KM1、KM2接通,电动机线接通,电动机线圈为△形接线秒钟为Y-△换接时间,防止换接瞬间方式相间短路) 4、按下按钮SB2,接触器KM1、KM3断开。电动机停止运行。 例2、交通信号灯的控制(P63,新60) 一、交通信号灯的特点 交通信号灯受可编程控制器的控制,实行信号灯自动切换。十字路口有三种颜色的信号灯:黄、绿、红。每个方向三个,南北东西共12个(图4-39) 。每2个为1组,使用了6个输出端:Y0、Y1、Y2、Y4、Y5、Y6。 十字路通指挥灯控制 二、控制要求 控制开关X0启动时,信号灯系统开始工作,断开时,信号灯系统停止工作。信号灯的控制要求: 1、南北绿灯和东西绿灯不能同时工作,否则,关闭信号灯系统并报警。 2、南北红灯亮25s。 3、在南北红灯亮的25s内,东西绿灯亮20s,闪亮3s,东西黄灯亮2s。 4、东西红灯亮30s。 5、东西红灯亮的30s内,南北绿灯亮25s,闪亮3s,南北黄灯亮2s。 6、重复2-5。(新61页,图4-10控制时序图。) 三、信号灯控制控制特点 图4-41,(新P61)整个控制系统主要靠7个定时器完成。定时器的工作原理是通过对某一脉冲累计个数来完成定时的。 常用的脉冲有3种:分别是1、10、100ms。 T0-T199,T250-T255,对100ms脉冲进行计数, T200-T245,对10ms脉冲进行计数, T246-T249,对1ms脉冲进行计数。 这里的7个定时器是,T10、T0、T1、T2、T3、T4、T5,它们对100ms的脉冲信号计时。定时时间分别为0.5S, 2s,3s,20s,25s。 交通信号灯控制的梯形图(指令表) 第二部分 基本指令系统 1、F1系列PLC的基本指令共有27条,(另外有2条步进顺控指令STL、 RET,246条功能指令)。 FX系列PLC有27条基本指令: LD/LDI,OUT,AND/ANI,OR/ORI。 ORB,ANB,PLS/PLF,SET/RST,MC/MCR。 INV,LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF, MPS、MRD、MPP,NOP,END。 2、可编程控制器逻辑指令的应用 大家注意:可编程控制器梯形图语句编程规则 1)、利用PLC指令对梯形图编程时,必须从左到右,自上而下进行。 2)、对于不可编程电路必须重新安排,以便于利用PLC指令对梯形图编程。 3)、写出步序,按支路写程序,不会的地方用NOP指令。 第三部分 PLC步进顺控指令系统 1、选择性分支与汇合 从多个分支流程中选择某一个单支流程,称为选择性分支。特点是: ①、分支的转移条件每次只能有一个满足。每次只能执行一个分支。 ②、由左向右,多个分支同时编程。 ③、汇合后的状态可由任一分支的转移条件驱动。 2、并行性分支与汇合 指多个分支流程同时处理的程序流程,称为并行性分支与汇合。 特点是: ①、一个驱动条件对应多个状态。 ②、由左向右,逐条分支独自编程。 ③、汇合后的状态由所有的分支状态和相同的转移条件驱动。 第四部分 PLC功能指令系统 1、功能指令的表示形式 采用功能框的形式来表示功能指令。功能框包括功能指令的名称和参数,参数是与功能指令相关的数据或地址。 2、功能指令的含义 1)名称 ① 功能代号。每条功能指令都有一固定的编号,FNC20表示编号为20的功能指令。FNC00——FNC246。 ② 助记符。表示该功能指令的功能。如ADD表示执行加法运算。 ③ 数据的长度。(D) 有:表示操作的数据为32位;无:表示操作的数据为16位。 ④ 脉冲/连续执行标志。(P)有:表示该功能指令只使用一次,只在一个扫描周期中使用;无:表示在每一个扫描周期都执行该指令。 2)参数 ① 源操作数。功能指令执行后,其内容不变,用S表示。如加数(D10)、(D12)。 ② 目标操作数。功能指令执行后,其内容改变,用D表示。如加法的结果(D14)。 ③ 其它操作数。一般是操作所涉及的常数或补充说明的参数。 3、四则逻辑运算指令(118) 加法指令FNC20/ADD:将指定的源元件中的二进制数相加,结果送到指定的目标元件中。使用说明: ①当执行条件满足时,即X0由OFF—ON时,执行加法运算,凯发游戏娱乐官网(D10)+(D12)—(D14)。 ②加法指令结果影响标志位。3个特殊辅助继电器作为标志位:M8020 零标志,M8021借位标志,M8022进位标志继电器。 4、循环右移指令FNC30/ROR(126): 当执行条件满足时,操作数中的各位数据向右移动指定的位数。使用说明: ①执行右移操作的数据可以是16位,也可以是32位。 ②向右移出的位,循环移入左边,最后移出位的状态同时保存在进位标志M8022中。 5、全部复位指令FNC40/ZRST:(135) 当执行条件满足时,指定操作区间的数全部复位OFF ①两个目标操作数指定的元件必须是同类,且位数相同。如同为16位计数器。 ②如果第一个目标操作数的元件号大于第二个,则只有第一个指定的元件复位。 《可编程控制器应用》闭卷考试 时间:11月3日,下午:4:30—6:30点 地点:教十一 C306 考试注意: (简答题)PLC与继电器控制的区别是什么? (6分) ①组成器件不同。(2分) ②触点数量不同。(1分) ③实施控制的方法不同。(1分) ④工作方式不同。 (1分) ⑤PLC输出特点不允许双重输出。(1分) * *

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