第10章 可编程控制器的工程应用 及实例

10.1概述 10.2 PLC控制系统的设计原则、内容、方 法及步骤 10.3 PLC控制系统的硬件和软件设计 10.4 PLC程序设计方法 10.5 PLC应用实例

10.1 概述1. PLC应用领域( 1)开关量的逻辑控制：可以是时序、组合、计数、不 计数等各种各样的控制，控制的I/O点数可以不受限制。 (2 )模拟量的闭环控制：PLC具有A/D、D/A转换、算术 运算和模糊控制的功能。 (3 )数字量的智能控制：PLC能接收和输出高速脉冲的功 能，如果再配备相应的传感器或脉冲伺服装置。就能实现数 字量的智能控制。 (4 )数据采集与监控：PLC在实现控制时，能把现场的数 据实时显示出来或采集保存下来，可随时观察采集来的数据 及统计分析结果。 (5 )通信、联网及集散控制：PLC的通信联网能力很强， PLC可与PLC之间、PLC与计算机之间进行通信和联网，由 计算机来实现对其编程和管理。

2. PLC应用类型

PLC应用类型，普遍采用的是开关量控制和模 拟量控制。而开关量的顺序控制是工业自动化设计 的首选。 用PLC可作为开关量逻辑控制、定时控制、计数 控制，取代传统继电接触器控制，如机床电气、电 机控制中心等，也可取代顺序控制，如高炉上料、 电梯控制、货物存取、运输、检测等。总之，PLC 可用于单机、多机以及生产线的自动化控制场合。 用PLC可实现闭环过程控制，如压力、流量等连 续变化的模拟量闭环PID控制。这种类型主要是用 在系统中开关量较多、模拟量较少的场合。

10.2 设计步骤及方法

1. 系统设计的基本原则

( 1)首先要全面、详细地了解被控对象的机械结 构和生产工艺过程，然后,针对PLC和其他微机系统 的技术特点进行比较分析，看哪种控制系统能最大 限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。 ( 2)设计前，要进行现场调查研究，搜集有关资 料。了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间 的关系和对电控系统的控制要求, 如机械运动部件 的传动与驱动，液压、气动的控制，仪表、传感器 等的连接与驱动等；在满足控制要求和技术指标的 前提下，要尽量使控制系统简单、经济、操作及维 修方便。拟定电气控制方案。

( 3)在制定电气控制方案时。要根据生产 工艺和机械运动的控制要求，确定电控系统 的工作方式，电控系统应有的功能，设计时 要给控制系统的容量和功能预留一定的余量， 便于以后生产的发展和工艺的改进。 ( 4)保证控制系统工作要安全可靠。

2.设计内容(1 )根据被控对象的特性及用户的要求，拟

定控制系统设计 的技术条件和设计指标，写出设计任务书。 (2 )选择电气传动形式、电动机、按钮、开关、传感器、继 电器、接触器、以及电磁阀等执行机构。 (3 )选定PLC的型号,确定PLC的I/O点数。 (4 )分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O端子接线图。 (5 )根据系统要求编写软件说明书，然后进行程序设计。 (6 )重视界面的设计，增强人与机器之间的友善关系。 (7 )设计控制系统操作台、电气控制柜等及安装接线图。 (8 )编写设计说明书和使用说明书等设计文档。

3.设计方法及步骤( 1)详细了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求， 分析被控对象的机构和运行过程，明确动作的逻辑关系等。 (2 )根据被控对象对PLC控制系统的技术指标，确定所 需输入/输出信号的点数，选择合适的PLC类型。 (3 )根据控制要求，确定输入设备按钮、选择开关、行 程开关、传感器等；输出设备有继电器、接触器、指示灯、 电磁阀等。 (4 )编制出输入/输出端子的接线图。 (5 )设计应用系统梯形图程序。 (6 )将程序输入PLC。用编程器，需将梯形图转换成相 应的指令并输入到PLC中；当使用计算机上编程时，可将程 序下载到PLC中。

10.3 PLC的硬件和软件 设计10.3.1 PLC的硬件设计1 、PLC机型的选择选择合适的机型是PLC控制系统设计中相当重 要的环节，PLC基本机型的选择原则是需要什么功 能，就选择具有什么样功能的PLC, 在完成相同功能 的情况下，同时也适当地兼顾维修、备件的通用性 的同时兼顾经济性以及今后设备的改进和发展。

2 、PLC容量PLC容量包括两个方面：一是I/O点数，二是用 户存储器的容量。

3、其他硬件配置

PLC选型确定以后还要考虑系统中的其他部分， 主要有: (1)电源 有的PLC机备有独立的电源模块，选择电源模 块时要考虑电源模块的额定输出电流要大于或等于 主机、I/O模块、专用模块等总的消耗电流之和。 (2)大中型系统配置

10.3.2

PLC的软件设计

1、PLC控制系统的软件设计内容

PLC的软件设计工作是是复杂的，它要 求设计人员不仅要有PLC、计算机程序设计 的基础，而且又要有自动控制的技术基础和 一定的现场实践经验。 软件设计应根据总体要求和控制系统的具 体情况，确定程序的基本结构，绘制流程图 或功能流程图，对简单的可以用经验法设计， 对复杂的系统一般采用顺序法设计。

2、 PLC控制系统的软件设计步骤 软件设计就是在软件规格说明书的基础上， 编制实际应用程序并形成程序说明书。 (1) 制定设备运行方案 (2) 画控制流程图 (3) 制定抗干 …… 此处隐藏：1003字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……