可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計課件

1、可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計1 PLC系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計步驟 應(yīng)用實(shí)例（一） 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計2 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計 l熟悉控制對象確定控制范圍 l制定控制方案,進(jìn)行PLC選型 l硬件和軟件設(shè)計 l模擬調(diào)試 l現(xiàn)場運(yùn)行調(diào)試 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計3 確定控制對象及 控制范圍 PLC型號選擇 硬件設(shè)計軟件設(shè)計及模擬 現(xiàn)場調(diào)試 是否符合 設(shè)計要求 投入運(yùn)行 調(diào)整軟件調(diào)整硬件 NN Y 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計4 熟系控制對象確定控制范圍熟系控制對象確定控制范圍 l了解被控對象的特

2、點(diǎn)和生產(chǎn)工藝過程，歸納出 工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖。 l明確控制任務(wù)和設(shè)計要求，要了解工藝過程和 機(jī)械運(yùn)動與電氣執(zhí)行元件之間的關(guān)系，和對電 氣控制系統(tǒng)的控制要求。 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計5 制定控制方案，進(jìn)行制定控制方案，進(jìn)行PLC選型選型 l確定電控系統(tǒng)工作方式手動、半自動、全自動 l單機(jī)運(yùn)行還是多機(jī)運(yùn)行聯(lián)線運(yùn)行 l確定電氣控制系統(tǒng)的其他功能：緊急處理功能、故障顯示 與報警功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能等 l確定各種控制信號和檢測反饋信號的相互轉(zhuǎn)換和聯(lián)系 l哪些信號為輸入信號，哪些負(fù)載由PLC驅(qū)動 l選擇合適的PLC型號并確定各種硬件配置 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計

3、6 可編程控制器的選型可編程控制器的選型 l考慮I/O點(diǎn)數(shù)的多少 1、準(zhǔn)確統(tǒng)計被控設(shè)備對PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù)總需求，在此基 礎(chǔ)上 ，保留1520的備用量 2、整體式PLC的基本單元、擴(kuò)展單元的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)比 例是固定的，如與系統(tǒng)要求的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)比例相差大， 可選用只有輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)的擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊 3、如有模擬量輸入輸出口，要分清模擬量I/O口是否符合系 統(tǒng)在數(shù)量、精度上的要求。 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計7 可編程控制器的選型可編程控制器的選型 l對PLC響應(yīng)時間的要求 大多數(shù)應(yīng)用場合PLC響應(yīng)速度能夠滿足要求，輸入信 號能維持10ms，就能夠安全的被接收到。個別

4、情況，對小 于掃描周期的輸入信號，有可能造成接收信號不可靠， 所 以，對維持時間很短的輸入信號來講，需要選取掃描速度 高的PLC。 但是對于模擬量控制的系統(tǒng)，特別是有較多閉環(huán)控制 的系統(tǒng)，則必需考慮PLC的響應(yīng)速度。 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計8 可編程控制器的選型可編程控制器的選型 l考慮I/O口信號的性質(zhì)特點(diǎn) 1、要充分考慮輸入輸出信號的種類、性質(zhì)、參數(shù)等 有開關(guān)量信號，數(shù)據(jù)信號 ，脈沖信號，模擬量信號等等 2、如果使用了遠(yuǎn)程I/O口，要注意PLC是否具有遠(yuǎn)程I/O的能 力和能驅(qū)動遠(yuǎn)程I/O口的點(diǎn)數(shù) 3、PLC模塊種類多樣化，可以任意靈活搭配 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程

5、控制器的系統(tǒng)設(shè)計9 可編程控制器的選型可編程控制器的選型 l根據(jù)程序存儲器容量選型 1、選用時要考慮存儲器的最大容量，可擴(kuò)展性和存儲器種類 2、在初步估算時，對于僅需要開關(guān)量控制的系統(tǒng)，將I/O點(diǎn)數(shù) 乘以8，就是所需的存儲器的字?jǐn)?shù) 3、只有模擬量輸入、沒有模擬量輸出系統(tǒng)中，估算時可為每 路模擬量準(zhǔn)備100個存儲字 4、既有模擬量輸入又有模擬量輸出系統(tǒng)，估算時可為每路模 擬量準(zhǔn)備200個存儲字 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計10 可編程控制器的選型可編程控制器的選型 l系統(tǒng)可靠性 1、根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境及工藝要求，應(yīng)采用功能完 善可靠性適宜的PLC 2、對可靠性要求極高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否

6、采 用冗余控制系統(tǒng)或熱備份系統(tǒng) 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計11 可編程控制器的選型可編程控制器的選型 l編程器和外部設(shè)備 早期：小型PLC一般選用價格便宜的簡易編程 器；系統(tǒng)較大或多臺PLC共用，可以選用功能 強(qiáng)、編程方便的圖形編程器 目前：裝有PLC編程調(diào)試軟件的計算機(jī)。 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計12 硬件和軟件設(shè)計硬件和軟件設(shè)計 l硬件配置：PLC選型和I/O配置（設(shè)計合理的 PLC外部接線圖） l對于PLC的輸入、輸出進(jìn)行合理的地址編號 l軟件設(shè)計：用戶程序的設(shè)計和編寫，畫出梯形 圖，寫出指令表 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計13 模擬

7、調(diào)試模擬調(diào)試 l修改程序的語法錯誤； l在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行用戶程序的模擬運(yùn)行和程序調(diào) 試 ，觀察各輸入量、輸出量之間的變化關(guān)系 及邏輯狀態(tài)是否符合設(shè)計要求，發(fā)現(xiàn)問題及時 修改，直到滿足工藝流程和狀態(tài)流程圖。 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計14 現(xiàn)場運(yùn)行調(diào)試現(xiàn)場運(yùn)行調(diào)試 l模擬調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場使用的PLC存儲 器中，接入PLC的實(shí)際輸入接線和負(fù)載 l反復(fù)現(xiàn)場調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題現(xiàn)場解決 l現(xiàn)場調(diào)試后，一般將程序固化在EPROM中 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計15 PLC電鍍生產(chǎn)線上的應(yīng)用電鍍生產(chǎn)線上的應(yīng)用 l一、工藝要求 清水槽回收液槽鍍槽 SQ5 SQ6 SQ4SQ3S

8、Q2SQ1 原位 SB1 15s 15s 28s 280s 30s 30s 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計16 具有多種工作方式的系統(tǒng)的編程具有多種工作方式的系統(tǒng)的編程 l為了滿足生產(chǎn)需要，很多工業(yè)設(shè)備要求設(shè)置多 種工作方式，如手動和自動（包括連續(xù)、單周 期、單步等、自動返回初始狀態(tài)）工作方式。 l手動程序比較簡單，一般用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法 l復(fù)雜的自動程序一般根據(jù)系統(tǒng)的順序功能圖用 順序控制法設(shè)計 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計17 具有多種工作方式的系統(tǒng)的編程具有多種工作方式的系統(tǒng)的編程 l具有多種工作方式的控制系統(tǒng)的梯形圖總體結(jié)構(gòu)如圖。選 擇手動工作方式時手動開關(guān)X2

9、0為ON，將跳過自動程序， 執(zhí)行公用程序和手動程序。選擇自動工作方式時X20為 OFF，將跳過手動程序，執(zhí)行公用程序和自動程序 公用程序 X20 CJP0 自動程序 X20 P0 CJP1 手動程序 FEND P1 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計18 l二、控制流程 M0原位指示 M1吊鉤升 M2行車進(jìn) M3吊鉤降 M4電鍍 M5吊鉤升 M6滴液 M7行車退 M8吊鉤降 M9浸回收液 M10吊鉤升 M11滴液 M12行車退 M13吊鉤降 M14洗清水 M15吊鉤升 M16滴液 M17行車退 M18吊鉤降 M19復(fù)位 啟動SB1 上限SQ5 定位SQ1 下限SQ6 T0（280s）

10、 上限SQ5 T1（28s） 定位SQ2 下限SQ6 T2（30s） 上限SQ5 T3（15s） 定位SQ3 下限SQ6 T2（30s） 上限SQ5 T3（15s） 定位SQ4 下限SQ6 下限SQ6 定位SQ4 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計19 PLC選型選型 l輸入信號14個，均為開關(guān)量。其中按鈕開關(guān)6個， 行程開關(guān)6個，選擇開關(guān)1個（占兩個輸入口） l輸出信號5個，其中兩個用于吊鉤升降電動機(jī)正反 轉(zhuǎn)控制接觸器KM1和KM2，兩個用于行車正反轉(zhuǎn) 控制接觸器KM3和KM4，1個用于原位指示 l控制系統(tǒng)選用FX2N32MR，I/O點(diǎn)數(shù)均為16點(diǎn) 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制

11、器的系統(tǒng)設(shè)計20 四、四、I/O地址編號地址編號 輸入信號輸入信號 名稱功能編號名稱功能編號 SB1啟動X0SQ4行車限位（后退）X14 SB2停止X1SQ5吊鉤限位（提升）X15 SB3吊鉤提升X2SQ6吊鉤限位（下降）X16 SB4吊鉤下降X3輸出信號 SB5行車前進(jìn)X4名稱功能編號 SB6行車后退X5HL原位指示燈Y0 SA 選擇開關(guān)（自動）X6KM1吊鉤提升電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y1 SA 選擇開關(guān)（手動）X7KM2吊鉤提升電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Y2 SQ1 行程限位（前進(jìn)）X11KM3行車電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y3 SQ2 行程限位（后退）X12KM4行程電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Y4 SQ3 行車限位（后退）X13

12、可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計21 PLC梯形圖程序梯形圖程序 CJP0 MOV(P) K0K5M0 M8002 M19 X1 X7X6 SFTL(P) M80 M0 K20 K1 AB X6X7 X15X4X11 Y4 Y3 X5X14Y3 Y4 X2X15Y2 Y1 Y2 X3X16Y1 CJP1 P0 X16X14 M80 X14 x16 X15M1 X11M2 X16M3 T0M4 X15M5 T1M6 X12M7 X16M8 T2M9 X15M10 T3M11 X13M12 X16M13 T2M14 X15M15 T3M16 X14M17 X16M18 M0 X0 手動

13、 自動 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計22 T2 END M0 Y0 M1 M5 M10 M15 Y1 M2 Y3 M3 Y2 M8 M13 M18 M4 M60 T0 M60 M60 T0 K2800 M6 M61 T1 M61 M61 T1 K280 M7 M12 M17 Y4 M9 M14 M62 T2 M62 M62 K300 M11 M16 M63 T3 M63 M63 T3 K150 P1 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計23 傳送指令傳送指令MOV （Move） lFNC12，傳送指令將源數(shù)據(jù)傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù) 中 X0 MOVK100D10 SD

14、當(dāng)X0閉合時，每掃描到MOV指令時，就把存于源操作數(shù) 十進(jìn)制數(shù)100（K100）轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，再傳送到目標(biāo) 操作數(shù)D10中； 當(dāng)X0斷開時，不執(zhí)行MOV指令，數(shù)據(jù)保持不變 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計24 CJ（Conditional Jump） l指令編號為FNC00，操作數(shù)為P0P63 lCJ和CJ（P）指令用于跳過順序程序中的某一 部分，以減少掃描時間 l兩個執(zhí)行條件不同的跳轉(zhuǎn)指令可以使用相同的 標(biāo)號，但一個標(biāo)號只允許出現(xiàn)一次 l采用M8000作為跳轉(zhuǎn)條件，則稱為無條件跳轉(zhuǎn)， 因?yàn)镻LC運(yùn)行中M8000一直接通。 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計25 CJ（

15、Conditional Jump） X20 CJP10 X21 Y10 X22 Y11 標(biāo)號標(biāo)號 P10 X20 CJP10 X21 標(biāo)號標(biāo)號 P10 CJP10 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計26 位左、右移指令（位左、右移指令（SFTL、SFTR） ln1構(gòu)成位移位單元的目標(biāo)操作數(shù)D的長度， 它小于1024 ln2是每次移位的位數(shù)，也就是源操作數(shù)S的 長度，它是小于n1的 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計27 位右移指令位右移指令SFTR M15 M14 M13 M12 M11 M10 M9M8 M7 M6 M5 M4 M3M2 M1 M0 X3X2X1X0 SFTR X4 X0M0K16K4 SDn1n2 1100 110 0 000000000000 溢出溢出 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計28 位左移指