PLC技術(shù)及應(yīng)用(精)課件

1、PLC技術(shù)及應(yīng)用案例八邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1掌握使用PLC設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的過程及 注意事項(xiàng) 2 鞏固PLC基本指令、步進(jìn)指令、功能指令 3熟悉使用PLC指令編程、掌握程序編輯 及輸入、運(yùn)行 2邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【知識(shí)點(diǎn)】：1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型一、設(shè)計(jì)步驟對(duì)工作環(huán)境較差，安全可靠性要求較高、控制過程較復(fù)雜、控制信號(hào)較多，且工藝流程經(jīng)常要求變動(dòng)的場合，應(yīng)采用PLC控制。調(diào)查被控對(duì)象工藝過程、工作特點(diǎn)、功能和特性明確控制任務(wù)和設(shè)計(jì)要求制定詳實(shí)的工作循環(huán)圖或控制狀態(tài)圖確定控制方式1.控制功能調(diào)查【知識(shí)點(diǎn)】：1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型一、設(shè)計(jì)步驟根據(jù)生產(chǎn)工藝和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制要

2、求，確定控制系統(tǒng)的工作方式，例如全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、單機(jī)運(yùn)行、多機(jī)聯(lián)合運(yùn)行等。還要確定系統(tǒng)應(yīng)用的其他功能，例如故障檢測、診斷與顯示報(bào)警、緊急情況的處理、管理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能等。2.制定電氣控制方案根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的要求明確系統(tǒng)要完成的任務(wù)及所應(yīng)具備的功能如：小車自動(dòng)往返的控制系統(tǒng)要求控制系統(tǒng)要求的手動(dòng)、自動(dòng)連續(xù)單步等功能【知識(shí)點(diǎn)】：一、設(shè)計(jì)步驟1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型2.制定電氣控制方案【知識(shí)點(diǎn)】：1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型一、設(shè)計(jì)步驟根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)的輸入設(shè)備的數(shù)量及種類，確定各輸入信號(hào)的特點(diǎn)，如：是開關(guān)量還是模擬量，直流還是交流，電壓等級(jí)，信號(hào)幅度等

3、。3.確定輸入/輸出設(shè)備及信號(hào)特點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)】：1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型一、設(shè)計(jì)步驟確定系統(tǒng)的輸出設(shè)備的數(shù)量及種類，明確這些設(shè)備對(duì)控制信號(hào)的要求，如：電壓或電流的大小，直流還是交流、電壓等級(jí)，開關(guān)量還是模擬量，據(jù)此確定PLC的I/O設(shè)備的類型及數(shù)量，分類統(tǒng)計(jì)出各輸入/輸出量的性質(zhì)及數(shù)量。3.確定輸入/輸出設(shè)備及信號(hào)特點(diǎn)4.選擇PLCPLC機(jī)型及具體配置PLC型號(hào)、單元模塊、輸入輸出類型和點(diǎn)數(shù)，相關(guān)附屬設(shè)備，考慮經(jīng)濟(jì)性?！局R(shí)點(diǎn)】：一、設(shè)計(jì)步驟1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型5.分配輸入/輸出點(diǎn)地址【知識(shí)點(diǎn)】：一、設(shè)計(jì)步驟1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 根據(jù)已確定的輸入輸出設(shè)備和選

4、定的PLC，列出輸入輸出設(shè)備與PLC的I/O點(diǎn)的地址對(duì)照表，以便于編制控制程序，設(shè)計(jì)接線圖及硬件安裝，所有的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)在分配時(shí)要有規(guī)律，并考慮信號(hào)特點(diǎn)及PLC公共端的電流容量。6.設(shè)計(jì)電氣線路【知識(shí)點(diǎn)】：一、設(shè)計(jì)步驟1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 包括被控設(shè)備的主電路及PLC外部的其他控制電路圖，PLC輸入輸出接線圖，PLC主機(jī)、擴(kuò)展單元及輸入輸出設(shè)備供電系統(tǒng)圖，電氣控制柜結(jié)構(gòu)及電器設(shè)備安裝圖等。7.設(shè)計(jì)控制程序 控制程序的設(shè)計(jì)包括狀態(tài)表、順序功能圖、梯形圖、指令表等。 控制程序設(shè)計(jì)是PLC系統(tǒng)應(yīng)用中最關(guān)鍵的問題，也是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心?！局R(shí)點(diǎn)】：一、設(shè)計(jì)步驟1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步

5、驟和PLC選型8. 調(diào)試 調(diào)試包括模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試。 系統(tǒng)安裝完成后，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，解決問題，直到系統(tǒng)能滿足工藝流程和系統(tǒng)控制要求?！局R(shí)點(diǎn)】：一、設(shè)計(jì)步驟1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型9.技術(shù)文件處理 整理出完整的技術(shù)文件如：設(shè)計(jì)說明書、電器元件明細(xì)表、電氣原理圖和安裝圖、狀態(tài)表、I/O分配表、帶注釋的梯形圖，系統(tǒng)使用說明等【知識(shí)點(diǎn)】：一、設(shè)計(jì)步驟1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 PLC 的選擇一般從基本性能、特殊功能和通信聯(lián)網(wǎng)三個(gè)方面進(jìn)行考慮。 選擇的基本原則：在滿足控制要求的前提下力爭最好的性能價(jià)格比，并有一定的先進(jìn)性和良好的售后服務(wù)。【知識(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)

6、計(jì)步驟和PLC選型 1、基本單元的選擇基本單元又稱為CPU單元，是機(jī)型選擇時(shí)首先要考慮的問題。 1）響應(yīng)速度 主要從兩方面進(jìn)行考慮：一是PLC程序的語句處理時(shí)間。二是PLC的掃描周期。【知識(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 2）存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)器是存放程序和數(shù)據(jù)的地方，它應(yīng)包括存儲(chǔ)器的最大容量，可擴(kuò)展性，存儲(chǔ)器的種類。 對(duì)于只有開關(guān)量控制功能的小型PLC，可把PLC的總點(diǎn)數(shù)乘以10，作為估算用戶存儲(chǔ)器容量的依據(jù)?！局R(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 3）擴(kuò)展功能 即帶擴(kuò)展單元的能力，包括所能帶擴(kuò)展單元的數(shù)量、種類、擴(kuò)展單元所占的通道數(shù)、擴(kuò)展口的形

7、式等?！局R(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 4）結(jié)構(gòu)形式 小型PLC中，整體式要比模塊式價(jià)格便宜，體積也小，只是硬件配置不如模塊式靈活?！局R(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 5）特殊功能 新型PLC有不少有用的特殊功能，了解這些功能，可以解決一些較特殊的控制要求。若用沒有這些功能的基本單元來處理，則要添加特殊功能模塊，處理起來既復(fù)雜，又增加成本?！局R(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 6）通信功能 如果要求將該臺(tái)PLC掛入工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，或連接其他智能化設(shè)備，則應(yīng)考慮選擇有相應(yīng)的通信接口的PLC，同時(shí)要注意通信協(xié)議?！局?/p>

8、識(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 2、指令系統(tǒng)的選擇 1）總指令數(shù) 指令系統(tǒng)的總語句數(shù)反映了指令系統(tǒng)所包括的全部功能?！局R(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 2、指令系統(tǒng)的選擇 2）指令種類 指令種類主要包括基本指令、運(yùn)算指令和應(yīng)用指令，具體的需求與實(shí)際要完成的控制功能相適應(yīng)?！局R(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 2、指令系統(tǒng)的選擇 3）表達(dá)方式 指令系統(tǒng)表達(dá)方式有多種，包括梯形圖、語句表、控制系統(tǒng)流程圖、高級(jí)語言等多種表達(dá)方式。 表達(dá)方式的多樣性給程序的編寫帶來了方便，并且也表示了該P(yáng)LC的成熟性?！局R(shí)點(diǎn)】：二、P

9、LC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 2、指令系統(tǒng)的選擇 4）編程工具 PLC的簡易編程器價(jià)格較低，但功能有限；手持式液晶顯示圖形編程器價(jià)格較高，可直接顯示梯形圖。與簡易編程器相比，采用計(jì)算機(jī)配以編程軟件，能實(shí)用于不同的PLC ，可明顯提高程序的調(diào)試速度?！局R(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 3、I/O模塊的選擇 I/O模塊的選擇主要是根據(jù)輸入信號(hào)的類型，選擇與之相匹配的輸入模塊； 根據(jù)負(fù)載的要求、數(shù)量等級(jí)以及對(duì)響應(yīng)速度的要求等選用合適的輸出模塊。 根據(jù)系統(tǒng)要求安排合理的I/O點(diǎn)數(shù)，并有一定的余量，考慮到增加點(diǎn)數(shù)的成本，在選型前應(yīng)將輸入輸出點(diǎn)作合理的安排，從而

10、實(shí)現(xiàn)用少數(shù)的點(diǎn)數(shù)來保證設(shè)備 的正常操作。【知識(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 4、其他選擇 1）性價(jià)比 不要片面追求高性能、多功能。 對(duì)控制要求低的控制系統(tǒng)，提出過高的技術(shù)指標(biāo)，只會(huì)增加開發(fā)的成本?！局R(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 4、其他選擇 2）系列產(chǎn)品 一個(gè)企業(yè)最好優(yōu)選一個(gè)PLC廠家的其他系列產(chǎn)品，這樣可以減少PLC的備件，以后建立自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)也較為方便，而且只需購置一臺(tái)編程器或一套編程軟件，并可實(shí)現(xiàn)資源共享?！局R(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 4、其他選擇 3）售后服務(wù) 選擇機(jī)型時(shí)還要考慮有可靠的技術(shù)支持

11、。這些支持包括必要的技術(shù)培訓(xùn)，幫助安裝、調(diào)試，提供備件、備品，保證維修等，以減少后顧之憂。【知識(shí)點(diǎn)】：二、PLC的選擇1.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型 在利用PLC構(gòu)成應(yīng)用控制系統(tǒng)時(shí)，首先要明確對(duì)控制對(duì)象的要求，然后根據(jù)實(shí)際需要確定控制系統(tǒng)的類型和系統(tǒng)工作時(shí)的運(yùn)行方式?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、PLC控制系統(tǒng)的類型集中控制系統(tǒng)分布式控制系統(tǒng)【知識(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1）集中控制系統(tǒng)(a)為典型的單臺(tái)控制，由一臺(tái)PLC控制單臺(tái)被控對(duì)象?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案(a)單臺(tái)控制說明：該系統(tǒng)對(duì)PLC的I/

12、O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)器的容量要求較少，控制系統(tǒng)的構(gòu)成簡單明了。一般不需要與其他控制器或計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，但應(yīng)考慮將來是否需要。1）集中控制系統(tǒng)(b)為用一臺(tái)PLC控制多臺(tái)被控設(shè)備，每個(gè)被控對(duì)象與PLC的指定I/O相連接?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案(b)多臺(tái)控制說明：該控制系統(tǒng)多用于控制對(duì)象所處的地理位置比較接近，且相互之間的動(dòng)作有一定聯(lián)系的場合?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案(b)多臺(tái)控制1）集中控制系統(tǒng)圖（c）為一臺(tái)PLC構(gòu)成遠(yuǎn)程I/O控制系統(tǒng)【知識(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案說明： PLC通過通信模塊控制遠(yuǎn)程I/O模塊。

13、適用于被控制對(duì)象遠(yuǎn)離集中控制室的場合。 一個(gè)控制系統(tǒng)需要設(shè)置多少個(gè)遠(yuǎn)程I/O通 道，視被控對(duì)象的分散程度和距離而定，同 時(shí)還受所選PLC能驅(qū)動(dòng)I/O通道數(shù)的限制。【知識(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案 集中控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)：當(dāng)某一控制對(duì)象的控制程序需要改變或PLC出現(xiàn)故障時(shí)，必須停止整個(gè)系統(tǒng)工作。 對(duì)于大型的集中控制系統(tǒng)，可以采用冗余系統(tǒng)來克服這個(gè)缺點(diǎn)?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2）、分布式控制系統(tǒng)這類系統(tǒng)的被控對(duì)象比較多，它們分布在一個(gè)較大的區(qū)域內(nèi)，相互之間的距離較遠(yuǎn)，而且各被控對(duì)象之間要求經(jīng)常地交換數(shù)據(jù)和信息。系統(tǒng)的控制由若干個(gè)相互之間具有通信

14、聯(lián)網(wǎng)功能的PLC構(gòu)成，系統(tǒng)的上位機(jī)可采用PLC，也可采用計(jì)算機(jī)?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2）、分布式控制系統(tǒng)每一臺(tái)PLC控制一個(gè)被控對(duì)象，各控制器之間可以通過信號(hào)傳遞進(jìn)行內(nèi)部聯(lián)鎖、響應(yīng)或發(fā)令等，或由上位機(jī)通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信。多用于多臺(tái)機(jī)械生產(chǎn)線的控制，各生產(chǎn)線間有數(shù)據(jù)連接?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2）、分布式控制系統(tǒng) 通信方式1【知識(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案PLC2被控對(duì)象2被控對(duì)象1被控對(duì)象3PLC1PLC3上位機(jī)2）、分布式控制系統(tǒng) 通信方式2【知識(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案

15、PLC2被控對(duì)象2被控對(duì)象1被控對(duì)象3PLC1PLC3上位機(jī)2、系統(tǒng)的運(yùn)行方式自動(dòng)運(yùn)行方式是控制系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式特點(diǎn)：在系統(tǒng)工作過程中，系統(tǒng)按給定的程序自動(dòng)完成被控對(duì)象的動(dòng)作，不需要人工干預(yù)。 【知識(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、系統(tǒng)的運(yùn)行方式半自動(dòng)運(yùn)行方式特點(diǎn)：是系統(tǒng)在起動(dòng)和運(yùn)行過程中的某些步驟需要人工干預(yù)才能進(jìn)行下去。 多用于檢測手段不完善，需要人工判斷或某些設(shè)備不具備自控條件，需要人工干涉的場合。 【知識(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、系統(tǒng)的運(yùn)行方式單步運(yùn)行方式特點(diǎn)：是系統(tǒng)運(yùn)行中的每一步都需要人工干預(yù)才能進(jìn)行下去。 多用于調(diào)試，調(diào)試完成后，

16、可將其撤除。 【知識(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、系統(tǒng)的運(yùn)行方式手動(dòng)運(yùn)行方式不是控制系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式，而是用于設(shè)備調(diào)試、系統(tǒng)調(diào)整和故障情況下的運(yùn)行方式，因此它是自動(dòng)運(yùn)行方式的輔助方式?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案3、系統(tǒng)的停止方式正常停止正常停止由PLC的程序執(zhí)行，當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行步驟執(zhí)行完畢，且不需要重新起動(dòng)執(zhí)行程序時(shí)，或PLC接收到操作人員的停止指令后，PLC按規(guī)定的停止步驟停止系統(tǒng)運(yùn)行。【知識(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案3、系統(tǒng)的停止方式暫時(shí)停止暫時(shí)停止方式用于程序控制方式時(shí)暫停執(zhí)行當(dāng)前程序，使所有輸出都設(shè)置成OFF

17、狀態(tài)，待暫停解除時(shí)將繼續(xù)執(zhí)行被暫停的程序?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案3、系統(tǒng)的停止方式緊急停止緊急停止方式是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中設(shè)備出現(xiàn)異常情況或故障，若不中斷系統(tǒng)運(yùn)行，將導(dǎo)致重大事故或有可能損壞設(shè)備時(shí)，必須使用緊急停止按鈕使整個(gè)系統(tǒng)立即停止?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案 在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，不但要考慮到可行性，也要考慮到PLC組成的控制系統(tǒng)的控制方案的先進(jìn)性?！局R(shí)點(diǎn)】：一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、系統(tǒng)硬件配置圖系統(tǒng)硬件配置圖應(yīng)完整地給出整個(gè)系統(tǒng)的硬件組成。包括系統(tǒng)構(gòu)成級(jí)別、系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)情況、網(wǎng)上PLC的站數(shù)、每個(gè)PLC站上的C

18、PU單元和擴(kuò)展單元構(gòu)成情況、每個(gè)PLC中的各種模塊構(gòu)成情況。如圖8.4所示例?！局R(shí)點(diǎn)】：二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)文件2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、模塊統(tǒng)計(jì)表模塊統(tǒng)計(jì)表應(yīng)包括模塊名稱、模塊類型、模塊訂貨號(hào)、所需模塊個(gè)數(shù)。如表8.1所示例?！局R(shí)點(diǎn)】：二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)文件2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案3、I/O地址分配表在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要把輸入/輸出列成表，給出相應(yīng)的地址和名稱，以備軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試時(shí)使用?！局R(shí)點(diǎn)】：二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)文件2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案4、I/O硬件接線圖 I/O硬件接線圖是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一部分，它反映的是PLC輸入/輸出模塊與現(xiàn)場設(shè)備的連接。【知識(shí)點(diǎn)】：二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)文件2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、PL

19、C輸入電路的設(shè)計(jì)1）根據(jù)輸入信號(hào)類型合理選擇輸入模塊 常用的輸入信號(hào)類型有開關(guān)量、數(shù)字量和模擬量?！局R(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、PLC輸入電路的設(shè)計(jì)2）輸入元件的接線方式 開關(guān)元件接線：電源內(nèi)接、電源外接模擬量輸入/輸出接線傳感器輸出接線脈沖輸入接線【知識(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、PLC輸入電路的設(shè)計(jì)3）減少輸入點(diǎn)的方法節(jié)省輸入輸出點(diǎn)數(shù)經(jīng)濟(jì) 某些具有相同性能和功能的輸入觸點(diǎn)可串聯(lián)或并聯(lián)后再輸入到PLC，這樣它們只占PLC的一個(gè)輸入點(diǎn)?！局R(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、PLC輸入電路的設(shè)計(jì)3）減少輸入點(diǎn)的方

20、法某些功能比較簡單，與系統(tǒng)控制部分關(guān)系不大的輸入信號(hào)可放在PLC之外。如手動(dòng)按鈕、熱繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)與PLC的負(fù)載串聯(lián)等?！局R(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、PLC輸入電路的設(shè)計(jì)3）減少輸入點(diǎn)的方法 若系統(tǒng)具有兩種不同的工作方式，這兩種工作方式不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，輸入點(diǎn)可共用。利用軟件，使一個(gè)按鈕具有開關(guān)的功能。 如用一個(gè)按鈕起動(dòng)停止電機(jī)?！局R(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、PLC輸入電路的設(shè)計(jì)3）減少輸入點(diǎn)的方法 用矩陣輸入的方法擴(kuò)展輸入點(diǎn) 將PLC現(xiàn)有的輸入點(diǎn)數(shù)分為兩組【知識(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、PLC輸出電路

21、的設(shè)計(jì)1）根據(jù)負(fù)載類型確定輸出方法 對(duì)于只接受開關(guān)量信號(hào)的負(fù)載，根據(jù)其電源類型，根據(jù)對(duì)輸出開關(guān)信號(hào)的頻率要求，選擇繼電器輸出或晶體管輸出模塊。對(duì)于需要模擬量驅(qū)動(dòng)的負(fù)載，則應(yīng)選擇用合適的D/A模塊?！局R(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、PLC輸出電路的設(shè)計(jì)2）輸出負(fù)載的接線方式 交流負(fù)載接線L接COM端，輸出端通過負(fù)載接N端直流負(fù)載接線 “-”極性端接COM端，“+”極性端接負(fù)載【知識(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、PLC輸出電路的設(shè)計(jì)3）選擇輸出電壓、電流 輸出模塊的額定輸出電流、電壓必須大于負(fù)載所需求的電流和電壓。在安排負(fù)載的接線時(shí)，還應(yīng)考慮在

22、同一公共端所屬輸出點(diǎn)的數(shù)量，必須確保同時(shí)接通時(shí)輸出負(fù)載的電流之和小于公共端所允許通過的電流值。 【知識(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、PLC輸出電路的設(shè)計(jì)4）輸出電路的保護(hù)輸出短路保護(hù)：在輸出回路中加裝熔斷器，容量應(yīng)為輸出額定值的2倍。對(duì)于浪涌電流的考慮：在晶體管輸出的情況下，連接白熾燈等浪涌電流大的負(fù)載時(shí)，需要考慮到不損壞輸出晶體管，最簡單的方法是加中間繼電器過渡。 【知識(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、PLC輸出電路的設(shè)計(jì)4）輸出電路的保護(hù)感性負(fù)載的措施：在輸出回路上連接了感性負(fù)載時(shí)，請(qǐng)?jiān)谪?fù)載并聯(lián)連接浪涌抑制器或續(xù)流二極管。浪涌抑制器為阻容串

23、聯(lián)（50歐、0.47微法/200V。 續(xù)流二極管反向耐壓為負(fù)載電壓的3倍，平均整流電流1A?！局R(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、PLC輸出電路的設(shè)計(jì)5）減少輸出點(diǎn)的方法分組輸出：若兩組負(fù)載不同時(shí)工作，可通過外部轉(zhuǎn)換開關(guān)或通過PLC控制的繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行切換。并聯(lián)輸出:當(dāng)兩負(fù)載處于相同的受控狀態(tài)時(shí)，可將兩負(fù)載并聯(lián)，接在同一個(gè)輸出端上。 【知識(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、PLC輸出電路的設(shè)計(jì)5）減少輸出點(diǎn)的方法矩陣輸出負(fù)載和輸出觸點(diǎn)不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系；只適用于繼電器輸出。 【知識(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、PLC輸出電

24、路的設(shè)計(jì)5）減少輸出點(diǎn)的方法某些相對(duì)獨(dú)立的受控設(shè)備也可采用普通繼電器直接控制。6）留有余量在設(shè)計(jì)中對(duì)輸入/輸出點(diǎn)的安排，應(yīng)有一定的余量。現(xiàn)場生產(chǎn)過程需要修改控制方案，可使用備用的輸入/輸出點(diǎn)當(dāng)輸入輸出模塊中某一點(diǎn)損壞時(shí)，也可用備用點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)】：三、PLC輸入輸出電路設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)是指PLC所需電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。1）供電系統(tǒng)的保護(hù)措施一般采取隔離變壓器、交流穩(wěn)壓器、UPS電源、晶體管開關(guān)電源等?！局R(shí)點(diǎn)】：四、系統(tǒng)供電及接地設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)2）電源模塊的選擇PLC的CPU所需的工作電源一般都是5V直流電源，一般 的編程接口和通信模塊還需

25、要5V和24V直流電源，這些電源由PLC本身的電源模塊或外接直流電源供給，所以在實(shí)際應(yīng)用中要注意選擇電源模塊?！局R(shí)點(diǎn)】：四、系統(tǒng)供電及接地設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案1、系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)3）供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)動(dòng)力部分、PLC供電及I/O電源應(yīng)分別供電。電源電路應(yīng)與動(dòng)力電路分別布線【知識(shí)點(diǎn)】：四、系統(tǒng)供電及接地設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、接地設(shè)計(jì)如果接地方式不好就會(huì)形成環(huán)路，造成噪聲耦合。接地設(shè)計(jì)的目的：消除各電路電流流經(jīng)公共地線阻抗所產(chǎn)生的噪聲電壓和避免磁場與電位差的影響，使其不形成環(huán)路。【知識(shí)點(diǎn)】：四、系統(tǒng)供電及接地設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、接地設(shè)計(jì)1）接地要求接地電阻在要求的范圍內(nèi)，對(duì)于PLC組成

26、的控制系統(tǒng)，接地電阻一般小于4（歐姆龍產(chǎn)品允許接地電阻小于100。要保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度，采取防腐蝕措施，進(jìn)行防腐處理。在整個(gè)工廠中，PLC組成的控制系統(tǒng)要單獨(dú)設(shè)計(jì)接地?！局R(shí)點(diǎn)】：四、系統(tǒng)供電及接地設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2、接地設(shè)計(jì)2）接地處理方法圖中GR為接地端子，LG為功能接地端子。干擾大、有誤動(dòng)作及防止電擊時(shí)，要將LG與GR短路，此時(shí)為防止觸電，必須采用D種接地?！局R(shí)點(diǎn)】：四、系統(tǒng)供電及接地設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案基本要求：緊密結(jié)合生產(chǎn)工藝熟悉控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)具備計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化方面的知識(shí)【知識(shí)點(diǎn)】：一、軟件設(shè)計(jì)概述3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案1、參數(shù)表參數(shù)表是為編制程序做準(zhǔn)備，按一定的格式

27、對(duì)系統(tǒng)各接口參數(shù)進(jìn)行規(guī)定和整理的表格。參數(shù)表的定義包括對(duì)輸入信號(hào)表、輸出信號(hào)表、中間標(biāo)志表和存儲(chǔ)單元表的定義?！局R(shí)點(diǎn)】：二、軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案2、程序框圖程序框圖是指依據(jù)工藝流程而繪制的控制過程方框圖。程序框圖包括程序結(jié)構(gòu)圖和控制功能圖。3、程序清單【知識(shí)點(diǎn)】：二、軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案4、程序說明書程序說明書是對(duì)整個(gè)程序內(nèi)容的注釋性的綜合說明?！局R(shí)點(diǎn)】：二、軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案1、了解系統(tǒng)概況通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案了解控制系統(tǒng)的全部功能、控制規(guī)模、控制方式、輸入輸出信號(hào)種類和數(shù)量、是否有特殊功能接口、與其他設(shè)備的關(guān)系、通信的內(nèi)容與方式等?！局R(shí)點(diǎn)】：三

28、、程序設(shè)計(jì)的一般步驟3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案2、熟悉控制對(duì)象就是按工藝說明書和軟件規(guī)格書的要求，將控制對(duì)象和控制功能分類，確定檢測設(shè)備和控制設(shè)備的物理位置，了解檢測信號(hào)和控制信號(hào)的形式、功能規(guī)模及其之間的關(guān)系?！局R(shí)點(diǎn)】：三、程序設(shè)計(jì)的一般步驟3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案3、熟悉編程工具和編程語言編程器、編程軟件和編程語言是程序設(shè)計(jì)的主要硬件和軟件工具。【知識(shí)點(diǎn)】：三、程序設(shè)計(jì)的一般步驟3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案4、定義輸入/輸出信號(hào)表定義輸入/輸出信號(hào)表的主要依據(jù)是硬件接線原理圖。5、框圖設(shè)計(jì)6、程序的編寫是整個(gè)程序設(shè)計(jì)工作的核心部分【知識(shí)點(diǎn)】：三、程序設(shè)計(jì)的一般步驟3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案7、程序測試8、編寫程

29、序說明書【知識(shí)點(diǎn)】：三、程序設(shè)計(jì)的一般步驟3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案1.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法2.邏輯設(shè)計(jì)法3.狀態(tài)流程圖設(shè)計(jì)法4、繼電器-接觸器控制電路移植設(shè)計(jì)法【知識(shí)點(diǎn)】：四、軟件設(shè)計(jì)方法3. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案【知識(shí)點(diǎn)】：五.Z3040型搖臂鉆床的PLC控制【知識(shí)點(diǎn)】：題目詳見數(shù)P174頁第1題。六.多種液體混合反應(yīng)裝置【知識(shí)點(diǎn)】：一、軟啟動(dòng)簡介1、工作原理： 軟起動(dòng)器是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國外稱為Soft Starter。軟啟器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。 七. PLC和軟啟動(dòng)器【知識(shí)點(diǎn)

30、】：一、軟啟動(dòng)簡介1、工作原理： 軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)過流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，啟動(dòng)過程結(jié)束，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動(dòng)器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。 軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動(dòng)過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)速逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。 七. PLC和軟啟動(dòng)器【知識(shí)點(diǎn)】：一、軟啟動(dòng)簡介2、軟起動(dòng)與傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方式的不同之處是： （1）無沖擊電流。軟啟動(dòng)器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機(jī)起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值。對(duì)電機(jī)無沖擊，提高了供電可靠性，平穩(wěn)起動(dòng)，減少對(duì)負(fù)載機(jī)械的沖擊轉(zhuǎn)矩，延長機(jī)器使用壽命。 （2）有軟停車功能，即平滑減速，逐漸停機(jī)，它可以克服瞬間斷電停機(jī)