PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟-設(shè)計(jì)實(shí)例課件

第7章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

制作：何獻(xiàn)忠主要內(nèi)容PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

第7章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作：何獻(xiàn)忠主要內(nèi)容P17.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟

分析控制對(duì)象PLC的選擇I/O地址分配程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)試固化程序編寫技術(shù)文件

7.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟分析控制對(duì)象2

分析控制對(duì)象

明確了控制任務(wù)和要求，擬定控制方案。

PLC的選擇

選擇合適的機(jī)型I/O點(diǎn)數(shù)的估算用戶存儲(chǔ)器容量的估算CPU功能與結(jié)構(gòu)的選擇I/O地址分配

對(duì)軟件設(shè)計(jì)來說，I/O地址分配以后才可進(jìn)行編程；對(duì)控制柜及PLC的外圍接線來說，只有I/O地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖、裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖和安裝圖安裝控制柜。程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)出梯形圖、或功能塊圖、或語句表等語言的程序，這是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心工作。固化程序

編寫技術(shù)文件

分析控制對(duì)象明確了控制任務(wù)和要求，擬定控制方案。PLC37.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例例1：臺(tái)車呼車控制

1．工藝過程一部電動(dòng)運(yùn)輸車供8個(gè)加工點(diǎn)使用。PLC上電后，車停在某個(gè)加工點(diǎn)（工位），若無用車呼叫（呼車）時(shí)，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車。某工作人員按本工位的呼車按鈕呼車時(shí)，各位的指示燈均滅，此時(shí)別的工位呼車無效。如停車位呼車時(shí)，小車不動(dòng)；呼車工位號(hào)大于停車位時(shí)，小車自動(dòng)向高位行駛；當(dāng)呼車位號(hào)小于停車位號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向低位行駛；當(dāng)小車到呼車工位時(shí)自動(dòng)停車。停車時(shí)間為30s供呼車工位使用，其他加工點(diǎn)不能呼車。從安全角度出發(fā)，停電再來電時(shí)，小車不會(huì)自行啟動(dòng)。7.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例例1：臺(tái)車呼車控制1．工42．系統(tǒng)控制方案

2．系統(tǒng)控制方案53．PLC系統(tǒng)選擇選擇S7-200CPU224基本單元（14入/10出）1臺(tái)及EM221擴(kuò)展單元（8入）1臺(tái)組成系統(tǒng)。4．I/O地址分配

輸入輸出限位開關(guān)ST1I0.0呼車按鈕SB1I2.0電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Q0.0限位開關(guān)ST2I0.1呼車按鈕SB2I2.1電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Q0.1限位開關(guān)ST3I0.2呼車按鈕SB3I2.2可呼車指示Q0.2限位開關(guān)ST4I0.3呼車按鈕SB4I2.3限位開關(guān)ST5I0.4呼車按鈕SB5I2.4限位開關(guān)ST6I0.5呼車按鈕SB6I2.5限位開關(guān)ST7I0.6呼車按鈕SB7I2.6限位開關(guān)ST8I0.7呼車按鈕SB8I2.7系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕I1.0系統(tǒng)停止按鈕I1.1表7-1呼車系統(tǒng)輸入/輸出端口安排3．PLC系統(tǒng)選擇4．I/O地址分配輸入輸出限位6PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟-設(shè)計(jì)實(shí)例課件75．程序設(shè)計(jì)

主程序段子程序5．程序設(shè)計(jì)主程序8位置開關(guān)呼車按鈕位置開關(guān)呼車按鈕9PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟-設(shè)計(jì)實(shí)例課件10例2：窯溫模糊控制設(shè)計(jì)1．工藝過程

系統(tǒng)控制如圖。除圖上所示外，另每個(gè)養(yǎng)護(hù)窯有1個(gè)測(cè)溫輸入點(diǎn)（模擬量輸入）；合計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)需要開關(guān)量輸入8點(diǎn)，開關(guān)量輸出8點(diǎn)，模擬量輸入2點(diǎn)。

每個(gè)窯都可以自行控制，其具體控制流程要求：起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，供風(fēng)循環(huán)熱氣流；開啟進(jìn)氣閥門，供熱氣控溫；經(jīng)過一定時(shí)間（設(shè)恒溫10h），關(guān)閉進(jìn)氣閥門；打開排氣閥門，排氣；按下停止按鈕，關(guān)風(fēng)機(jī)，關(guān)排氣閥，準(zhǔn)備砌塊出窯。聯(lián)鎖要求只要有一個(gè)窯排氣，總排氣閥要打開，只有總進(jìn)氣閥打開，才能起動(dòng)各窯進(jìn)氣閥。

例2：窯溫模糊控制設(shè)計(jì)1．工藝過程112．PLC系統(tǒng)選擇選擇S7-200CPU224基本單元（14入/10出）1臺(tái)及EM231模擬量輸入擴(kuò)展模塊1臺(tái)組成系統(tǒng)。模擬量輸入部分，由熱敏電阻R1、R2（PT100）和溫度變送器（電流輸入型）構(gòu)成。

3．I/O地址分配

輸入輸出1號(hào)起動(dòng)I0.01號(hào)進(jìn)氣閥Q0.01號(hào)停止I0.11號(hào)排氣閥Q0.11號(hào)急停I0.21號(hào)風(fēng)機(jī)Q0.22號(hào)起動(dòng)I0.32號(hào)進(jìn)氣閥Q0.32號(hào)停止I0.42號(hào)排氣閥Q0.42號(hào)急停I0.52號(hào)風(fēng)機(jī)Q0.5總起動(dòng)I0.6總進(jìn)氣閥Q0.6總停止I0.7總排氣閥Q0.71號(hào)熱敏電阻AIW02號(hào)熱敏電阻AIW2表7-2窯溫控制系統(tǒng)輸入/輸出端口安排2．PLC系統(tǒng)選擇3．I/O地址分配輸入輸出112模擬量輸入模擬量輸入134．系統(tǒng)控制方案

總體思路子程序SBR_0控制1號(hào)窯溫、SBR_1控制2號(hào)窯溫。主程序MAIN分別調(diào)用SBR_0、SBR_1子程序塊，對(duì)2個(gè)養(yǎng)護(hù)窯分別控制。每個(gè)養(yǎng)護(hù)窯由1個(gè)熱敏電阻檢測(cè)窯內(nèi)溫度，由1個(gè)進(jìn)氣電磁閥周期閉合與斷開來控制進(jìn)氣量，調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫度。主程序的控制流程

4．系統(tǒng)控制方案總體思路子程序SBR_0控制1號(hào)窯溫14

控制算法用模糊控制算法去控制。其控制規(guī)則有：如果檢測(cè)溫度低于設(shè)定值的50％，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為100％；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的50％～80％之間，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為70％；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的80％～90％之間，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為50％；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的90％～100％之間，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為30％；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的100％～102％之間，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為10％；如果檢測(cè)溫度高于設(shè)定值的102％，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為0％。5．程序設(shè)計(jì)MAIN：主程序如圖7-9所示。SBR_0：子程序1如圖7-10所示。SBR_1：子程序2略控制算法用模糊控制算法去控制。其控制規(guī)則有：5．程序設(shè)15主程序

主程序16子程序1：子程序1：171．選擇PLC時(shí)，一般要考慮哪方面的問題？2．設(shè)計(jì)一個(gè)居室安全系統(tǒng)的控制程序，使戶主在度假期間四個(gè)居室的百葉窗和照明燈有規(guī)律地打開和關(guān)閉或接通和斷開。要求白天百葉窗打開，晚上百葉窗關(guān)閉；白天及深夜照明燈斷開，晚上6時(shí)至10時(shí)使四個(gè)居室照明燈輪流接通1個(gè)小時(shí)。思考與練習(xí)1．選擇PLC時(shí)，一般要考慮哪方面的問題？思考與練習(xí)18第7章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

制作：何獻(xiàn)忠主要內(nèi)容PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

第7章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作：何獻(xiàn)忠主要內(nèi)容P197.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟

分析控制對(duì)象PLC的選擇I/O地址分配程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)試固化程序編寫技術(shù)文件

7.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟分析控制對(duì)象20

分析控制對(duì)象

明確了控制任務(wù)和要求，擬定控制方案。

PLC的選擇

選擇合適的機(jī)型I/O點(diǎn)數(shù)的估算用戶存儲(chǔ)器容量的估算CPU功能與結(jié)構(gòu)的選擇I/O地址分配

對(duì)軟件設(shè)計(jì)來說，I/O地址分配以后才可進(jìn)行編程；對(duì)控制柜及PLC的外圍接線來說，只有I/O地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖、裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖和安裝圖安裝控制柜。程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)出梯形圖、或功能塊圖、或語句表等語言的程序，這是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心工作。固化程序

編寫技術(shù)文件

分析控制對(duì)象明確了控制任務(wù)和要求，擬定控制方案。PLC217.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例例1：臺(tái)車呼車控制

1．工藝過程一部電動(dòng)運(yùn)輸車供8個(gè)加工點(diǎn)使用。PLC上電后，車停在某個(gè)加工點(diǎn)（工位），若無用車呼叫（呼車）時(shí)，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車。某工作人員按本工位的呼車按鈕呼車時(shí)，各位的指示燈均滅，此時(shí)別的工位呼車無效。如停車位呼車時(shí)，小車不動(dòng)；呼車工位號(hào)大于停車位時(shí)，小車自動(dòng)向高位行駛；當(dāng)呼車位號(hào)小于停車位號(hào)時(shí)，小車自動(dòng)向低位行駛；當(dāng)小車到呼車工位時(shí)自動(dòng)停車。停車時(shí)間為30s供呼車工位使用，其他加工點(diǎn)不能呼車。從安全角度出發(fā)，停電再來電時(shí)，小車不會(huì)自行啟動(dòng)。7.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例例1：臺(tái)車呼車控制1．工222．系統(tǒng)控制方案

2．系統(tǒng)控制方案233．PLC系統(tǒng)選擇選擇S7-200CPU224基本單元（14入/10出）1臺(tái)及EM221擴(kuò)展單元（8入）1臺(tái)組成系統(tǒng)。4．I/O地址分配

輸入輸出限位開關(guān)ST1I0.0呼車按鈕SB1I2.0電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Q0.0限位開關(guān)ST2I0.1呼車按鈕SB2I2.1電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Q0.1限位開關(guān)ST3I0.2呼車按鈕SB3I2.2可呼車指示Q0.2限位開關(guān)ST4I0.3呼車按鈕SB4I2.3限位開關(guān)ST5I0.4呼車按鈕SB5I2.4限位開關(guān)ST6I0.5呼車按鈕SB6I2.5限位開關(guān)ST7I0.6呼車按鈕SB7I2.6限位開關(guān)ST8I0.7呼車按鈕SB8I2.7系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕I1.0系統(tǒng)停止按鈕I1.1表7-1呼車系統(tǒng)輸入/輸出端口安排3．PLC系統(tǒng)選擇4．I/O地址分配輸入輸出限位24PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟-設(shè)計(jì)實(shí)例課件255．程序設(shè)計(jì)

主程序段子程序5．程序設(shè)計(jì)主程序26位置開關(guān)呼車按鈕位置開關(guān)呼車按鈕27PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟-設(shè)計(jì)實(shí)例課件28例2：窯溫模糊控制設(shè)計(jì)1．工藝過程

系統(tǒng)控制如圖。除圖上所示外，另每個(gè)養(yǎng)護(hù)窯有1個(gè)測(cè)溫輸入點(diǎn)（模擬量輸入）；合計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)需要開關(guān)量輸入8點(diǎn)，開關(guān)量輸出8點(diǎn)，模擬量輸入2點(diǎn)。

每個(gè)窯都可以自行控制，其具體控制流程要求：起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，供風(fēng)循環(huán)熱氣流；開啟進(jìn)氣閥門，供熱氣控溫；經(jīng)過一定時(shí)間（設(shè)恒溫10h），關(guān)閉進(jìn)氣閥門；打開排氣閥門，排氣；按下停止按鈕，關(guān)風(fēng)機(jī)，關(guān)排氣閥，準(zhǔn)備砌塊出窯。聯(lián)鎖要求只要有一個(gè)窯排氣，總排氣閥要打開，只有總進(jìn)氣閥打開，才能起動(dòng)各窯進(jìn)氣閥。

例2：窯溫模糊控制設(shè)計(jì)1．工藝過程292．PLC系統(tǒng)選擇選擇S7-200CPU224基本單元（14入/10出）1臺(tái)及EM231模擬量輸入擴(kuò)展模塊1臺(tái)組成系統(tǒng)。模擬量輸入部分，由熱敏電阻R1、R2（PT100）和溫度變送器（電流輸入型）構(gòu)成。

3．I/O地址分配

輸入輸出1號(hào)起動(dòng)I0.01號(hào)進(jìn)氣閥Q0.01號(hào)停止I0.11號(hào)排氣閥Q0.11號(hào)急停I0.21號(hào)風(fēng)機(jī)Q0.22號(hào)起動(dòng)I0.32號(hào)進(jìn)氣閥Q0.32號(hào)停止I0.42號(hào)排氣閥Q0.42號(hào)急停I0.52號(hào)風(fēng)機(jī)Q0.5總起動(dòng)I0.6總進(jìn)氣閥Q0.6總停止I0.7總排氣閥Q0.71號(hào)熱敏電阻AIW02號(hào)熱敏電阻AIW2表7-2窯溫控制系統(tǒng)輸入/輸出端口安排2．PLC系統(tǒng)選擇3．I/O地址分配輸入輸出130模擬量輸入模擬量輸入314．系統(tǒng)控制方案

總體思路子程序SBR_0控制1號(hào)窯溫、SBR_1控制2號(hào)窯溫。主程序MAIN分別調(diào)用SBR_0、SBR_1子程序塊，對(duì)2個(gè)養(yǎng)護(hù)窯分別控制。每個(gè)養(yǎng)護(hù)窯由1個(gè)熱敏電阻檢測(cè)窯內(nèi)溫度，由1個(gè)進(jìn)氣電磁閥周期閉合與斷開來控制進(jìn)氣量，調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫度。主程序的控制流程

4．系統(tǒng)控制方案總體思路子程序SBR_0控制1號(hào)窯溫32

控制算法用模糊控制算法去控制。其控制規(guī)則有：如果檢測(cè)溫度低于設(shè)定值的50％，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為100％；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的50％～80％之間，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為70％；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的80％～90％之間，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為50％；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的90％～100％之間，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為30％；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的100％～102％之間，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為10％；如果檢測(cè)溫度高于設(shè)定值的102％，則進(jìn)氣閥門打開的占空比為0％。5．程序設(shè)計(jì)MAIN：主程序如圖7-9所示。