可編程序控制器邏輯應(yīng)用案例 戴一平 案例81

案例八邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(一)1控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型4設(shè)計(jì)實(shí)例3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案主要內(nèi)容1控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC選型1．分析被控對(duì)象，明確控制要求2．制定電氣控制方案3．確定輸入/輸出設(shè)備及信號(hào)特點(diǎn)4．選擇可編程控制器5．分配輸入/輸出點(diǎn)地址6．設(shè)計(jì)電氣線路7．設(shè)計(jì)控制程序8．調(diào)試9．技術(shù)文件整理

1.1控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟模擬調(diào)試YN電氣線路設(shè)計(jì)電氣線路安裝控制程序設(shè)計(jì)調(diào)試正常程序修改YN聯(lián)機(jī)調(diào)試符合要求試運(yùn)行運(yùn)行正常技術(shù)文件整理移交線路檢查/程序修改NY分析被控對(duì)象、明確控制要求確定輸入/輸出設(shè)備及信號(hào)特點(diǎn)選擇PLC機(jī)型及擴(kuò)展設(shè)備輸入/輸出點(diǎn)地址分配制定電氣控制方案1.2可編程控制器的選擇根本原那么：根本性能售后效勞先進(jìn)性性能價(jià)格比高滿足控制要求整體選擇：特殊功能通信連網(wǎng)具體選擇：6〕通信功能〔1〕根本單元的選擇1〕響應(yīng)速度2〕存儲(chǔ)容量3〕擴(kuò)展能力4〕結(jié)構(gòu)形式5〕特殊功能〔2〕指令系統(tǒng)的選擇l〕總指令數(shù)2〕指令種類3〕表達(dá)方式4〕編程工具〔3〕I/O模塊的選擇1〕開(kāi)關(guān)量輸入模塊2〕開(kāi)關(guān)量輸出模塊3〕模擬量輸入模塊4〕模擬量輸出模塊5〕通信模塊6〕功能模塊〔4〕其他選擇1〕性價(jià)比2〕系列產(chǎn)品3〕售后效勞2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)依據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)和種類控制功能設(shè)備狀況工藝要求2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案

PLC被控對(duì)象單臺(tái)控制

PLC被控對(duì)象2被控對(duì)象1被控對(duì)象3多臺(tái)控制(1)PLC控制系統(tǒng)類型1〕集中控制系統(tǒng)PLC被控對(duì)象4通信單元I/OA被控對(duì)象1被控對(duì)象2被控對(duì)象3I/OBI/OC遠(yuǎn)程控制

2〕分布式控制系統(tǒng)PLC2被控對(duì)象2被控對(duì)象1被控對(duì)象3PLC1PLC3上位機(jī)通信方式1PLC2被控對(duì)象2被控對(duì)象1被控對(duì)象3PLC1PLC3上位機(jī)通信方式2(2)系統(tǒng)的運(yùn)行方式自動(dòng)運(yùn)行方式半自動(dòng)運(yùn)行方式單步運(yùn)行方式手動(dòng)運(yùn)行方式

〔3〕系統(tǒng)的停止方式正常停止暫時(shí)停止緊急停止2.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)文件(1)系統(tǒng)硬件原理結(jié)構(gòu)圖電源單元CPU單元DeviceNet主單元I/O單元PT觸摸屏T分支DeviceNet從單元1DeviceNet通訊單元DeviceNet從單元2DeviceNet從單元3遠(yuǎn)程I/O單元PLC2PLC3PLC4(2)模塊統(tǒng)計(jì)表〔3〕I/O地址分配表輸

入輸

出元件名稱、代號(hào)輸入點(diǎn)元件名稱、代號(hào)輸出點(diǎn)自動(dòng)/調(diào)整控制開(kāi)關(guān)SA100010夾緊油缸推動(dòng)電磁鐵YC101000一次/多次循環(huán)控制開(kāi)關(guān)SA200011夾緊油缸拉動(dòng)電磁鐵YC201001主軸調(diào)整轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA300102刀架縱向動(dòng)作電磁鐵YC301002夾具調(diào)整轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA400103刀架橫向動(dòng)作電磁鐵YC401003機(jī)械手調(diào)整轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA500104機(jī)械手電磁鐵YC501004橫刀架調(diào)整轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA600007主軸交流接觸器KM201005縱刀架調(diào)整轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA700008循環(huán)啟動(dòng)按鈕SB400009急返停止按鈕SB300000刀架縱進(jìn)SQ100001刀架橫進(jìn)SQ200002刀架橫退SQ300003機(jī)械手返回SQ400004機(jī)械手送料SQ500005刀架縱退SQ600006〔4〕I/O接線圖2.3PLC輸入/輸出電路設(shè)計(jì)〔1〕根據(jù)輸入信號(hào)類型合理選擇輸入模塊開(kāi)關(guān)元件的接線

00000000010000200003PLC

COM2.3.1PLC輸入電路設(shè)計(jì)〔2〕輸入元件的接線方式模擬量輸入的接線電壓輸入電流輸入CH1V+V-I+C0MPGV+V-I+C0MCH4CQM1-AD041編碼器輸入的接線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PLC。與系統(tǒng)控制局部關(guān)系不大的輸入信號(hào)可放在PLC之外。利用系統(tǒng)不同的工作方式。利用軟件。用矩陣輸入的方法?！?〕減少輸入點(diǎn)的方法用矩陣輸入的方法擴(kuò)展輸入點(diǎn)用矩陣輸入擴(kuò)展輸入端COM…0000000001000020000300004000050000600007SB3SB0SB2SB14SB15SB100000000040000300007┇0000000006200020000000007200030000300006200142001520000000000000520001解碼用梯型圖2.3.2PLC輸出電路的設(shè)計(jì)

晶閘管輸出：交流負(fù)載

開(kāi)通與關(guān)斷時(shí)間約為1ms和10ms2〕模擬量信號(hào)：〔1〕根據(jù)負(fù)載類型確定輸出方法1〕開(kāi)關(guān)量信號(hào)：繼電器輸出：交流負(fù)載或直流負(fù)載

開(kāi)通與關(guān)斷延遲時(shí)間約為10ms晶體管輸出：直流負(fù)載

開(kāi)通與關(guān)斷時(shí)間均小于1ms適宜的D/A模塊〔2〕輸出負(fù)載接線方式01000010010100201003COM交流電源L1L3L2L4PLCNL01000010010100201003COM直流電源L1L3L2L4PLC+—直流負(fù)載（NPN晶體管輸出）交流負(fù)載2〕在同一公共端所有輸出點(diǎn)的數(shù)量，必須確保同時(shí)接通輸出負(fù)載的電流之和小于公共端所允許通過(guò)的電流值?！?〕選擇輸出電流電壓1〕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。如果負(fù)載實(shí)際電流較大，輸出模塊無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)，可以加中間驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)?！?〕輸出電路的保護(hù)1〕在輸出負(fù)載回路中加裝熔斷器，進(jìn)行短路保護(hù)。2〕直流電感性負(fù)載，在電感性負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。3〕交流電感性負(fù)載，應(yīng)在其兩端并聯(lián)阻容吸收回路。4〕實(shí)際使用中常將所有的開(kāi)關(guān)量輸出都通過(guò)中間繼電器驅(qū)動(dòng)負(fù)載，以保證PLC輸出模塊的平安。〔5〕減少輸出點(diǎn)的方法〔4〕某些相對(duì)獨(dú)立的受控設(shè)備也可用普通繼電器直接控制?！?〕矩陣輸出〔2〕并聯(lián)輸出〔6〕留有余量〔1〕分組輸出LKM11KM21KM12KM22KM13KM23KM14KM24PLC01000010010100201003COM21N分組輸出例子2.4系統(tǒng)供電及接地設(shè)計(jì)2.4.1系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)〔2〕電源模塊的選擇電源模塊的輸入電壓電源模塊的輸出功率擴(kuò)展單元中的電源模塊電源模塊接線〔1〕供電系統(tǒng)的保護(hù)措施隔離變壓器交流穩(wěn)壓器UPS電源晶體管開(kāi)關(guān)電源〔3〕供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.4.2接地設(shè)計(jì)

接地電阻一般應(yīng)小于4Ω要保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度要采取防腐蝕措施，進(jìn)行防腐處理單獨(dú)設(shè)計(jì)接地〔1〕接地的要求〔2〕接地的處理方法PLC其它機(jī)器PLC其它機(jī)器PLC其它機(jī)器√√×3.1軟件設(shè)計(jì)概述

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)

3軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

3.2軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容