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第八章PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)舉例 8 1PLC的應(yīng)用設(shè)計(jì)方法8 2應(yīng)用實(shí)例 1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則與內(nèi)容設(shè)計(jì)原則 1 最大限度地滿足被控設(shè)備或生產(chǎn)過程的控制要求 2 在滿足控制要求的前提下 力求簡單 經(jīng)濟(jì) 操作方便 3 保證控制系統(tǒng)工作安全可靠 4 考慮到今后的發(fā)展改進(jìn) 應(yīng)適當(dāng)留有進(jìn)一步擴(kuò)展的余地 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1 擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件 它是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù) 2 選擇電氣傳動形式和電動機(jī) 電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu) 3 選定PLC的型號 4 編制PLC的輸入 輸出分配表或繪制輸入 輸出端子接線圖 5 根據(jù)系統(tǒng)要求編寫軟件說明書 然后再進(jìn)行程序設(shè)計(jì) 6 重視人機(jī)界面的設(shè)計(jì) 增強(qiáng)人與機(jī)器之間的友善關(guān)系 7 設(shè)計(jì)操作臺 電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件 8 編寫設(shè)計(jì)說明書和使用說明書 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的主要步驟 1 深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求2 確定I O設(shè)備 常用的輸入設(shè)備有按鈕 選擇開關(guān) 行程開關(guān) 傳感器等 常用的輸出設(shè)備有繼電器 接觸器 指示燈 電磁閥等 3 選擇合適的PLC類型 根據(jù)已確定的用戶I O設(shè)備 統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號和輸出信號的點(diǎn)數(shù) 選擇合適的PLC類型 4 分配I O點(diǎn) 編制出輸入 輸出端子的接線圖 5 設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序 這一步是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)最核心的工作 6 將程序輸入PLC 當(dāng)使用計(jì)算機(jī)上編程時(shí) 可將程序下載到PLC中 7 進(jìn)行軟件測試 在將PLC連接到現(xiàn)場設(shè)備上之前 必須進(jìn)行軟件測試 以排除程序中的錯誤 8 應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試 在PLC軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場施工完成后 就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試 調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題要逐一排除 直至調(diào)試成功 9 編制技術(shù)文件 系統(tǒng)技術(shù)文件包括功能說明書 電氣原理圖 電器布置圖 電氣元件明細(xì)表 PLC梯形圖等 3PLC選型在滿足控制要求的前提下 選型時(shí)應(yīng)選擇最佳的性能價(jià)格比 具體應(yīng)考慮以下幾點(diǎn) 1 性能與任務(wù)相適應(yīng)2 PLC的處理速度應(yīng)滿足實(shí)時(shí)控制的要求3 PLC應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理 機(jī)型系列應(yīng)統(tǒng)一4 在線編程和離線編程的選擇 4 PLC容量估算PLC容量包括兩個(gè)方面 一是I O的點(diǎn)數(shù) 二是用戶存儲器的容量 1 I O點(diǎn)數(shù)的估算根據(jù)功能說明書 可統(tǒng)計(jì)出PLC系統(tǒng)的開關(guān)量I O點(diǎn)數(shù)及模擬量I O通道數(shù) 以及開關(guān)量和模擬量的信號類型 應(yīng)在統(tǒng)計(jì)后得出I O總點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上 增加10 15 的裕量 選定的PLC機(jī)型的I O能力極限值必須大于I O點(diǎn)數(shù)估算值 并應(yīng)盡量避免使PLC能力接近飽和 一般應(yīng)留有30 左右的裕量 2 存儲器容量估算用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān) 如I O點(diǎn)數(shù) 控制要求 運(yùn)算處理量 程序結(jié)構(gòu)等 因此在程序設(shè)計(jì)之前只能粗略的估算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 每個(gè)I O點(diǎn)及有關(guān)功能器件占用的內(nèi)存大致如下 所需存儲器容量 KB 1 1 25 DI 10 DO 8 AI O 100 CP 300 1024其中 DI為數(shù)字量輸入總點(diǎn)數(shù) DO為數(shù)字量輸出總點(diǎn)數(shù) AI AO為模擬量I O通道總數(shù) CP為通信接口總數(shù) 5 I O模塊的選擇1 開關(guān)量輸入模塊的選擇PLC的輸入模塊用來檢測來自現(xiàn)場 如按鈕 行程開關(guān) 溫控開關(guān) 壓力開關(guān)等 電平信號 并將其轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電平信號 開關(guān)量輸入模塊按輸入點(diǎn)數(shù)分 常用的有8點(diǎn) 12點(diǎn) 16點(diǎn) 32點(diǎn)等 按工作電壓分 常用的有直流5V 12V 24V 交流110V 220V等 按外部接線方式又可分為匯點(diǎn)輸入 分隔輸入等 2 開關(guān)量輸出模塊的選擇輸出模塊的任務(wù)是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號 驅(qū)動外部負(fù)載 輸出模塊有三種輸出方式 繼電器輸出 雙向可控硅輸出和晶體管輸出 輸出方式的選擇繼電器輸出價(jià)格便宜 使用電壓范圍廣 導(dǎo)通壓降小 承受瞬間過電壓和過電流的能力較強(qiáng) 且有隔離作用 但繼電器有觸點(diǎn) 壽命較短 且響應(yīng)速度較慢 適用于動作不頻繁的交 直流負(fù)載 當(dāng)驅(qū)動電感性負(fù)載時(shí) 最大開閉頻率不得超過1Hz 晶閘管輸出 交流 和晶體管輸出 直流 都屬于無觸點(diǎn)開關(guān)輸出 適用于通斷頻繁的感性負(fù)載 感性負(fù)載在斷開瞬間會產(chǎn)生較高的反壓 必須采取抑制措施 輸出電流的選擇模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值 如果負(fù)載電流較大 輸出模塊不能直接驅(qū)動 則應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié) 對于電容性負(fù)載 熱敏電阻負(fù)載 考慮到接通時(shí)有沖擊電流 故要留有足夠的裕量 允許同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)在選用輸出模塊時(shí) 還要看整個(gè)輸出模塊的滿負(fù)荷能力 如OMRON公司的CQM1 OC222是16點(diǎn)輸出模塊 每個(gè)點(diǎn)允許通過電流2A AC250V DC24V 但整個(gè)模塊允許通過的最大電流僅8A