1、第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計第九章第九章PLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計9.1PLC控制系統(tǒng)設計步驟及內(nèi)容控制系統(tǒng)設計步驟及內(nèi)容 9.2PLC在工程運用中要留意的一些實踐問題在工程運用中要留意的一些實踐問題 第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計9. 1 PLC9. 1 PLC控制系統(tǒng)設計步驟及內(nèi)容控制系統(tǒng)設計步驟及內(nèi)容9. 1. 1 9. 1. 1 設計的根本原那么設計的根本原那么1 1、最大限制地滿足被控制對象和用戶的控制要求、最大限制地滿足被控制對象和用戶的控制要求2 2、在滿足要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單，一、在滿

2、足要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單，一次性投資小，運用時節(jié)約能源。次性投資小，運用時節(jié)約能源。3 3、保證控制系統(tǒng)平安、可靠，運用與維修方便。、保證控制系統(tǒng)平安、可靠，運用與維修方便。4 4、思索到今后的開展和工藝的改良，在配置硬件設、思索到今后的開展和工藝的改良，在配置硬件設備時應留有一定的余量。備時應留有一定的余量。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計9.1.2 9.1.2 設計的普通步驟和內(nèi)容設計的普通步驟和內(nèi)容一、方案論證一、方案論證1、分析工藝要求，首先對被控對象的工藝過程、工藝、任務、分析工藝要求，首先對被控對象的工藝過程、工藝、任務特點、環(huán)境條件、用戶

3、要求及其他相關情況，進展仔細的全特點、環(huán)境條件、用戶要求及其他相關情況，進展仔細的全面的分析，然后繪制供設計時用的必要圖表。面的分析，然后繪制供設計時用的必要圖表。2、控制方案選定，、控制方案選定， 在分析被控對象及其控制要求的根底上，在分析被控對象及其控制要求的根底上，根據(jù)根據(jù)PLC的技術特點，在與繼電控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)的技術特點，在與繼電控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)及電子控制系統(tǒng)等進展綜合比較后，優(yōu)選控制方案。假設被及電子控制系統(tǒng)等進展綜合比較后，優(yōu)選控制方案。假設被控制系統(tǒng)具有以下特點，那么宜優(yōu)先選用控制系統(tǒng)具有以下特點，那么宜優(yōu)先選用PLC控制。控制。1、輸入輸出以開關量為主、輸入輸

4、出以開關量為主2、輸入輸出點數(shù)較多，普通有、輸入輸出點數(shù)較多，普通有10點左右就可選用點左右就可選用PLC控制控制3、控制系統(tǒng)運用環(huán)境條件較差，對控制系統(tǒng)可靠性要求高。、控制系統(tǒng)運用環(huán)境條件較差，對控制系統(tǒng)可靠性要求高。4、系統(tǒng)工藝流程復雜，用常規(guī)的繼電接觸控制難以實現(xiàn)。、系統(tǒng)工藝流程復雜，用常規(guī)的繼電接觸控制難以實現(xiàn)。5、系統(tǒng)工藝有能夠改良或系統(tǒng)的控制要求有能夠擴展。、系統(tǒng)工藝有能夠改良或系統(tǒng)的控制要求有能夠擴展。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計二、硬件的設計二、硬件的設計1、可編程控制器的選擇主要思索以下幾個要素：、可編程控制器的選擇主要思索以下幾個要素：1

5、、PLC功能與控制要求相順應：功能與控制要求相順應：(高、中、低檔機高、中、低檔機2、PLC構(gòu)造合理、機型一致，整體式構(gòu)造合理、機型一致，整體式模塊式構(gòu)造模塊式構(gòu)造)3、在線編程或離線編程：、在線編程或離線編程：在線編程的在線編程的PLC，主機和編程器共用一個，主機和編程器共用一個CPU。離線編程的離線編程的PLC ，主機和編程器各有一個，主機和編程器各有一個CPU。4、存儲容量、存儲容量廠家普通提供廠家普通提供1K、2K、4K、8K、16K程序不等的存儲器。程序不等的存儲器。用戶程序占用內(nèi)存粗略估算方法：用戶程序占用內(nèi)存粗略估算方法：1、PLC內(nèi)存容量指令條數(shù)約等于內(nèi)存容量指令條數(shù)約等于I/

6、O總點數(shù)的總點數(shù)的10 15倍倍2、指令條數(shù)約等于、指令條數(shù)約等于6I/0+2T+C5、I/O點數(shù)點數(shù) 必要時留有一定的裕量。必要時留有一定的裕量。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計6 6、價錢方面、價錢方面7 7、PLCPLC的輸入、輸出方式的輸入、輸出方式8 8、PLCPLC處置速度處置速度 PLC PLC以掃描方式任務，從接受輸入信號到以掃描方式任務，從接受輸入信號到輸出信號控制外圍設備，存在著滯后景象，但能滿足普通控制輸出信號控制外圍設備，存在著滯后景象，但能滿足普通控制要求。假設某些設備要求輸出呼應快，可采用快速呼應的模塊，要求。假設某些設備要求輸出呼應

7、快，可采用快速呼應的模塊，優(yōu)化軟件縮短掃描周期或中斷處置等措施。優(yōu)化軟件縮短掃描周期或中斷處置等措施。9 9、能否選用擴展單元。、能否選用擴展單元。2 2、外圍設備的選擇、外圍設備的選擇 ，包括外圍輸入，包括外圍輸入/ /輸出設備的選擇輸出設備的選擇3 3、其他硬件的設計和選擇，包括控制柜臺，相關儀表的、其他硬件的設計和選擇，包括控制柜臺，相關儀表的選擇。選擇。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計三、軟件設計三、軟件設計其主要內(nèi)容包括：其主要內(nèi)容包括：1、對復雜的控制系統(tǒng)應繪制工藝流程圖或控制功能圖；、對復雜的控制系統(tǒng)應繪制工藝流程圖或控制功能圖；2、編制梯形圖；、

8、編制梯形圖；3、根據(jù)梯形圖編寫程序清單；、根據(jù)梯形圖編寫程序清單；對復雜的程序首先進展分段調(diào)試，然后進展總調(diào)試，并作必要對復雜的程序首先進展分段調(diào)試，然后進展總調(diào)試，并作必要的修正。的修正。四、施工設計四、施工設計1、畫出完好的電路圖，必要時還要畫出控制環(huán)節(jié)單元、畫出完好的電路圖，必要時還要畫出控制環(huán)節(jié)單元電氣原理圖電氣原理圖2、畫出、畫出PLC的輸入輸出端子接線圖的輸入輸出端子接線圖3、畫出、畫出PLC的電源進線接線圖和輸出執(zhí)行電器的供電接線的電源進線接線圖和輸出執(zhí)行電器的供電接線圖。圖。4、電氣柜內(nèi)元器件布置圖，相互間接線圖。、電氣柜內(nèi)元器件布置圖，相互間接線圖。5、控制柜臺面板元器件布置

9、圖。、控制柜臺面板元器件布置圖。6、假設大的系統(tǒng)有多個電氣柜時，應畫出各個電氣柜間銜、假設大的系統(tǒng)有多個電氣柜時，應畫出各個電氣柜間銜接線圖。接線圖。7、其他必要的施工圖。、其他必要的施工圖。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計五五 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試. .硬件部分模擬調(diào)試硬件部分模擬調(diào)試: :可在斷開主電路的情況下進展可在斷開主電路的情況下進展, ,試試手動控試試手動控制能否正確制能否正確; ;軟件部分模擬調(diào)試軟件部分模擬調(diào)試: :可用模擬開關和可用模擬開關和PLCPLC輸出指示輸出指示燈進展燈進展, ,有模擬

10、量輸入輸出時有模擬量輸入輸出時, ,可用電位器和萬用表配合進展可用電位器和萬用表配合進展. .如今有些如今有些PLCPLC產(chǎn)品可在電腦產(chǎn)品可在電腦(PC)(PC)機上直接進展模擬調(diào)試機上直接進展模擬調(diào)試. .聯(lián)機調(diào)試時聯(lián)機調(diào)試時, ,可把編好的程序下載到現(xiàn)場的可把編好的程序下載到現(xiàn)場的PLCPLC中中, ,并把并把PLCPLC裝到裝到控制柜相應的位置控制柜相應的位置. .調(diào)試時先將主電路斷電調(diào)試時先將主電路斷電, ,只對控制柜聯(lián)機調(diào)只對控制柜聯(lián)機調(diào)試即可試即可. .六編寫技術文件六編寫技術文件系統(tǒng)調(diào)試和運轉(zhuǎn)考驗勝利后，整理技術資料，編制技術文件系統(tǒng)調(diào)試和運轉(zhuǎn)考驗勝利后，整理技術資料，編制技術文

11、件包括設計資料、資料清單、調(diào)試情況及運用、維護闡明等。包括設計資料、資料清單、調(diào)試情況及運用、維護闡明等。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計9.2 PLC9.2 PLC在工程運用中要留意的實踐問題在工程運用中要留意的實踐問題9.2.1 PLC9.2.1 PLC的安裝的安裝1 1、環(huán)境溫度要適當，普通不低于、環(huán)境溫度要適當，普通不低于0 0度或高于度或高于5555度。度。PLCPLC安裝時安裝時應遠離熱源，防止太陽光直接照射，留意散熱通風且留有一定應遠離熱源，防止太陽光直接照射，留意散熱通風且留有一定的空間。的空間。2 2、留意防潮、防塵、防腐、防震。、留意防潮、防

12、塵、防腐、防震。PLCPLC最好置于有維護型外最好置于有維護型外殼的控制柜內(nèi)，而且殼的控制柜內(nèi)，而且PLCPLC固定要牢靠。固定要牢靠。3 3、PLCPLC應盡能夠離高壓線或高壓設備遠些，以防止電磁干擾。應盡能夠離高壓線或高壓設備遠些，以防止電磁干擾。9.2.2 9.2.2 電源的設計電源的設計、正確把外部電源接到上。、正確把外部電源接到上。、的供電線路應與其他大功率用電設備或產(chǎn)生強干、的供電線路應與其他大功率用電設備或產(chǎn)生強干擾設備分開。擾設備分開。、假設的供電電源帶有嚴重干擾，應安裝一個一、假設的供電電源帶有嚴重干擾，應安裝一個一、二次側(cè)之間帶有隔離層的、電壓比為的隔離變壓器，以減少二次側(cè)

13、之間帶有隔離層的、電壓比為的隔離變壓器，以減少外界設備對的影響。外界設備對的影響。、必要時可在供電電源線路上接入低通濾波器，以、必要時可在供電電源線路上接入低通濾波器，以便濾去高頻干擾信號。便濾去高頻干擾信號。5 5、在實踐系統(tǒng)中，忽然停電會呵斥嚴重后果，可添加、在實踐系統(tǒng)中，忽然停電會呵斥嚴重后果，可添加UPSUPS不不延續(xù)電源。延續(xù)電源。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計9.2.3 9.2.3 系統(tǒng)的接地系統(tǒng)的接地在在PLCPLC中，接地是抑制干擾使系統(tǒng)可靠任務的主要方法。中，接地是抑制干擾使系統(tǒng)可靠任務的主要方法。接地有兩個目的，一是消除各電流流經(jīng)公共地線阻

14、抗時所產(chǎn)生的噪聲電壓；接地有兩個目的，一是消除各電流流經(jīng)公共地線阻抗時所產(chǎn)生的噪聲電壓；二是防止磁場與電位差的影響。二是防止磁場與電位差的影響。理想的情況是一切接地點與大地之間的阻抗為零。在普通的接地過程中要求理想的情況是一切接地點與大地之間的阻抗為零。在普通的接地過程中要求如下：如下：1 1接地電阻應小于接地電阻應小于4 4歐；歐；2 2具有足夠的機械強度；具有足夠的機械強度；3 3具有耐具有耐腐蝕及防腐處置；腐蝕及防腐處置；4 4PLCPLC系統(tǒng)單獨接地。系統(tǒng)單獨接地。在在PLCPLC中常見的地線有：中常見的地線有：數(shù)字地數(shù)字地 也叫邏輯地，是各種開關量信號的零電位；也叫邏輯地，是各種開關

15、量信號的零電位；模擬地模擬地 是各種模擬量信號的零電位；是各種模擬量信號的零電位；信號地信號地 通常為傳感器的地；通常為傳感器的地；交流地交流地 交流供電電源的地線，這種地線是產(chǎn)生噪聲的地；交流供電電源的地線，這種地線是產(chǎn)生噪聲的地；直流地直流地 直流供電電源的地；直流供電電源的地；屏蔽地屏蔽地 機殼地，為防止靜電感應和磁場感應而設置的地。機殼地，為防止靜電感應和磁場感應而設置的地。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計9.2.4 9.2.4 電纜設計與鋪設電纜設計與鋪設 對于對于PLC而言，電纜包括供電系統(tǒng)的動力電纜及各種開而言，電纜包括供電系統(tǒng)的動力電纜及各種開關

16、量、模擬量、高速脈沖、遠程通訊等信號電纜。關量、模擬量、高速脈沖、遠程通訊等信號電纜。對通訊電纜普通采用廠家提供的公用電纜；對模擬量信號、對通訊電纜普通采用廠家提供的公用電纜；對模擬量信號、高速脈沖信號采用雙層屏蔽電纜。高速脈沖信號采用雙層屏蔽電纜。傳輸線之間的相互關擾是數(shù)字控制系統(tǒng)中較難處理的問題。傳輸線之間的相互關擾是數(shù)字控制系統(tǒng)中較難處理的問題。這些干擾主要來自傳輸導線間分布電容、電感引起的電磁這些干擾主要來自傳輸導線間分布電容、電感引起的電磁耦合。防止這種干擾的有效方法，使信號遠離動力線或電耦合。防止這種干擾的有效方法，使信號遠離動力線或電網(wǎng)，將動力線、控制線和信號線嚴厲分開，分別布線。網(wǎng)，將動力線、控制線和信號線嚴厲分開，分別布線。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設計控制系統(tǒng)綜合設計9.2.5 PLC9.2.5 PLC輸出端的維護輸出端的維護 當當PLC的輸出負