【正文】 第 10章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ? 概 述 ? 梯形圖的基本電路 ? 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 ? 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)方法 ? 梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)方法 ? 多種工作方式的程序設(shè)計(jì) ? 具有斷電保持功能的程序設(shè)計(jì) ? PLC控制泡沫塑料切片機(jī) 概 述 ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì) ? 設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本原則： ? 控制系統(tǒng)應(yīng)安全、可靠、實(shí)用，且易于維修； ? 在滿足控制要求的前提下，系統(tǒng)應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟(jì)，性價(jià)比高； ? 考慮到今后的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在硬件配置上應(yīng)留有一定的裕量。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟和基本內(nèi)容如下： ? 弄清開關(guān)量、模擬量還是數(shù)字量控制？ ? 其規(guī)模有多大？ I/O點(diǎn)數(shù)有多少？ ? 模擬量的路數(shù)和位數(shù)各多少？ ? 數(shù)字量控制時(shí)， PLC接收或輸出高速脈沖的頻率是多少？ ? 是否有數(shù)據(jù)采集、顯示監(jiān)控的要求？ ? 是否有 PID運(yùn)算、閉環(huán)控制和通信聯(lián)網(wǎng)等更高的要求？ ? 必要時(shí)進(jìn)行內(nèi)存容量的估算。 系統(tǒng)分析 ?必須對生產(chǎn)的工藝過程進(jìn)行深入調(diào)查，明確 PLC控制的任務(wù) ?要弄清操作方式和在每一種操作方式下應(yīng)完成的動(dòng)作 ? 操作方式通常分手動(dòng)、自動(dòng)，自動(dòng)方式又分單周期（半自動(dòng)）、連續(xù)（全自動(dòng)）。 ? 完成的動(dòng)作：動(dòng)作順序、動(dòng)作條件、必需的保護(hù)和聯(lián)鎖等。 ?弄清 PLC的使用環(huán)境。 PLC使用時(shí)，對環(huán)境溫度、防潮、防塵、防腐、防震、防電磁干擾都有相應(yīng)的要求。 硬件電路設(shè)計(jì) 1. 選擇 PLC機(jī)型 基本原則： 滿足控制要求的前提下，保證可靠、維護(hù)方便，最佳性價(jià)比。 1）性能與任務(wù)相適應(yīng)：主要指標(biāo)有最大 I/O點(diǎn)數(shù)，工作速度，內(nèi)存容量、內(nèi)存配置，工作電源， PLC的輸出方式，特殊功能配置， PLC的安裝尺寸 2） PLC結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型統(tǒng)一：同一個(gè)企業(yè)里，應(yīng)盡量使機(jī)型一致。 3）可靠性 ? 控制系統(tǒng)必須可靠地工作，可靠性是第一位的問題 ? 應(yīng)盡可能選擇使用廣泛、口碑好的大公司產(chǎn)品 ? 應(yīng)考慮生產(chǎn)廠家的售后服務(wù)、技術(shù)支持 ? 重要行業(yè)（如發(fā)電廠、港口），采用雙機(jī)熱備或冗余配置 2．選擇輸入元件、輸出執(zhí)行元件 ? 輸入元件：按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、旋轉(zhuǎn)編碼器、液位開關(guān)、變送器等。 ? 輸出執(zhí)行元件：接觸器、電磁閥、指示燈、數(shù)碼管等。 對上述外圍器件應(yīng)按控制要求，從實(shí)際出發(fā)，選擇合適的類別、型號和規(guī)格。 3．進(jìn)行 I/O點(diǎn)的分配，設(shè)計(jì) PLC控制線路，設(shè)計(jì)主電路 1） I/O點(diǎn)的分配 ? 建立 I/O點(diǎn)與輸入、輸出元件的對應(yīng)關(guān)系：利于記憶、方便編程、節(jié)省配線。 ? 為了減少投資，用一些方法節(jié)省 PLC的 I/O點(diǎn)數(shù)。如：單按鈕控制啟動(dòng) /停止，相同控制功能的按鈕并聯(lián)使用，等等。 2）設(shè)計(jì) PLC控制線路 ? PLC的輸入端可以使用自身配置的 DC 24V電源。如果該電源還用于其他目的，注意不要超過其額定容量。 ? PLC的輸出端需要注意的問題： ① 在 PLC的輸出公共端子 COM上串入保險(xiǎn)絲，作為短路保護(hù)用。 ② 如輸出端接感性負(fù)載時(shí)，要考慮接入相應(yīng)的保護(hù)電路，保護(hù) PLC的輸出點(diǎn)。交流感性負(fù)載使用 RC吸收電路，直流感性負(fù)載使用 RC吸收電路或續(xù)流二極管。 ③ 如果輸出端的負(fù)載電流超過最大限額，可先外接繼電器，然后驅(qū)動(dòng)負(fù)載。 ④ 裝接外部緊急停車電路。當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，按緊急停車按鈕，切斷負(fù)載電源。 3）主電路的設(shè)計(jì) ? 按照繼電器控制電路的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行 。 軟件程序設(shè)計(jì) 1．熟悉 PLC指令系統(tǒng)和 PLC的內(nèi)部軟器件 2．程序應(yīng)結(jié)構(gòu)分明、層次清楚 3．程序應(yīng)能正確、可靠地實(shí)現(xiàn)控制功能 邏 輯 設(shè) 計(jì) 法 經(jīng) 驗(yàn) 設(shè) 計(jì) 法 順 序 控 制 設(shè) 計(jì) 法 設(shè) 計(jì) 方 法 注意問題 制作控制柜及現(xiàn)場施工 ? 先畫出 PLC的電源進(jìn)線接線圖和輸出執(zhí)行元件的供電接線圖；畫出電氣柜內(nèi)元器件布置圖、相互間接線圖；畫出控制面板元器件布置圖。 ? 現(xiàn)場安裝要安全、正確、可靠、合理、美觀，要處理好 PLC的接地，注意提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 系統(tǒng)調(diào)試 ? 安裝完畢后先對各單元環(huán)節(jié)和各電柜分別進(jìn)行調(diào)試，然后按動(dòng)作順序，模擬輸入控制信號，逐步進(jìn)行調(diào)試。如果有問題，修改軟件，必要時(shí)再調(diào)整硬件，直到符合要求。 編制技術(shù)文件 ? 系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行成功后，整理技術(shù)資料，編制技術(shù)文件，包括電氣原理圖、元件明細(xì)表、軟件清單、使用說明書等。 梯形圖的基本電路 啟保停電路 ?按下啟動(dòng)按鈕， ，使 ， 閉合，維持 ，接觸器 KM通電，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 ?具有自鎖或自保持作用。 ?按下停止按鈕， ， ，電機(jī)停轉(zhuǎn)。 （ a） 梯形圖 啟保停電路 COM COM ～ PLC （ b） PLC外部接線圖 DC24V AC220V SB1 KM SB2 FU 停止按鈕 啟動(dòng)按鈕 雙向控制電路 ? 按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 ， ， ， KM1得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)；此時(shí)若按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 ， ， 圈斷電，電機(jī)正轉(zhuǎn)停止； ， ， KM2得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)。 ? 按下停止按鈕 ， ，線圈斷電，電機(jī)停轉(zhuǎn)。 ? KM KM2不能同時(shí)得電。 雙向控制電路 （ a） 梯形圖 COM （ b） PLC外部接線圖 PLC DC24V SB1 SB2 SB3 COM ～ AC220V KM1 KM2 KM2 KM1 FU 機(jī)械互鎖 機(jī)械互鎖 機(jī)械互鎖 電動(dòng)機(jī) Y△ 降壓啟動(dòng)控制 啟動(dòng)按鈕 SB1： 停止按鈕 SB2： ； 供電電源接觸器 KM1： 星形連接接觸器 KM2： 三角形連接接觸器 KM3： 按下啟動(dòng)按鈕后， KM1與 KM2接通，電動(dòng)機(jī)繞組星形連接降壓啟動(dòng)； Y△換接時(shí)， KM2斷開， KM3接通，繞組接成三角形全壓運(yùn)行。 運(yùn)行過程 KM3 KM2 FU QS KM1 KH W1 U1 V1 （ a）主電路 W2 U2 V2 單按鈕啟?？刂? 用 KEEP指令設(shè)計(jì)單按鈕啟?？刂? DIFU(013) 用基本指令設(shè)計(jì)單按鈕啟?？刂?