【正文】 注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。例如：應(yīng)該保證 PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等），也能正常工作。 2. 保證 PLC控制系統(tǒng)安全可靠 保證 PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國內(nèi)、國外資料。 3 第 1 章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 PLC 具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。 上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長率一直保持為 30~40%。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC 的定義有許多種。 1968 年美國 GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱 Programmable Controller（ PC）。 1 目錄 緒論 ……………………………………………………………………………… 3 第 1章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) …………………………………………………… 4 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 ………………………………………… 4 PLC機(jī)型選擇 …………………………………………………………… 5 第 2章 鍋爐車間輸煤機(jī)組控制 PLC 電氣控制系統(tǒng) …………………………… 8 鍋爐車間輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書 ……………………………… 8 鍋爐車間輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)總體方案設(shè) 計(jì) …………………………… 10 鍋爐車間輸煤機(jī)組控制原理圖設(shè)計(jì) …………………………………… 10 PLC硬件控制電路設(shè)計(jì) ………………………………………………… 12 PLC控制程序設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 15 梯形圖程序調(diào)試 …………………………………………………………… 20 第 3章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) ………………………………………………………… 21 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………… 21 2 緒論 工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。 個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡稱 PC）發(fā)展起來后，為了方便， 也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC），現(xiàn)在，仍常常將 PLC 簡稱 PC。國際電工委員會（ IEC）對 PLC 的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一 個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。在這時(shí)期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS系統(tǒng)。PLC 在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。因此，在設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： 1. 最大限度地滿足被控對象的控制要求 充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。同時(shí)要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案， 共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題和疑難問題。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。 3. 力求簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便 一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金 的增加。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標(biāo)。這就要求在選擇 PLC、輸入 /輸出模塊、 I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。從美國，日本、德國等國家引進(jìn)的 PLC產(chǎn)品及國內(nèi)廠商組裝或自行開發(fā)的 PLC產(chǎn)品已有幾十個(gè)系列。其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)，編程方法、價(jià)格等各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。一般來說，各個(gè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品在可靠性上都是過關(guān)的，機(jī)型的選擇主要是指在功能上如何滿足自己需要，而不浪費(fèi)機(jī)器容量。 可編程控制器控制系統(tǒng) I/O點(diǎn)數(shù)估算 I/O點(diǎn)數(shù)是衡量可編程控制器規(guī)模大小的重要指標(biāo)。估算出被控對象上 I/O點(diǎn)數(shù)后，就可選擇點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)目删幊炭刂破鳌? 內(nèi)存估計(jì) 用戶程序所需內(nèi)存容量要受到下面幾個(gè)因素的影響：內(nèi)存利用率；開關(guān)量輸入輸出點(diǎn)數(shù)；模擬量輸入輸出點(diǎn)數(shù)。高的利用率給用戶帶來好處。另外同樣程序可縮短掃描周期時(shí)間，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)。一般系統(tǒng)中，開關(guān)量輸入和開關(guān)量輸出的比為 6： 4。 所需內(nèi)存字?jǐn)?shù) =開關(guān)量（輸入 +輸出）總點(diǎn)數(shù) *10 5 （ 3）模擬量輸入輸出總點(diǎn)數(shù) 具有模擬量控制的系統(tǒng)就要用到數(shù)字傳送和運(yùn)算的功能指令，這些功能指令內(nèi)存利用率較低，因此所占內(nèi)存數(shù)要增加。在模擬量輸入輸出同時(shí)存在的情況下，就要進(jìn)行較復(fù)雜的運(yùn)算，一般是閉環(huán)控制，內(nèi)存要比只有模擬量輸入的情況需要量大。常常把模擬量讀入、濾波及模擬量輸出編成子程序使用，這使所 占內(nèi)存大大減少，特別是在模擬量路數(shù)比較多時(shí)。下面給出一般情況下的經(jīng)驗(yàn)公式： 只有模擬量輸入時(shí)： 內(nèi)存字?jǐn)?shù) =模擬量點(diǎn)數(shù) *l00 模擬量輸入輸出同時(shí)存在時(shí)： 內(nèi)存字?jǐn)?shù)＝模擬量點(diǎn)數(shù) *200 這些經(jīng)驗(yàn)公式的算法是在 10點(diǎn)模擬量左右，當(dāng)點(diǎn)數(shù)小于 10 時(shí)，內(nèi)存字?jǐn)?shù)要適當(dāng)加大，點(diǎn)數(shù)多時(shí)，可適當(dāng)減小。然后按計(jì)算存儲器字?jǐn)?shù)的 25%考慮裕量。可編程控制器順序掃描的工作方式使它不能可靠地接收持續(xù)時(shí)間小于掃描周期的輸入信號。 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間是指輸入信號產(chǎn)生時(shí)刻與由此而使輸出信號狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)刻的時(shí)間間隔。由現(xiàn)場設(shè)備與模塊之間的遠(yuǎn)近程度選擇電壓的大小。另外高密度的輸入模塊如 32 點(diǎn)、 64點(diǎn)，同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須考慮門檻（接通電平與關(guān)斷電平之差）電平的大小。 輸出模塊的任務(wù)是將機(jī)器內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換為外部過程的控制信號。繼電器輸出模塊優(yōu)點(diǎn)是適用電壓范圍寬，導(dǎo)通壓降損失小，價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是壽命短，響應(yīng)速度慢。輸出模塊的電流值必須大于負(fù)載電流的額定值。整體式結(jié)構(gòu)把 PLC的 I/O和 CPU放在一塊大印刷電路板上，節(jié)省了插接環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)緊 湊，體積小，每一 I/O點(diǎn)的平均價(jià)格也比模塊式的便宜，所以小型 PLC控制系統(tǒng)多采用整體式結(jié)構(gòu)。維修時(shí)更換模塊，判斷與處理故障快速方便。 是否需要通訊聯(lián)網(wǎng)的功能 大部分小型 PLC都是以單機(jī)自動化為目的，一般沒有和上位計(jì)算機(jī)通訊的接口。一般大、中型 PLC都具有通訊功能。 以上簡要地介紹了 PLC選型的依