文档介绍：第 7章可编程序控制器应用系统的设计
PLC应用系统的总体设计
PLC应用系统的硬件设计与选型
PLC应用系统的程序设计
控制系统设计举例
PLC应用系统的总体设计
可编程控制器应用系统的设计步骤
,确定控制范围
2. 制定控制方案,选择可编程序控制器机型
3. 系统硬件设计和软件编程
4. 模拟调试
5. 现场运行调试
6. 编制系统的技术文件
PLC控制应用系统的设计内容中还应包含的几个方面:
可靠性设计:
(2) 安全性设计:
(3) 标准化设计:
PLC应用系统的硬件设计与选型
由PLC构成控制系统有以下几种方式:
(1) 单机控制系统是指用一台PLC控制一台设备或多台设备,控制的输入/输出点数比较少,属于一种小系统。有的文献称之为集中控制系统。该系统一般多用于各控制对象所处地理位置较集中,且相互之间的动作存在一定的顺序关系的情况下,适合于简单的流水线控制。
(2) 远程I/O系统是指当各控制对象地理位置比较分散,输入/输出线要引入控制器时,可采用I/O模块组成的远程I/O系统。远程I/O主单元通过I/O通道号可正确地操作远程I/O点,输入/输出通道分配在现场的几个区域内,适合于被控对象远离中控室的工业现场。
(3) 分布式控制系统是指采用几台PLC分别独立控制某些设备,各PLC之间、PLC与上位机之间通过数据通信线相连组成的系统,也叫分散型控制系统。这种系统多用于多台生产线的控制,并且控制某设备的PLC如果停运的话,不影响其他设备,适合于控制规模较大的工业现场。
PLC选型的基本原则是所选PLC能够满足控制系统的功能需要。一般从系统控制功能、PLC物理结构、指令和编程方式、PLC存储量和响应时间、通信联网功能等几个方面综合考虑。
从应用角度来看,PLC可按控制功能或输入/输出点数分类。
从PLC的物理结构来看,PLC分为模块式和整体式。
PLC的指令系统一般包括逻辑指令、运算指令、控制指令、数据处理和其他特殊指令,这些指令能完成诸如开平方、对数运算、网络通信等功能。用户可从便于控制系统编程的角度来加以选择,只要能满足实际需要就可以了,避免大材小用。PLC的编程有两种方式:在线和离线编程。采用离线编程可降低成本,对大多数应用系统来说都可以满足生产需要,因而较多的中小型PLC都使用这种方法。在线编程所需成本较高,但使用方便,大型PLC中常采用。
目前PLC联网已成为一种发展趋势,也成为CIMS、SCADA系统的基础。
常用电气元件所需PLC的I/O点数
电气元件
输入点数
输出点数
I/O总点数
Y-△启动笼型电动机
4
3
7
单向/可逆变极电动机
5/6
3/4
8/10
单向/可逆直流电动机
9/12
6/8
15/20
比例阀
3
5
8
单/双线圈电磁阀
2/3
1/2
3/5
按钮开关
1
—
1
信号灯
—
1
1
光电开关
2
—
2
拨码开关
4
—
4
行程开关
1
—
1
位置开关
2
—
2
4. 输入/输出模块的选择
输入模块将现场设备(如按钮开关)的信号进行检测并转换成PLC机内部的电平信号,它按电压分为交流式和直流式,按电路形式分为汇点输入式和分隔输入式。选择输入模块时应考虑:输入信号电压的大小,信号传输的距离长短,是否需要隔离及采用何种方式隔离,内部供电还是外部供电等问题。
输出模块把PLC内部信号转换为外部过程的控制信号,以驱动外部负载。
输入/输出模块是可编程序控制器与被控对象之间的接口,按照输入/输出信号的性质一般可分为开关量(或数字量)和模拟量模块。