可編程控制器應用課件：第十章 PLC控制系統(tǒng)設計

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1、1第十章第十章 PLCPLC控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)設計第一節(jié)第一節(jié)PLCPLC控制系統(tǒng)設計的基本原則與主要內(nèi)容控制系統(tǒng)設計的基本原則與主要內(nèi)容一、設計的基本原則一、設計的基本原則1 1、盡量選擇主流機型。、盡量選擇主流機型。2 2、能夠滿足被控對象的控制要求。、能夠滿足被控對象的控制要求。3 3、系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，使用和維修方便。、系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，使用和維修方便。4 4、保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。、保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。5 5、考慮到未來的發(fā)展，選擇的、考慮到未來的發(fā)展，選擇的PLCPLC要留有余量。要留有余量。2二、設計的主要內(nèi)容二、設計的主要內(nèi)容1 1、進行系統(tǒng)的總體設計。、進行系統(tǒng)的總體

2、設計。2 2、確定、確定I/OI/O數(shù)。數(shù)。3 3、選擇、選擇PLCPLC機型、容量、機型、容量、I/OI/O模塊和電源模塊。模塊和電源模塊。4 4、選擇用戶輸入、輸出設備及輸出設備驅(qū)動的對象。、選擇用戶輸入、輸出設備及輸出設備驅(qū)動的對象。5 5、設計控制程序。、設計控制程序。3三、設計的三、設計的一般步驟一般步驟4畢業(yè)設計任務書畢業(yè)設計任務書例：例：農(nóng)村電力市場開發(fā)與需求管理的研究農(nóng)村電力市場開發(fā)與需求管理的研究 一、畢業(yè)設計主要內(nèi)容一、畢業(yè)設計主要內(nèi)容 1 1、分析我國農(nóng)村電力的消費現(xiàn)狀和特點。、分析我國農(nóng)村電力的消費現(xiàn)狀和特點。2 2、農(nóng)村電力市場的潛力分析。、農(nóng)村電力市場的潛力分析。3

3、 3、對當前電網(wǎng)公司營銷策略存在的問題進行研究分析。、對當前電網(wǎng)公司營銷策略存在的問題進行研究分析。4 4、根據(jù)農(nóng)村電力市場的發(fā)展趨勢，結合需求管理，提出、根據(jù)農(nóng)村電力市場的發(fā)展趨勢，結合需求管理，提出促進農(nóng)村電力市場發(fā)展的營銷策略。促進農(nóng)村電力市場發(fā)展的營銷策略。5 5、查閱國內(nèi)外文獻資料，撰寫文獻綜述和開題報告。、查閱國內(nèi)外文獻資料，撰寫文獻綜述和開題報告。6 6、按要求完成外文翻譯工作。、按要求完成外文翻譯工作。5二、基本要求二、基本要求1 1、提出促進中國農(nóng)村電力市場發(fā)展的營銷策略。、提出促進中國農(nóng)村電力市場發(fā)展的營銷策略。2 2、研究成果以論文的形式提交。、研究成果以論文的形式提交。

4、3 3、每周匯報畢業(yè)設計進展情況，討論下一步研究重點。、每周匯報畢業(yè)設計進展情況，討論下一步研究重點。4 4、完成不少于、完成不少于20002000字的文獻綜述和不少于字的文獻綜述和不少于30003000字的外文字的外文翻譯。翻譯。5 5、按時完成不少于、按時完成不少于1.51.5萬字的畢業(yè)設計論文萬字的畢業(yè)設計論文,格式與學校格式與學校要求一致。要求一致。6三、設計三、設計(論文論文)進度進度1 1、完成資料收集、閱讀、整理。、完成資料收集、閱讀、整理。3 3周周2 2、完成畢業(yè)設計內(nèi)容第、完成畢業(yè)設計內(nèi)容第項。項。2 2周周3 3、完成畢業(yè)設計內(nèi)容第、完成畢業(yè)設計內(nèi)容第項。項。2 2周周4

5、 4、完成畢業(yè)設計內(nèi)容第、完成畢業(yè)設計內(nèi)容第項。項。3 3周周5 5、完成畢業(yè)設計內(nèi)容第、完成畢業(yè)設計內(nèi)容第項。項。1 1周周6 6、撰寫論文。、撰寫論文。1 1周周設計設計(論文論文)預計完成時間：預計完成時間：年年 月月 日日四、參考資料及文獻四、參考資料及文獻7四、四、PLCPLC控制系統(tǒng)模式的選擇控制系統(tǒng)模式的選擇四種類型四種類型:單機控制系統(tǒng)單機控制系統(tǒng) 集中控制系統(tǒng)集中控制系統(tǒng) 分散控制系統(tǒng)分散控制系統(tǒng) 遠程遠程I/OI/O控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)81 1、單機控制系統(tǒng)、單機控制系統(tǒng)一臺一臺PLCPLC控制一臺被控設備?？刂埔慌_被控設備。特點：特點：存儲器容量小。存儲器容量小。輸入輸出點數(shù)

6、少。輸入輸出點數(shù)少。系統(tǒng)簡單。系統(tǒng)簡單。92 2、集中控制系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng) 一臺一臺PLCPLC控制多臺設備?？刂贫嗯_設備。特點：特點：被控設備之間的距離近，相互之間的動作有聯(lián)系。被控設備之間的距離近，相互之間的動作有聯(lián)系。一臺被控設備的控制程序修改，其它設備也停止工作。一臺被控設備的控制程序修改，其它設備也停止工作。整個系統(tǒng)造價低。整個系統(tǒng)造價低。103 3、分散控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng) 多臺多臺PLCPLC控制多臺設備，控制多臺設備，PLCPLC之間通過信號進行聯(lián)系。之間通過信號進行聯(lián)系。特點：特點：被控設備之間有聯(lián)系。被控設備之間有聯(lián)系。一臺一臺PLCPLC停止運行，不影響其它停止運行，

7、不影響其它PLCPLC工作。工作。整個系統(tǒng)造價較高。整個系統(tǒng)造價較高。114 4、遠程、遠程I/OI/O控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) PLCPLC與被控設備相距較遠，與被控設備相距較遠，I/OI/O模塊放在被控設備附近。模塊放在被控設備附近。特點：特點：PLCPLC與被控設備相距較遠。與被控設備相距較遠。PLCPLC與與I/OI/O模塊分離。模塊分離。PLCPLC通過電纜或光纖傳遞信息，控制設備。通過電纜或光纖傳遞信息，控制設備。12第二節(jié)第二節(jié) PLCPLC控制系統(tǒng)硬件設計控制系統(tǒng)硬件設計一、機型的選擇一、機型的選擇1 1、性能和任務相適應性能和任務相適應。單臺、模擬量、功能復雜三種。單臺、模擬量、功能

8、復雜三種。2 2、處理、處理速度速度滿足實時控制要求。軟件、硬件方面。滿足實時控制要求。軟件、硬件方面。3 3、PLCPLC機型盡可能統(tǒng)一機型盡可能統(tǒng)一。4 4、指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)。指令功能、種類，開發(fā)手段。指令功能、種類，開發(fā)手段。5 5、其它其它。性價比，技術支持，維修服務等。性價比，技術支持，維修服務等。13二、容量的估算二、容量的估算 容量包括容量包括2 2個方面：個方面：I/OI/O點數(shù)，用戶存儲器的容量。點數(shù)，用戶存儲器的容量。1 1、I/OI/O的點數(shù)估算。的點數(shù)估算。15%15%左右的備用容量。左右的備用容量。2 2、用戶存儲器的容量估算。、用戶存儲器的容量估算。一般用一般用RA

9、MRAM、EEPROMEEPROM三、輸入三、輸入/輸出模塊的選擇輸出模塊的選擇 包括包括I/OI/O數(shù)量，模擬量的輸入數(shù)量，模擬量的輸入/輸出單元，特殊模塊輸出單元，特殊模塊的確定與選擇。的確定與選擇。14第三節(jié)第三節(jié) PLCPLC控制系統(tǒng)軟件設計控制系統(tǒng)軟件設計 使用編程語言，編制實際應用程序的過程就是程使用編程語言，編制實際應用程序的過程就是程序設計。序設計。程序設計的主要步驟：程序設計的主要步驟：1 1、程序設計前的準備工作、程序設計前的準備工作 了解控制系統(tǒng)的整體情況。了解控制系統(tǒng)的整體情況。把控制要求根據(jù)功能進行分類。把控制要求根據(jù)功能進行分類。形成一個整體的程序方案。形成一個整體

10、的程序方案。2 2、程序框圖設計、程序框圖設計設計程序的流程、框圖。設計程序的流程、框圖。153 3、編寫程序、編寫程序注意：及時注解，分段編寫，分段調(diào)試。注意：及時注解，分段編寫，分段調(diào)試。4 4、程序測試、程序測試分實驗室調(diào)試與現(xiàn)場調(diào)試分實驗室調(diào)試與現(xiàn)場調(diào)試2 2個過程。個過程。5 5、編寫程序說明書、編寫程序說明書 是對程序設計的綜合說明。是對程序設計的綜合說明。包括程序基本結構，各功能單元的分析，參數(shù)設定及包括程序基本結構，各功能單元的分析，參數(shù)設定及來源，程序關鍵點說明。來源，程序關鍵點說明。16第十一章第十一章 PLCPLC應用舉例應用舉例例例1 1、電動機降壓、電動機降壓Y-Y-

11、啟動控制系統(tǒng)啟動控制系統(tǒng)一、電動機啟動方式一、電動機啟動方式 1 1、降壓啟動的原因、降壓啟動的原因 在工業(yè)生產(chǎn)中，電動機直接在工業(yè)生產(chǎn)中，電動機直接啟動電流在電網(wǎng)中引起的啟動電流在電網(wǎng)中引起的電壓降落超過電壓降落超過15%15%，就必須降壓啟動，就必須降壓啟動。(100KW(100KW及以上及以上)電動機的額定電流為電動機的額定電流為I IN N，啟動瞬間（，啟動瞬間（5s5s之內(nèi)），電流之內(nèi)），電流可達可達(4-7)I(4-7)IN N。如果采取降壓。如果采取降壓(Y-(Y-)啟動的方法，則啟動啟動的方法，則啟動時的電流會降為時的電流會降為1.667I1.667IN N。17182 2、Y

12、-Y-降壓啟動方法降壓啟動方法Y-Y-降壓啟動方法是一種通過改變降壓啟動方法是一種通過改變電動機線圈接電動機線圈接線方式，降低啟動電流的方法。線方式，降低啟動電流的方法。啟動時啟動時Y Y 運行運行。19二、降壓啟動控制方法二、降壓啟動控制方法 20 1 1、按下按鈕按下按鈕SB1SB1，電動機啟動并運行。接觸器，電動機啟動并運行。接觸器KM1KM1、KM2KM2接通，電動機線圈為接通，電動機線圈為Y Y形接線方式。形接線方式。2 2、5 5秒鐘后，秒鐘后，KM2KM2斷開。斷開。3 3、0.1-0.30.1-0.3秒鐘后，秒鐘后，KM3KM3接通，電動機線圈為接通，電動機線圈為形接線方式。形

13、接線方式。4 4、按下按鈕按下按鈕SB2SB2，接觸器，接觸器KM1KM1、KM3KM3斷開。電動斷開。電動機停止運行。機停止運行。2122例例2 2、交通信號燈的控制、交通信號燈的控制（新（新6060）一、交通信號燈的特點一、交通信號燈的特點 三種顏色信號燈：黃、綠、紅，自動切換。三種顏色信號燈：黃、綠、紅，自動切換。每個方向三個，南北東西共每個方向三個，南北東西共1212個。個。每每2 2個為個為1 1組。組。23十字路口交通指揮燈控制十字路口交通指揮燈控制2425二、控制要求二、控制要求 控制開關控制開關X0X0閉合，信號燈系統(tǒng)開始工作。閉合，信號燈系統(tǒng)開始工作。信號燈的控制要求：信號燈

14、的控制要求：(新新6161頁，圖頁，圖4-40)4-40)1 1、南北綠燈和東西綠燈不能同時工作，否則，關閉信號、南北綠燈和東西綠燈不能同時工作，否則，關閉信號燈系統(tǒng)并報警。燈系統(tǒng)并報警。2 2、南北紅燈亮、南北紅燈亮25s25s。3 3、在南北紅燈亮的、在南北紅燈亮的25s25s內(nèi)，東西綠燈亮內(nèi)，東西綠燈亮20s20s，閃亮，閃亮3s3s，東，東西黃燈亮西黃燈亮2s2s。4 4、東西紅燈亮、東西紅燈亮30s30s。5 5、東西紅燈亮的、東西紅燈亮的30s30s內(nèi)，南北綠燈亮內(nèi)，南北綠燈亮25s25s，閃亮，閃亮3s3s，南北，南北黃燈亮黃燈亮2s2s。6 6、重復、重復2-52-5。2627

15、三、信號燈控制控制特點三、信號燈控制控制特點圖圖4-414-41梯形圖。梯形圖。用了用了6 6個輸出繼電器：個輸出繼電器：Y0Y0、Y1Y1、Y2Y2、Y4Y4、Y5Y5、Y6Y6。7 7個定時器：個定時器：T10T10：0.5S 0.5S T0T0：20s20sT1.T4T1.T4：0.3s 0.3s T2.T5T2.T5：0.2s 0.2s T3T3：25s25s28交通信號燈控制的梯形圖交通信號燈控制的梯形圖2930例例3 3、PLCPLC控制的控制的自動重合閘自動重合閘 電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)的自動重合閘裝置自動重合閘裝置是將跳閘后的斷是將跳閘后的斷路器自動重新投路器自動重新投入的裝置。入

16、的裝置。程序流程圖程序流程圖 31 PLC PLC控制的控制的自動重合閘自動重合閘 裝置裝置I/OI/O接接線圖線圖 321 1、輸入端子、輸入端子DL:X0DL:X0斷路器常開輔助觸點；斷路器常開輔助觸點；LJ:X1LJ:X1繼電保護裝置動作常開輔助觸點；繼電保護裝置動作常開輔助觸點；XK1:XK1:本地本地/遠方選擇開關；遠方選擇開關；XK2:XK2:前加速前加速/后加速配合方式選擇開關后加速配合方式選擇開關;SA1:SA1:重合閘閉鎖復位按鈕；重合閘閉鎖復位按鈕；SA2:SA2:手動跳閘按鈕；手動跳閘按鈕；SA3:SA3:手動合閘按鈕。手動合閘按鈕。XK3:XK3:為遠方合閘信號為遠方合

17、閘信號;XK4:;XK4:為遠方分閘信號為遠方分閘信號;XK5:XK5:為檢無壓輸入觸點為檢無壓輸入觸點;XK6:;XK6:為檢同期輸入觸點為檢同期輸入觸點;XK7:XK7:為母線差動保護動作輸入觸點為母線差動保護動作輸入觸點;XK8:XK8:為按頻率自動減負荷動作輸入觸點為按頻率自動減負荷動作輸入觸點;XK9:XK9:為斷路器狀態(tài)檢查輸入觸點。為斷路器狀態(tài)檢查輸入觸點。2 2、輸出端子、輸出端子HC:HC:合閘繼電器；合閘繼電器；TQ:TQ:跳閘繼電器；跳閘繼電器；XH:XH:信號繼電器；信號繼電器；BJ:BJ:報警繼電器。報警繼電器。33PLCPLC控制的電力系統(tǒng)重合閘梯形圖控制的電力系統(tǒng)重合閘梯形圖34續(xù)續(xù)