電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計原則與內(nèi)容.ppt

1、第一節(jié) PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計原則與內(nèi)容,PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計原則,PLC最適合的控制對象是：工業(yè)環(huán)境較差，對安全性、可靠性要求較高、 系統(tǒng) 工藝復(fù)雜，輸入/輸出以開關(guān)量為主的工業(yè)自動控制系統(tǒng)或裝置。 PLC可取代工業(yè)控制機算機，作為主控 制器來完成復(fù)雜的工業(yè)自動控制任務(wù)。 PLC電氣控制系統(tǒng)，應(yīng)遵循以下原則： 1) 應(yīng)能滿足控制對象的工藝要求，保證 能按照工藝流程準(zhǔn)確、可靠地工作。 2) 系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)力求簡單、實用，系統(tǒng)易 操作、調(diào)整，檢修方便。 3) 設(shè)計合理、經(jīng)濟，能發(fā)揮PLC控制的 優(yōu)點,PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟如右圖所示： 主要內(nèi)容有,工藝分析 機型選擇

2、 外部電路設(shè)計,程序設(shè)計 程序初調(diào) 聯(lián)機統(tǒng)調(diào),第二節(jié) PLC在多功能屋面SP板切割機上的應(yīng)用,切割機裝置及其工藝要求,SP板切割機裝置圖,橫向切割 大車快速縱向行走 縱向切割 斜向切割 開槽切割 自動橫向切割,工藝路線包括以下幾步,主切割電動機M1 正反轉(zhuǎn)運行，實現(xiàn)SP板橫向、縱向及斜向切割功能。 開槽電動機M2 單向運行，實現(xiàn)SP板表面開槽功能。 油泵電動機M3 單向運行，給液壓系統(tǒng)提供動力。 回轉(zhuǎn)電動機M4 正反轉(zhuǎn)運行，調(diào)整切割頭角度。 液壓馬達(dá)及電磁鐵YA 實現(xiàn)切割機裝置的各種動作及速度調(diào)節(jié)， 旋轉(zhuǎn)編碼器 實現(xiàn)切割機切割深度的實時檢測。 數(shù)碼管（帶譯碼器） 實現(xiàn)切割機切割規(guī)格機切割深度的

3、實時顯示。 直流開關(guān)電源 為PLC輸入信號提供電源，同時為PLC輸出驅(qū)動提供電源,切割機裝置電控設(shè)備及要求,設(shè)計過程,電控系統(tǒng)原理圖：根據(jù)切割機裝置設(shè)備的要求，設(shè)計電控系統(tǒng)原理圖包括：切割機裝置電氣控制主電路原理圖以及相應(yīng)要求的交流控制電路原理圖。 PLC控制電路原理圖：選用三菱FX2N-128MR型,切割機裝置電氣控制主電路原理圖,切割機裝置交流控制電路原理圖,PLC輸入接口功能表,PLC輸出接口功能表,PLC控制程序設(shè)計,PLC控制程序,操作說明書,控制對象說明包括主切割電動機、開槽切割電動機、液壓泵、回轉(zhuǎn)電動機以及各個電磁鐵等。 控制功能說明包括設(shè)定切割規(guī)格、手動/自動橫向切割、手動臺車

4、快速縱向行走、手動縱向切割、手動斜向切割、手動開槽切割等,第三節(jié) PLC與變頻器結(jié)合在鋼筋調(diào)直機上的應(yīng)用,鋼筋調(diào)直機及其工藝要求,對鋼筋的基本要求:鋼筋切口斷面平整，鋼筋的橫肋和縱肋表面無劃傷、 無扭曲、力學(xué)性能基本穩(wěn)定，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的使用要求。 鋼筋調(diào)直機的工作過程如下： 1) 設(shè)定 根據(jù)所加工盤條的情況，設(shè)定鋼筋直徑、鋼筋定尺切斷長度，對鋼筋根數(shù)進(jìn)行設(shè)定，同時根據(jù)生產(chǎn)中鋼筋長度的實際需要，設(shè)定承料架打開的氣閥延時時間。 2) 定尺 根據(jù)鋼筋定尺切斷長度，調(diào)整定尺擋板的位置。 3) 手動 起動牽引輥，將盤條引入調(diào)直輥，以固定的速度對盤條進(jìn)行調(diào)直并進(jìn)行定尺剪切，盤條調(diào)直剪切完畢，手動停車。 4

5、) 自動 手動起動牽引輥，將盤條引入調(diào)直輥后，對盤條進(jìn)行自動調(diào)直并定尺剪切，調(diào)直時高速，剪切時低速，同時對剪切的鋼筋根數(shù)進(jìn)行自動計數(shù)，與設(shè)定根數(shù)相等時，自動停車。 5) 顯示 對調(diào)直機實際剪切的鋼筋根數(shù)進(jìn)行計數(shù)并顯示；根據(jù)數(shù)學(xué)模型，對每批鋼筋不同根數(shù)的鋼筋重量進(jìn)行累加計算并顯示；對每個班次所加工的鋼筋總重量進(jìn)行累加計算并顯示,鋼筋調(diào)直機電控設(shè)備及要求,1) 調(diào)直電動機M1：帶動調(diào)直筒正反轉(zhuǎn)運行，實現(xiàn)鋼筋調(diào)直。 (2) 牽引電動機M2：帶動牽引輥正反向運行，輔助鋼筋調(diào)直。 (3) 除塵電動機M3：單向運行，需要時手動起動進(jìn)行除塵。 (4) 飛剪：定尺擋板動作時自動對鋼筋進(jìn)行剪切。 (5) 接近開

6、關(guān)：對調(diào)直鋼筋剪切根數(shù)進(jìn)行計數(shù)。 (6) 限位開關(guān)：調(diào)直機機蓋位置檢測，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。 (7) 變頻器：對調(diào)直機的高速調(diào)直與低速剪切進(jìn)行控制。 (8) 控制按鈕：包括手動/自動選擇旋鈕開關(guān)；兩地操作的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停 止按鈕；三地操作的點動正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)按鈕；承料架打開按鈕等。 (9) 指示燈：兩地顯示電源指示燈以及調(diào)直機運行指示燈。 (10) 文本顯示器：實現(xiàn)調(diào)直機的參數(shù)設(shè)定及相關(guān)信息的顯示,設(shè)計過程,電控系統(tǒng)原理圖：三相電源由斷路器QF1引入。調(diào)直電動機M1、牽引電 動機M2由同一臺變頻器控制，變頻器的控制信號由PLC給出。斷路器 QF3為PLC電源開關(guān)。H1、H2為電源指示信號。 PLC控制系

7、統(tǒng)原理圖,電控系統(tǒng)原理圖,PLC控制電路原理圖：選用西門子S7-200 CPU224模塊及EM232模擬量輸出擴展模塊，選擇S7-200系列TD200文本顯示器,PLC控制程序設(shè)計,NETWORK 1 /點動不自鎖延時 LD I1.0 O I1.1 TOF T41, +2 NETWORK 2 /正轉(zhuǎn) LDN T41 A Q0.4 O I0.1 O I1.0 LDN I0.4 O M10.0 ALD A I0.5 A I1.3 AN Q0.5 = Q0.4 NETWORK 3 /反轉(zhuǎn) LDN T41 A Q0.5 O I0.6 O I1.1 LDN I0.4 O M10.0 ALD A I0.5

8、,S7-200 PLC指令表形式調(diào)直機控制程序清單,A I1.3 AN Q0.4 = Q0.5 NETWORK 4 /10分鐘待料停車 LD M10.0 AN I0.0 TON T37, +6000 NETWORK 5 /防止連切記數(shù)延時 LD I0.0 TOF T39, +4 NETWORK 6 /剪切信號 LD T39 ED = M20.1 NETWORK 7 /記數(shù) LD T39 A I0.4 LD I0.1 ON I0.4 A M1.1 CTU C8, VW74 NETWORK 8 /自動第一根？ LD I0.4 AW= C8, +1 = M20.0,NETWORK 9 /記數(shù)到設(shè)定值

9、 LDW VW74, VW290 = M1.6 NETWORK 10 /脈沖 LD M1.6 EU = M2.1 NETWORK 11 /自動停車 LDN C8 O M1.7 AN M2.1 AN T37 = M10.0 NETWORK 12 /記數(shù)到脈沖 LD M1.1 EU = M2.0 NETWORK 13 LD M1.6 O M1.7 AN M2.0 = M1.7 NET WORK 14 /初始脈沖 LD SM0.0 MOVW VW74, VW290 NETWORK 15 /記數(shù)到 LDW= C8, VW74 = M1.1,NETWORK 16 /啟動 LD I0.1 O M1.0 A

10、 M10.0 = M1.0 NETWORK 17 /記數(shù)顯示 LD M1.0 O M1.1 ITD C8, VD286 DTR VD286, VD52 NETWORK 18 /重量顯示 LD M1.0 LD M1.0 ED OLD MOVR VD94, VD250 /R 2.0, VD250 MOVR VD250, VD254 *R VD250, VD254 MOVR VD254, VD258 *R 3.14, VD258 MOVR VD114, VD262 *R VD258, VD262 MOVR VD52, VD266 *R VD262, VD266 MOVR VD266, VD270 /

11、R 1000000.0, VD270 MOVR VD270, VD136 *R 7.85, VD136,NETWORK 19 /總重量顯示 LDN M10.0 A I0.4 O C8 AN M1.3 EU +R VD136, VD156 NETWORK 20 /總重清除 LD I0.2 O M1.3 AN I0.1 = M1.3 NETWORK 21 /總重清零顯示 LD M1.3 MOVR 0.0, VD156 NETWORK 22 /直徑14mm最高頻率設(shè)定60Hz LD I0.4 AR= VD94, 14.0 MOVW +27428, VW200 NETWORK 23 /直徑=12mm最

12、高頻率設(shè)定70Hz LD I0.4 AR= VD94, 12.0 MOVW +32000, VW200 NETWORK 24 /直徑=10mm最高頻率設(shè)定70Hz LD I0.4 AR= VD94, 10.0 MOVW +32000, VW200,NETWORK 25 /直徑10mm剪切時間計算 LD I0.4 AR= VD94, 10.0 MOVR VD114, VD210 -R 500.0, VD210 MOVR VD210, VD214 /R 1000.0, VD214 MOVR VD214, VD218 /R 70.0, VD218 MOVR VD218, VD222 *R 600.0

13、, VD222 TRUNC VD222, VD226 DTI VD226, VW230 NETWORK 26 /直徑12mm剪切時間計算 LD I0.4 AR= VD94, 12.0 MOVR VD114, VD210 -R 500.0, VD210 MOVR VD210, VD214 /R 1000.0, VD214 MOVR VD214, VD218 /R 80.0, VD218 MOVR VD218, VD222 *R 600.0, VD222 TRUNC VD222, VD226 DTI VD226, VW230,NETWORK 27 /直徑14mm剪切時間計算 LD I0.4 AR=

14、 VD94, 14.0 MOVR VD114, VD210 -R 500.0, VD210 MOVR VD210, VD214 /R 1000.0, VD214 MOVR VD214, VD218 /R 80.0, VD218 MOVR VD218, VD222 *R 600.0, VD222 TRUNC VD222, VD226 DTI VD226, VW230 NETWORK 28 /高速計時 LD I0.4 AN M20.1 A M20.0 TON T42, VW230 NETWORK 29 /自動剪切頻率35Hz LD I0.4 A T42 MOVW +16000, VW202 NET

15、WORK 30 /自動調(diào)直最高頻率 LD I0.4 A M20.0 AN T42 MOVW VW200, VW202 NETWORK 31 /手動頻率35Hz LDN M20.0,A I0.4 ON I0.4 MOVW +16000, VW202 NETWORK 32 /頻率給定 LD I0.4 ON I0.4 MOVW VW202, AQW0 NETWORK 33 /氣閥啟動 LD I0.0 A I0.3 TOF T38, VW176 NETWORK 34 /氣閥延時啟動 LD T38 = Q0.1 = Q0.2 = Q0.3 NETWORK 35 /TD200初始化顯示 LD SM0.1

16、MOVB 128, VB14 MOVB 0, MB0 NETWORK 36 /TD200信息1 （根數(shù)顯示，根數(shù)設(shè)定） LD M0.0 MOVB 128, VB14 R M0.0, 1 NETWORK 37 /根數(shù)設(shè)定 LD V55.2 R V55.2, 1 MOVB 128, VB14,NETWORK 38 /TD200信息2 （直徑設(shè)定mm，長度設(shè)定mm） LD M0.1 MOVB 64, VB14 R M0.1, 1 NETWORK 39 /直徑設(shè)定mm LD V84.2 R V84.2, 1 MOVB 64, VB14 NETWORK 40 /長度設(shè)定mm LD V94.2 R V94

17、.2, 1 MOVB 64, VB14 NETWORK 41 /TD200信息3 （重量顯示Kg，總重量顯示Kg） LD M0.2 MOVB 32, VB14 R M0.2, 1 NETWORK 42 /TD200信息4 （氣閥延時設(shè)定） LD M0.3 MOVB 16, VB14 R M0.3, 1 NETWORK 43 /氣閥延時設(shè)定 （100ms） LD V168.2 R V168.2, 1 MOVB 16, VB14,TD200文本顯示器的組態(tài),需要設(shè)定和顯示不同的工藝參數(shù)，包括：根數(shù)設(shè)定、根數(shù)顯示、直徑設(shè)定、長度設(shè)定、重量顯示、總重量顯示以及氣閥延時設(shè)定等。 選用TD200作為操作員

18、界面。TD200通過TD/CPU電纜與S7-200 PLC CPU模塊編程口相連，并由CPU給TD200供電。 在完成選擇項的選擇和信息建立之后，TD200組態(tài)向?qū)ё詣影褏?shù)塊和信息文本寫入數(shù)據(jù)塊，上電后，TD200從CPU讀參數(shù)塊，并主動循環(huán)查詢信息使能位，決定要顯示的信息，并從CPU讀取信息顯示。 實現(xiàn)調(diào)直機設(shè)定顯示的TD200參數(shù)塊清單如下，其中“/”后為功能注釋,S7-200 PLC實現(xiàn)調(diào)直機設(shè)定顯示的TD200參數(shù)塊清單 /TD200參數(shù)塊起始 VB0 TD /文本顯示設(shè)備標(biāo)識 VB2 16#60 /中文語言，最快更新 VB3 16#A1 /40字符顯示模式，Up鍵V3.2；Down鍵V3.3 VB4 4 /信息數(shù)4 VB5 0 /功能鍵標(biāo)志位M0.0M0.7 VW6 40 /信息起始地址VW40 VW8 14 /信息勢能位起始地址VW14 VW10 0 /全局口令 VW12 256 /簡體中文字符集 /信息1，信息使能位V14.7 VB40 根數(shù)顯示： VB50 16#00 /不需編輯、確認(rèn)、口令 VB51 16#50 /雙精度實型字，無小數(shù)位