plc控制系統(tǒng)設計的一般步驟

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上plc控制系統(tǒng)設計的一般步驟豐煒PLC說明資料1-PLC系統(tǒng)設計及選型方法 在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計數(shù)，溫度、壓力、流量的設定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場中的這些自動控制問題，若采用可編程控制器(PLC)可以輕松的解決，PLC已成為解決自動控制問題最有效的工具之一，越來越廣泛的應用于工業(yè)控制領域中，本文簡要敘述了PLC控制系統(tǒng)設計的步驟及PLC的基本選型方法，供大家參考。 一、可編程控制器應用系統(tǒng)設計與調(diào)試的主要步驟 （ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求 這是整個系統(tǒng)設計的基礎，以后的選型

2、、編程、調(diào)試都是以此為目標的。 a 被控對象就是所要控制的機械、電氣設備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。 b 控制要求主要指控制的基本方式、應完成的動作、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護和連鎖等。對較復雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務分成幾個獨立部分，這樣可化繁為簡，有利于編程和調(diào)試。 （ 2 ）確定 I/O 設備 根據(jù)被控對象的功能要求，確定系統(tǒng)所需的輸入、輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、選擇開關、行程開關、傳感器、編碼器等，常用的輸出設備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥、變頻器、伺服、步進等。 （ 3 ）選擇合適的 PLC 類型 根據(jù)已確定的用戶 I/O 設備，統(tǒng)計所需的輸入信號和輸出信號的點數(shù)，選擇合適的

3、 PLC 類型，包括機型的選擇、 I/O 模塊的選擇、特殊模塊、電源模塊的選擇等。 （ 4 ）分配 I/O 點 分配 PLC 的輸入輸出點，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著就可以進行 PLC 程序設計，同時可進行控制柜或操作臺的設計和現(xiàn)場施工。 （ 5 ）編寫梯形圖程序 根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設計出梯形圖即編程。這一步是整個應用系統(tǒng)設計的最核心工作，也是比較困難的一步，要設計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設計的實踐經(jīng)驗。 （ 6 ）進行軟件測試 將程序下載到 PLC 后，應先進行測試工作。因為在程序設計過程中，難免會有疏漏的地方

4、。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設備上去之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調(diào)試打好基礎，縮短整體調(diào)試的周期。 （ 7 ）應用系統(tǒng)整體調(diào)試 在 PLC 軟硬件設計和控制柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進行整個系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個部分組成，則應先作局部調(diào)試，然后再進行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可先進行分段調(diào)試，然后再連接起來總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，要逐一排除，直至調(diào)試成功。 （ 8 ）編制技術文件 系統(tǒng)技術文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、PLC梯形圖等。 在PLC系統(tǒng)設計時，確定控制方案后，下一步工作就是PLC的選型工作。應詳細分析工

5、藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍，確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、確定PLC的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設計相應的控制系統(tǒng)。下面結合我公司豐煒PLC具體說明一下選型步驟及系統(tǒng)設計時注意事項。 二、 PLC 型號的選擇 （ 1 ）通訊功能選擇 根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求，首先應確定系統(tǒng)用 PLC單機控制，還是用PLC形成網(wǎng)絡，以及是否和其他設備有通信，如觸摸屏，變頻器，檢測控制設備等等。這樣就可以根據(jù)通訊接口數(shù)量、類型（RS-232,422,485）及通訊協(xié)議，規(guī)劃PLC類型和通訊擴充卡或通訊擴充模塊。 （ 2 ）控制功能選擇 根據(jù)系統(tǒng)的

6、工藝要求，應確定系統(tǒng)是否有A/D、D/A轉(zhuǎn)換，溫度采集控制，比例閥控制等工藝要求，選擇VB系列相應的特殊模塊，同時根據(jù)特殊模塊數(shù)量選擇VB系列相應的主機（VB0可接4個特殊模塊，VB1可接8個特殊模塊，VB2可接16個特殊模塊）。 （ 3 ）高速計數(shù)及高速脈沖輸出選擇 根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求，確認系統(tǒng)是否有高速計數(shù)或高速脈沖輸出及相應的點數(shù)和頻率，來選擇相應型號的主機。 豐煒PLC全系列都具有軟體32位元上下數(shù)帶停電保持高速計數(shù)器，其中單相計數(shù)器11點（最高計數(shù)頻率10KHz），雙相計數(shù)器5點（最高計數(shù)頻率10KHz），A/B相計數(shù)器5點（最高計數(shù)頻率5KHz，VH系列為4點）。VB1系列在軟體計

7、數(shù)器基礎上還有2點最高計數(shù)頻率高達200KHz的硬體32位元高速計數(shù)器。 關于高速脈沖輸出，VH僅有1點7KHz的脈沖輸出，VB0及VB2各有2點7KHz的脈沖輸出，VB1有2點20KHz和2點200KHz的脈沖輸出（VB1系列專為高速輸入及速位控制應用而設計）。 其中需要注意的是高速脈沖輸出應采用晶體管輸出形式，不然很容易損壞。由于高速計數(shù)器只有輸入端X0-X7 ，當其中某些點被占用后，其對應的其他高速計數(shù)器將不可再使用。 （ 4 ）I/O點數(shù)及輸入輸出形式選擇 要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點數(shù)，再按實際所需總點數(shù)的 10 20 留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的

8、點數(shù)。然后根據(jù)系統(tǒng)的外部電路選擇合適的輸入輸出形式。 三輸入回路的設計 （ 1 ）電源回路 PLC供電電源一般為 AC85240V(也有DC24V)，適應電源范圍較寬，但為了抗干擾，應加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1：1隔離變壓器等)。注：豐煒PLC供電交流電源為 AC85264V直流電源為 DC2128V。 （ 2 ）PLC上DC24V電源的使用 各公司 PLC產(chǎn)品上一般都有DC24V電源，但該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負載時要注意容量，同時作好防短路措施(因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行)。注：豐煒PLC交流電源主機及擴充機自帶DC24V輸出規(guī)格為：DC24V&#

9、177;15% 420mA，且內(nèi)部有保護電路可有效防止電源短路情況。 （ 3 ）外部DC24V電源 若輸入回路有 DC24V供電的接近開關、光電開關等，而PLC上DC24V電源容量不夠時，要從外部提供DC24V電源，具體接線方法請參閱PLC硬體說明書。 （ 4 ）輸入的靈敏度 各廠家對PLC的輸人端電壓和電流都有規(guī)定，以豐煒PLC為例，豐煒PLC的輸入值為：DC24V、7mA，啟動電流為3.5mA以上，關斷電流為1.5mA以下，因此，當輸入回路串有二極管或電阻(不能完全啟動)，或者有并聯(lián)電阻或有漏電流時(不能完全切斷)，就會有誤動作，靈敏度下降，對此應采取措施。另一方面，輸入反應時間為10mS

10、（X0X7 VB系列可變更為060mS，VH系列可變更為015mS）隔離方式為光耦隔離，VH輸入型號形式為無電壓接點或NPN開集電極晶體管，VB輸入型號形式為無電壓接點或NPN/PNP開集電極晶體管。 四輸出回路的設計 （ 1 ）各種輸出方式之間的比較 a.繼電器輸出：優(yōu)點是不同公共點之間可帶不同的交、直流負載，且電壓也可不同，帶負載電流可達2A點；但繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負載，這是由繼電器的壽命及響應時間決定的。其壽命隨帶負載電流的增加而減少，一般在10萬次以上，響應時間為10ms b.晶體管輸出：最大優(yōu)點是適應于高頻動作，響應時間短，OFFON:20uS以下，ONOFF:100u

11、S以下，但它只能帶 DC 530V的負載，最大輸出負載電流為05A點，但每4點共COM不得大于08A。 （ 2 ）抗干擾與外部互鎖 當PLC輸出帶感性負載，負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌沖擊，為此，對直流感性負載應在其旁邊并接續(xù)流二極管，對交流感性負載應并接浪涌吸收電路，可有效保護PLC。 用于正反轉(zhuǎn)的接觸器同時合上是十分危險的事情，像這樣的負載除了在PLC內(nèi)部已進行軟件互鎖外，在PLC的外部也應進行互鎖，以加強系統(tǒng)的可靠性。 （ 3 ）“COM”點的選擇 不同的 PLC產(chǎn)品，其“COM”點的數(shù)量是不一樣的，有的一個“COM”點帶4個輸出點，有的帶1個輸出點。當負載的種類多，且電流大時，采

12、用一個“COM”點帶1個輸出點的 PLC產(chǎn)品；當負載數(shù)量多而種類少時，采用一個“COM”點帶4個輸出點的PLC產(chǎn)品，這樣會對電路設計帶來很多方便。每個“COM”點處加一熔絲，以繼電器輸出為例，1個輸出時加23A的熔絲，4點輸出的加510A的熔絲，因為PLC內(nèi)部一般沒有熔絲，為避免負載短路而燒毀基板，請在外部安裝保險絲。 （ 4 ）PLC外部驅(qū)動電路 對于 PLC輸出不能直接帶動負載的情況下，必須在外部采用驅(qū)動電路：可以用三極管驅(qū)，也可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動，同時應采用保護電路和浪涌吸收電路，且每路有顯示二極管(LED)指示。印制板應做成插拔式，易于維修。豐煒新推出的VB系列IDC連接器機型，就提供MOSFET及繼電器轉(zhuǎn)接模組的，在以后的資料中