第六章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第六章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一頁，共十二頁，2022年，8月28日6.1可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容

第二頁，共十二頁，2022年，8月28日6.1.1熟悉控制對(duì)象的工藝要求首先應(yīng)詳細(xì)了解被控對(duì)象的全部功能和它對(duì)控制系統(tǒng)的要求，其次，還要選擇用戶輸入設(shè)備(按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等)、輸出設(shè)備(繼電器、接觸器、信號(hào)指示燈等執(zhí)行元件)，以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象(電動(dòng)機(jī)、電磁閥等)。最后，還應(yīng)確定哪些信號(hào)需要輸入給PLC，哪些負(fù)載由PLC驅(qū)動(dòng)，并分類統(tǒng)計(jì)出各輸入量和輸出量的性質(zhì)，是開關(guān)量還是模擬量，是直流量還是交流量，以及電壓的大小等級(jí)，為PLC選型和硬件配置提供依據(jù)。第三頁，共十二頁，2022年，8月28日6.1.2設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的硬件1．根據(jù)工藝要求，確定為可編程控制器提供輸入信號(hào)的各輸入元件的型號(hào)和數(shù)量，和需要控制的執(zhí)行元件的型號(hào)和數(shù)量。2．根據(jù)輸入元件和輸出元件的型號(hào)和數(shù)量，可以確定可編程控制器的硬件配置：3．將系統(tǒng)中的所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)集中列表4．繪制可編程控制器的外部線路圖，以及其它的電氣控制線路圖。第四頁，共十二頁，2022年，8月28日6.1.3程序設(shè)計(jì)PLC程序設(shè)計(jì)的原則和要求是：

(1)盡可能建立PLC存儲(chǔ)器、定時(shí)時(shí)間等的分配表，這樣會(huì)給編程帶來很大方便。

(2)推導(dǎo)每一個(gè)變量和指令的動(dòng)作和停止條件。

(3)優(yōu)化程序，減少指令和內(nèi)存用量，減少掃描時(shí)間，以提高響應(yīng)的及時(shí)性。

(4)對(duì)梯形圖各梯級(jí)給予注釋以便于理解程序。

(5)程序邏輯關(guān)系明確。第五頁，共十二頁，2022年，8月28日6.1.4控制系統(tǒng)模擬調(diào)試

將設(shè)計(jì)好的程序用編程器或計(jì)算機(jī)輸入到PLC中，進(jìn)行編輯和檢查，改正程序設(shè)計(jì)語法錯(cuò)誤。之后在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行用戶程序的模擬運(yùn)行和程序調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題，立即修改和調(diào)整程序，直到滿足工藝流程和狀態(tài)流程圖的要求。6.1.5現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試模擬調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場(chǎng)使用的PLC存儲(chǔ)器中，這時(shí)可先不帶負(fù)載，只帶上接觸器線圈、信號(hào)燈等進(jìn)行調(diào)試。利用編程器的監(jiān)控功能，或用計(jì)算機(jī)監(jiān)視梯形圖，采用分段、分級(jí)調(diào)試方法進(jìn)行。待各部分功能都調(diào)試正常后，再帶上實(shí)際負(fù)載運(yùn)行。第六頁，共十二頁，2022年，8月28日6.1.6隨機(jī)文件1．可編程序控制器的外部接線圖和其他電氣圖紙。

2．可編程序控制器的編程元件表，包括程序中使用的輸入／輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)等的元件號(hào)、名稱、功能，以及定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值等。3．如果用戶要求或合同規(guī)定要：順序功能圖、梯形圖或指令表，就需要提供帶注釋的梯形圖和必要的總體文字說明，沒特殊要求一般不用提供。4．控制系統(tǒng)的使用說明，操作注意事項(xiàng)及常見故障處理。第七頁，共十二頁，2022年，8月28日6.2可編程控制器的選型與硬件配置

6.2.1選擇合適的可編程控制器類型1．可編程控制器結(jié)構(gòu)選擇2．I／0點(diǎn)數(shù)的確定3．用戶存儲(chǔ)器容量的估算4．可編程控制器的處理速度應(yīng)滿足實(shí)時(shí)控制的要求第八頁，共十二頁，2022年，8月28日6.3節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)的方法

6.3.1減少所需輸入點(diǎn)數(shù)方法1．分組輸入2．觸點(diǎn)合并式輸入3．矩陣式輸入4．充分利用可編程控制器的內(nèi)部功能6.3.2減少所需輸出點(diǎn)數(shù)的方法1．通斷狀態(tài)完全相同的負(fù)載并聯(lián)后，可以共用PLC的一個(gè)輸出點(diǎn)2．在采用信號(hào)燈做負(fù)載時(shí)，采用數(shù)碼管做指示燈可以減少輸出點(diǎn)數(shù)。第九頁，共十二頁，2022年，8月28日6.4可編程控制器應(yīng)用中注意的若干問題

6.4.1工作環(huán)境1．溫度不應(yīng)低于0或高于60，最好不高于45，否則應(yīng)采取通風(fēng)或其他保溫措施。2．濕度周圍的濕度應(yīng)保持在35～80％RH范圍內(nèi)。3．振動(dòng)可編程控制器不應(yīng)在具有頻繁振動(dòng)、連續(xù)振動(dòng)(頻率為10～55Hz，振幅大于0．5mm)或超過10g的沖擊加速度的環(huán)境下工作，否則應(yīng)采取防振或減振措施。4．介質(zhì)可編程控制器不應(yīng)安裝在充滿導(dǎo)電塵埃、油物或有機(jī)溶劑、腐蝕性氣體的環(huán)境下工作，否則應(yīng)將控制柜做成封閉結(jié)構(gòu)或?qū)駜?nèi)氣體采取凈化措施。第十頁，共十二頁，2022年，8月28日6.4.2控制系統(tǒng)的抗干擾性設(shè)計(jì)1．抗電源干擾的措施2．控制系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)3．感性負(fù)載的處理4．安裝與布線的注意事項(xiàng)第十一頁，共十二頁，2022年，8月28日6.4.3日常維護(hù)1．日常清潔與巡查2．定期檢查與維修6.4.4故障診斷可編程控制系統(tǒng)的常見故障，一方面可能來自于外部設(shè)備，如各種開關(guān)、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和負(fù)載等；另一方面也可能來自于系統(tǒng)內(nèi)部，如CPU、存儲(chǔ)器、系統(tǒng)總線、電