PLC-3第二章控制系统设计
PLC控制系统设计
二、降压启动控制要求
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1、按下按钮SB1，电动机启动并运行。 接触器KM1、KM2接通，电动机线圈为Y形接线 方式。
2、5秒钟后，KM2断开。
3、0.1秒钟后，KM3接通，电动机线圈为
△ 形接线方式。（ 0.1秒钟为Y-△ 换接时间，
防止换接瞬间方式相间短路）
4、按下按钮SB2，接触器KM1、KM3断开。
水线上的多台设备控制。特点：
①被控设备之间的距离近，相互之间的动作有联系。 ②一台被控设备的控制程序修改，其它设备也停止 工作
③整个个系系统统造造价价低低。。
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3、分散控制系统 每一台PLC控制一台被控设备，各个PLC之间通
过信号进行联系。可以通过各个PLC之间或通过上 位机进行联系。
3
、写出步序，按支路写程序，不会的
地方用NOP指令。
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第三部分PLC步进顺控指令系统
1、选择性分支与汇合 从多个分支流程中选择某一个单支流程，称 为选择性分支。特点是：
①、分支的转移条件每次只能有一个满足。 每次只能执行一个分支。
②、由左向右，多个分支同时编程。 ③、汇合后的状态可由任一分支的转移条件 驱动。
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三、设计的一般步骤 1、分析被控对象的工艺条件和控制要求，拟订 PLC控制系统的设计指标，制定设计任务书。
2、绘制整个控制过程的流程图，编制梯形图。
先画出整个控制过程的流程图，再将控制任务分成几个独立部分。 根据控制系统的流程图，设计梯形图。(P266,新269)
3、根据梯形图编制指令表。（自动生成，修改）
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十字路口交通指挥灯控制
PLC控制系统设计
PLC控制系统设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种常见的工业自动化设备，用于控制和管理生产过程。
PLC控制系统设计是指使用PLC来设计和实施工业自动化控制系统的过程。
本文将探讨PLC控制系统设计的重要性、设计过程中需要考虑的因素以及一般的设计流程。
PLC控制系统设计的重要性在于其能够提高生产效率和产品质量，降低生产成本和人力资源的需求。
PLC控制系统能够实时监测生产过程中的各种参数，根据设定的逻辑和指令进行自动控制和调整。
这样，不仅可以减少人工干预的错误，还可以提高生产过程的一致性和稳定性。
在PLC控制系统设计过程中，需要考虑以下几个因素。
首先要确定系统的需求和目标。
根据所需控制的过程和设备，确定系统需要实现的功能和性能。
这需要对生产过程进行详细的分析和了解，以确保系统设计符合实际需求。
其次，需要选择合适的PLC硬件和软件。
根据系统的需求，选择适当的PLC产品，并确定所需的输入输出（I/O）模块和通信接口。
此外，选择适当的PLC编程软件，如Ladder Logic（梯形图）或Structured Text （结构化文本）等。
接下来，需要进行系统的物理布局和连线设计。
根据系统的需求和设备的布置，设计合适的PLC机柜和控制面板，并确定各个I/O模块的安装位置和接线方式。
此外，还需要设计适当的电源和通信网络来支持PLC控制系统的正常运行。
然后，需要进行PLC程序的设计和编程。
根据系统的需求和逻辑，设计PLC程序的控制策略和算法。
使用PLC编程软件，按照所选的编程语言，编写和调试PLC程序。
确保程序的逻辑和功能正确，并能够正常响应各种输入和输出信号。
最后，进行系统的测试和调试。
在PLC控制系统完成后，对其进行全面的功能和性能测试。
检查系统是否按照预期工作，是否能够正确响应各种输入和输出信号。
如果需要，进行系统的调整和改进，以确保其正常运行和达到预期的控制效果。
总结而言，PLC控制系统设计是一个复杂而重要的过程。
PLC精品课件3电器控制系统设计
➢2）正确连接电器的触点 ➢3）避免出现寄生电路（假电路） ➢4)避免出现许多电器依次动作才能接通另一个电器的 情况
➢5)防止出现触点竞争现象
➢6)防止误操作带来的危害，设置必要的连锁
➢7)设计的线路应能适应所在的电网情况 ➢8)注意触点的容量问题
2. 控制线路力求简单、经济
➢1）尽量减少触头的数目。 ➢2）尽量减少连接导线。 ➢3）控制线路在工作时，除必要的电器元件必须长期通电外，其余电器应尽量不长期通 电，以延长电器元件的使用寿命和节约电能。
3. 应具有必要的保护环节
➢1）短路保护 ➢ 电流范围：几倍甚至几十倍 ➢ 保护器件：熔断器或断路器 ➢ 要求：瞬动特性 ➢2）过流保护 ➢ 电流小于2.5倍 ➢ 保护器件：过电流继电器和接触器配合使用。 ➢3）过载保护 ➢ 电流小于1.5倍 ➢ 保护器件：热继电器和接触器配合 ➢ 要求：反时限 ➢4）零电压保护自锁触头来实现 ➢5）断相保护 ➢ 星型接法的电动机普通热继电器与接触器配合 ➢ 角型接法的电动机断相保护热继电器与接触器配合
PLC精品课件3电器控制系统设计
第1节 电器控制线路的设计方法
电器控制线路的设计方法通常有两种： 经验设计法 逻辑设计法
一、 经验设计法
内容: 主电路、控制电路和辅助电路 ① 主电路：主要考虑电动机起动、点动、正反转、制动及多速控制的要求。 ② 控制电路：满足设备和设计任务要求的各种自动、手动的电气控制电路。 ③ 辅助电路：完善控制电路要求的设计，包括短路、过流、过载、零压、连锁（互锁）、限位等电路 保护措施，以及信号指示、照明等电路。 ④ 反复审核：根据设计原则审核电气设计原理图，有必要时可以进行模拟实验，修改和完善电路设计， 直至符合设计要求。
PLC的控制系统设计
PLC的控制系统设计PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业控制的计算机硬件设备，它可以通过编程来自动控制机械设备或生产过程，广泛应用于制造业、自动化工程和建筑领域等。
1.确定系统需求：首先需要明确所需的控制功能和性能指标。
这包括控制的精度要求、输出信号类型和数量、输入信号类型和数量、通信接口要求、安全要求等。
只有明确了需求，才能更好地进行系统设计。
2.确定逻辑结构：PLC的控制系统需要根据具体的工业过程或设备的逻辑关系来设计合适的控制逻辑结构。
通过分析输入信号和输出信号之间的逻辑关系，确定适当的控制算法和指令。
3.编写程序：根据确定的逻辑结构，编写PLC的程序。
PLC控制程序主要包括输入信号采集、信号处理、控制算法、输出信号控制等。
4.选择合适的输入输出设备：根据系统需求和控制逻辑的要求，选择合适的输入输出设备。
输入设备可以包括传感器、开关、按钮等，输出设备可以包括电磁阀、电机、显示屏等。
根据不同的应用需求，选择适当的设备类型和规格。
5.进行系统集成：将PLC系统与其他设备进行连接和集成。
通过合适的通信接口和协议，实现与其他设备的数据交换和控制。
6.调试和优化：在完成系统集成后，进行系统的调试和优化。
通过模拟各种操作和异常情况，检查系统的性能和稳定性。
根据实际应用情况，对系统进行调整和优化，以达到最佳的控制效果。
在PLC控制系统设计过程中，需要充分考虑安全性、稳定性、可靠性和可扩展性等因素。
合理的设计可以提高系统的运行效率和生产效益，降低故障率和维护成本。
总结起来，PLC的控制系统设计是一个综合性的工程项目，需要从需求确定、逻辑结构设计、程序编写、设备选择、系统集成、调试优化等多个方面进行考虑和实施。
不同的应用场景和需求需要采用不同的设计方法和技术手段，以达到满足实际应用需求的控制效果和性能要求。
plc机床控制系统设计课程设计
plc机床控制系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和在机床控制系统中的应用；2. 掌握机床控制系统的基本组成部分，及其在PLC控制下的工作原理；3. 学会使用PLC编程软件进行机床控制程序的编写和调试；4. 了解机床控制系统中安全、效率、精度等方面的知识。
技能目标：1. 能够运用PLC技术设计简单的机床控制程序，实现机床的基本运动控制；2. 学会使用相关工具和仪器进行机床控制系统调试，分析并解决简单故障；3. 具备团队协作能力，能够与他人合作完成机床控制系统的设计与实施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术在机床控制系统中的应用产生兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的工程意识，使其认识到技术在实际生产中的重要性；3. 培养学生严谨、负责的工作态度，注重安全、环保和可持续发展。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，要求学生具备一定的电工电子基础和PLC基础知识。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理、数学基础，对PLC技术有一定了解，具备初步的编程能力。
教学要求：结合课程性质、学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作能力培养，提高学生的综合运用能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际机床控制系统的设计与实施中，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. PLC基本原理回顾：重点复习PLC的组成、工作原理和常用编程语言。
教材章节：第一章“可编程逻辑控制器概述”2. 机床控制系统基础：讲解机床控制系统的基本构成、功能及应用。
教材章节：第二章“机床控制系统基础”3. PLC在机床控制中的应用：分析PLC在机床控制中的实际应用案例。
教材章节：第三章“PLC在机床控制中的应用”4. PLC编程软件的使用：学习使用PLC编程软件进行程序编写、调试和下载。
教材章节：第四章“PLC编程软件的使用”5. 机床控制程序设计与实施：结合实际案例，指导学生进行机床控制程序的设计与实施。
plc控制系统设计步骤
plc控制系统设计步骤PLC（可编程逻辑控制器）控制系统设计是现代工业自动化领域中的重要内容之一。
在工业生产过程中，通过PLC控制系统可以对生产设备进行精确的控制和监控，提高生产效率和质量。
下面将介绍PLC控制系统设计的步骤。
一、需求分析在进行PLC控制系统设计之前，首先需要对所控制的生产设备进行需求分析。
了解设备的工作原理、工作流程、输入输出信号等，明确控制系统的功能和要求，确定控制策略和逻辑。
二、制定控制策略根据需求分析的结果，制定控制策略。
确定控制逻辑、传感器和执行器的选择，设计控制流程图，并根据需要编写控制程序。
三、选型和布线根据控制策略确定的需求，选择合适的PLC型号和配套的输入输出模块。
然后进行布线设计，将传感器、执行器和PLC进行连接，确保信号的稳定传输。
四、编程根据制定的控制策略和控制程序，进行PLC的编程。
根据PLC的编程语言，编写程序并进行调试，确保程序的正确性和稳定性。
五、测试和调试完成编程后，需要进行系统的测试和调试。
通过对系统的模拟和实际操作，验证控制逻辑的正确性和系统的稳定性。
同时，还需要进行故障排除和优化，确保系统的可靠性和高效性。
六、系统集成在测试和调试完成后，将PLC控制系统与其他设备进行集成。
将控制系统与上位机、人机界面、数据采集系统等进行连接，实现对整个生产过程的集中控制和监控。
七、运行和维护在系统集成完成后，进行系统的运行和维护。
定期对系统进行检查和维护，保持系统的稳定运行。
同时，对系统进行优化和升级，提高系统的性能和可靠性。
总结：PLC控制系统设计是一个复杂而又关键的工作，需要经过需求分析、制定控制策略、选型和布线、编程、测试和调试、系统集成以及运行和维护等多个步骤。
每个步骤都需要认真对待，确保设计的正确性和稳定性。
通过合理的控制系统设计，可以提高生产效率，降低生产成本，实现工业自动化的目标。
PLC控制系统设计步骤设计实例
PLC控制系统设计步骤设计实例PLC（可编程逻辑控制器）控制系统设计是指设计一种基于PLC的自动化控制系统，它能够实时监测和控制工业过程中的各种设备和动作，以提高生产效率和质量。
本文将介绍PLC控制系统设计的六个步骤，并以调度系统设计为实例来说明。
步骤一：需求分析在PLC控制系统设计的第一步，需要对待控制的系统进行详细的分析和了解。
这包括对所需控制的设备、传感器、执行器等硬件元件的类型和功能进行了解，并明确系统所需实现的目标和功能。
以调度系统设计为例，我们需要了解需要控制的设备类型（如输送带、机械臂等）以及系统所需实现的任务（如运输物料、转移货物等）。
步骤二：系统设计在系统设计阶段，需要根据需求分析的结果，制定PLC控制系统的整体框架和组成部分。
例如，调度系统的设计可能需要包括输入和输出模块、通信模块、中央处理单元等组件。
此外，还需要确定PLC的运行周期和通信方式等参数。
步骤三：程序设计在程序设计阶段，需要制定PLC程序来实现系统的控制逻辑。
根据控制需求，可以使用各种编程语言（如梯形图、函数图表等）来编写PLC程序。
对于调度系统设计，我们可以编写一个主程序来实现各个设备的调度和任务分配，并编写子程序来实现具体的控制操作。
步骤四：硬件选型在硬件选型阶段，需要根据系统设计和程序要求，选择适配的PLC硬件。
这包括选择合适的PLC型号、输入输出模块、通信模块等。
对于调度系统设计，我们需要选择支持足够的输入输出点数、具备高速通信功能的PLC设备。
步骤五：软件编程步骤六：调试和优化在完成软件编程后，需要对系统进行调试和优化。
这包括对系统进行实时监测和测试，并根据测试结果进行调整和改进。
对于调度系统设计，我们可以通过模拟输入信号和观察输出结果的方式来进行调试，并根据调试结果来对程序进行调整和优化，以满足系统要求。
综上所述，PLC控制系统设计的步骤包括需求分析、系统设计、程序设计、硬件选型、软件编程、调试和优化。
第2章PLC控制系统设计
第 2 章 PLC 控制系统设计第2章PLC控制系统设计2.1 PLC 控制系统设计的基本内容和步骤2.1.1 PLC 控制系统设计的基本原则采用PLC 控制系统实现工厂自动化（AF，Automatic Factory）是为了实现被控对象（生产设备和生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和产品质量为目标。
因此，在设计PLC 控制系统时，应该遵循以下基本原则：（1）最大限度的满足被控对象的控制要求设计人员在设计前，除了需理解被控对象的各种技术要求外，还应深入现场进行现场的调查研究、收集资料、与有关的技术人员和实际操作人员密切配合，共同拟订设计方案。
（2）系统结构力求简单在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维护方便。
（3）系统工作要稳定、可靠控制系统的稳定、可靠是提高生产效率和产品质量的必要保证，是衡量控制系统好坏的因素之一，因此必须确保控制系统的安全性和可靠性。
（4）系统可方便地进行功能扩展、升级要考虑到生产的发展和工艺的改进，设计方案应设计一定的冗余。
（5）人机界面友好对于提供人机交互界面的系统，设计时应考虑到用户操作的方便、简洁性，人机信息交互的功能性，从而充分发挥PLC 控制系统的作用。
（6）尽可能的采用较成熟的控制新技术和新理念表2-1 CIMS 的层次及功能层次区域功能性质经营管理信息管理6 企业战略、供销、物流工厂管理5 工厂生产计划、管理、研发分厂管理信息控制4 分厂工程计划、生产数据、质量数据3 单元单元控制运行控制2 现场站装置控制回路控制1 设备/机器驱动部分、自动化控制45计算机工业控制技术随着电子技术的发展和控制理念的不断革新，PLC 控制系统的功能更加丰富和完善，控制站更加分散化，并在高级控制策略软件的支撑下构成DCS，向先进控制和优化控制方向发展。
同时，DCS 控制网络与企业的管理信息系统（MIS，Management Information System）、GIS（Geography Information System）进一步联网，构成了DCS 和MIS 高度集成的计算机集成制造系统（CIMS，Computer Integrated Manufactory System）。
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上位机A
上位机B
PLC — A
PLC—B
PLC—C
受控对象A 受控对象B 受控对象C
由多台PLC组成控制系统，每台PLC的控制 一部分对象，视各组对象控制的复杂程度， 相应选择适当形式的PLC 。该构成形式安 全性较高，便于维护。多用于大型生产装 置或流水线的控制。
PLC-3第二章控制系统设计
4、远程控制系统
PLC-3第二章控制系统设计
二、运行方式与停运方式设计 1、运行方式 自动 半自动 手动 2、停运方式 正常停运 暂停 紧急停运
PLC-3第二章控制系统设计
三、可靠性设计 1、环境技术条件 温度、湿度、振动、冲击等。 2 、冗余设计 1）环境条件方面 使用条件应留有余地。 2）控制系统的并列运行 冷备用 热备用
一般按数字量输入、数字量输出、模 拟量输入、模拟量输出、特殊I/O点、其 它点等分别统计。 应注意留有余量。
PLC-3第二章控制系统设计
3、输入/输出模块选择 开关量： 输入模块：注意交流/直流信号、信号
电压等级、外部/内部供电 等。 输出模块：注意交流/直流负载、输出 电压等级、负载电流、动 作频率等，可选择继电器 式、晶体管式或可控硅式 输出。
PLC-3第二章控制系统设计
3）其它备用系统 如对于主要开关量控制点设置继电
器系统，对于主要模拟量控制点设置手 动操作系统等。
PLC-3第二章控制系统设计
3、 供电系统设计 1）主要考虑因素 电源电压允许在一定范围内波动； 系统断电时应保证程序及数据安全； 对不允许断电的场合应设置后备电源。
PLC-3第二章控制系统设计
模拟量： A/D模块：注意输入信号类型，如电流
信号、电压信号、信号 范围及标度变换等。 D/A模块：注意同A/D模块。 智能单元： 温度模块：注意热电偶、热电阻、相 应的分度号标度变换等。 其它模块：PID控制模块、转速控制模 块、位置控制模块等。
PLC-3第二章控制系统设计
监控系统时应重点考虑。
PLC-3第二章控制系统设计
第二节 硬件系统设计
一、硬件设计主要文件 1、系统硬件配置图 反映系统整体构成及连接关系等。 2、硬件模块一览表 系统各模块类型、型号、数量等。 3、 I/O地址分配表 各I/O点的地址分配。 4、 I/O硬件接线图 各I/O模块接线。
上位机
本地控制站
PLC
本地对象
远程控制站 远程控制站
远程对象
远程对象
该形式系统配有远程控制站，适用于 受控对象远离主控室的场合。
PLC-3第二章控制系统设计
5、冗余控制系统
主远 I 冗其
上位机
机程 O余它
系控控控单
主要用于可 统 制 制 制 元
靠性要求较
高的场合
远程控制站
远程控制站
主远 I 冗其 机程O 余它 系控控控单 统制制制元
4、存储器选择
类型选择：RAM型、EPROM型、 E2PROM型等。现大多采用 E2PROM+RAM。
容量估算：
开关量：M = DI*10+DO*5
模拟量：M =（AI+AO）*100
在此基础上，再留20%余量。
PLC-3第二章控制系统设计
5、其它方面 编程语言：梯形图、SFC等 编程软件：灵活、方便性及费用 各种工控软件的支持情况：需配上位
路
A路 AA
切
换
控
制
B路 AB
系
统
220VAC
PLC-3第二章控制系统设计
4、 抗干扰设计 1）电源抗干扰设计 使用隔离变压器 使用滤波器 PC、I/O与其它设备分别供电
PLC-3第二章控制系统设计
2）接地设计 分别接地
控制器
其它设备
共用接地
控制器
不允许采用共通接地
控制器
其它设备 其它设备
第二章 控制系统设计
第一节 概述
一、 控制系统设计步骤
控制系统设计包括控制对象及范围的确 定、系统构成形式的确定、可编程控制器 选型、软/硬件设计、系统调试及投运等步 骤。
PLC-3第二章控制系统设计
设计步骤
确定控制对象及范围 确定系统构成形式 可编程控制器选型
系统模拟调试 系统现场调试
系统投运
PLC-3第二章控制系统设计
2）常用供电方案 单路供电：
隔离变压器
220VAC
总 电 源
控制器电源 I/O电源
其它设备电源
PLC-3第二章控制系统设计
采用UPS备用电源：
220VAC
总 电 源
UPS 控制器电源 I/O电源
其它设备电源 隔离变压器
PLC-3第二章控制系统设计
双路供电：
双
硬件系统设计 软件系统设计
PLC-3第二章控制系统设计
二、 系统构成形式 1、单机控制系统
单机控制系统是最常见的系统构成形 式，由一台PLC控制一组对象。
PLC
上位机
受控对象
该构成形式结构简单，通常使用中小型PLC。 PLC作为底层控制器，上位机作为监控机。一 般用于工艺过程较为简单的中小型系统。
PLC-3第二章控制系统设计
3）输入/输出及配线抗干扰设计 输入端有感应电压时的处理方法
控
Z制
~
器
加浪涌吸收器
控
R
制
~
器
加中间继电器转接
输出端有感性负载时的处理方法
控 制 器
直流时加续流二极管
控
制
Z
Байду номын сангаас
器
~
交流时加浪涌吸收器
PLC-3第二章控制系统设计
配线抗干扰方法 *交流与直流输入信号电缆尽量分开； *输入与输出信号电缆尽量分开； *信号电缆与动力电缆应分开； *信号电缆应使用屏蔽电缆，并采用屏 蔽层在控制器处单端接地；
PLC-3第二章控制系统设计
2、集中控制系统
上位机
PLC
受控对象A 受控对象B 受控对象C
多组对象由一台PLC控制，一般采用高档中 型机或大型机。该构成形式系统简单，相对 成本低。一般用于各受控对象位置比较集中 且相互之间有一定联系的多组对象的场合。
PLC-3第二章控制系统设计
3、分散控制系统
本地控制站 本地控制站
PLC-3第二章控制系统设计
三、PLC选型 1、功能选择 开关量控制 模拟量控制 数据处理功能 特殊I/O控制 诊断功能 通信功能 其它高级功能
PLC-3第二章控制系统设计
2、确定I/O点数 根据I/O点数的多少选择相应的机型，
小型机、中型机、大型机等。 各种输入/输出点应分别统计。
PLC-3第二章控制系统设计
第三节 软件设计
一、梯形图转换
主要用于老系统的改造。 原控制系统大都有继电器线路图或