第9章 PLC控制系统设计
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第9章 PLC的模拟量输入与输出
• 模拟量I/O模块自带CPU，能独立工作， CPU模块只需用各种数据传送指令便可对 模拟量I/O模块进行读写操作
绪论EXIT
9.1 欧姆龙PLC模拟量模块
一、CJ系列PLC模拟量输入模块及应用
• 模拟量输入模块的功能是将输入PLC的外 部模拟量转换为PLC所需的数字量
• 模拟量输入模块有2路、4路、8路等规格 • 当执行读模拟量指令时，指定输入通路中
• 本系统使用了1个16点输入 模块，1个16点输出模块和 1个8路模拟量输入模块
绪论EXIT
数据区参数的配置
CJ1W-AD081-V1对应CIO区通道分配
通道号
位号
I/O
(字号) 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
输出（从 CPU到模
块）
输入（从 模块到 CPU）
n
n+1 n+2 n+3 n+4 n+5 n+6 n+7 n+8
n+9
未用
峰值保持功能（0：未用； 1：使用）
87654321
第1路输入经A/D转换后的数字量（二进制数）
第2路输入经A/D转换后的数字量（二进制数）
第3路输入经A/D转换后的数字量（二进制数）
第4路输入经A/D转换后的数字量（二进制数）
• 上电之前必须设置 好单元号
• 单元号与CIO区、 DM区通道有对应 关系
绪论EXIT
单元号与CIO区、DM区通道的对应关系
开关设置 单元号 CIO起始通道号n CIO区通道范围 DM起始通道号m
DM区通道范围
00
0#
01
1#
02
绪论EXIT
9.1 欧姆龙PLC模拟量模块
一、CJ系列PLC模拟量输入模块及应用
• 模拟量输入模块的功能是将输入PLC的外 部模拟量转换为PLC所需的数字量
• 模拟量输入模块有2路、4路、8路等规格 • 当执行读模拟量指令时，指定输入通路中
• 本系统使用了1个16点输入 模块，1个16点输出模块和 1个8路模拟量输入模块
绪论EXIT
数据区参数的配置
CJ1W-AD081-V1对应CIO区通道分配
通道号
位号
I/O
(字号) 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
输出（从 CPU到模
块）
输入（从 模块到 CPU）
n
n+1 n+2 n+3 n+4 n+5 n+6 n+7 n+8
n+9
未用
峰值保持功能（0：未用； 1：使用）
87654321
第1路输入经A/D转换后的数字量（二进制数）
第2路输入经A/D转换后的数字量（二进制数）
第3路输入经A/D转换后的数字量（二进制数）
第4路输入经A/D转换后的数字量（二进制数）
• 上电之前必须设置 好单元号
• 单元号与CIO区、 DM区通道有对应 关系
绪论EXIT
单元号与CIO区、DM区通道的对应关系
开关设置 单元号 CIO起始通道号n CIO区通道范围 DM起始通道号m
DM区通道范围
00
0#
01
1#
02
计算机控制技术-计算机控制系统设计与实现(一)
1.離線仿真和調試 (2)軟體調試
re
u
∑ PID
D/A
y A/D
電腦
擾動 0～5V ∑ 被控對象 記錄儀
y
9.2.4 系統的調試與運行
(3)系統仿真 所謂系統仿真，就是應用相似原理和類比關係來研究 事物，也就是用模型來代替實際生產過程(即被控對象) 進行實驗和研究。 系統仿真有以下三種類型： 全物理仿真(或稱在模擬環境條件下的全實物仿真)； 半物理仿真(或稱硬體閉路動態試驗)；數字仿真(或稱 電腦仿真)。 在系統仿真的基礎上，進行長時間的運行考驗(稱為考 機)，並根據實際運行環境的要求，進行特殊運行條件 的考驗。
本講課程結束！
9.2.4 系統的調試與運行
1.離線仿真和調試 (1)硬體調試
對於各種標準功能範本，按照說明書檢查主要功能。 在調試A/D和D/A範本之前，必須準備好信號源、數字 電壓表、電流錶等。 利用開關量輸入和輸出程式來檢查開關量輸入(DI)和 開關量輸出(DO)範本。 硬體調試還包括現場儀錶和執行機構。 如是分級電腦控制系統和分散型控制系統，還要調試 通信功能。
操作工已習慣了PID調節器的面板操作，而就設計成 回路操作顯示面板，或在CRT畫面上設計成回路操作顯示 畫面。 (2)維修方便體現在易於查找故障，易於排除故障
採用標準的功能範本式結構，便於更換故障範本。在 功能範本上安裝工作狀態指示燈和監測點，便於維修人員 檢查。
另外，配置診斷程式，用來查找故障。
9.1.1 系統設計的原則
規劃好後，應列出一張RAM資源的詳細分配清單，作 為編程依據。
9.2.3 軟體的工程設計與實現
3.即時控制軟體設計 (1)數據採集及數據處理程式
數據採集程式主要包括多路信號的採樣、輸入變換、 存貯等。 數據處理程式主要包括數字濾波程式、線性化處理和 非線性補償、標度變換程式、越限報警程式等。 (2)控制演算法程式 主要實現控制規律的計算，產生控制量。其中包括： 數字PID控制演算法、達林演算法、Smith補償控制演 算法、最少拍控制演算法、串級控制演算法、前饋控 制演算法、解耦控制演算法、模糊控制演算法、最優 控制演算法等。
plc课程设计任务书
plc课程设计任务书一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握其工作流程和编程方法。
2. 使学生掌握PLC的常用指令，并能运用这些指令完成简单的控制程序编写。
3. 帮助学生了解PLC在工业自动化中的应用，提高对实际工程问题的解决能力。
技能目标：1. 培养学生运用PLC软件进行程序设计和调试的能力。
2. 培养学生通过团队协作，分析问题、解决问题的能力。
3. 提高学生动手实践能力，学会使用PLC控制硬件设备。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术的兴趣，激发学习热情，树立正确的学习态度。
2. 培养学生具备创新意识和实践精神，敢于面对挑战，勇于克服困难。
3. 通过课程学习，使学生认识到PLC技术在工业发展中的重要性，增强国家使命感和社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇，但可能缺乏实践经验。
教学要求：结合学生特点，以实际应用为导向，注重启发式教学，鼓励学生参与实践，培养其独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. PLC基本原理及结构：包括PLC的定义、发展历程、主要组成部分及其功能。
教材章节：第一章 可编程逻辑控制器概述2. PLC工作原理及编程方法：讲解PLC的工作流程、编程语言和编程规则。
教材章节：第二章 PLC工作原理与编程基础3. PLC常用指令及其应用：介绍PLC的常用指令，如逻辑运算、定时器、计数器等，并结合实例进行分析。
教材章节：第三章 PLC指令系统及编程实例4. PLC控制系统设计：讲解PLC控制系统的设计步骤、硬件选型和软件编程。
教材章节：第四章 PLC控制系统设计5. PLC在工业自动化中的应用：介绍PLC在各个领域的应用案例，分析其优缺点。
教材章节：第五章 PLC在工业自动化中的应用6. PLC实践操作：组织学生进行PLC编程软件的使用、程序设计、调试及硬件控制等实践活动。
第9章 罗克韦尔PLC工程应用实例
景观喷泉PLC控制系统潜水泵输入/输出信号分配如表9-1所示。
3．控制系统的软件设计 景观喷泉潜水泵启动联锁梯形图如图9-1所示。
景观喷泉潜水泵停止联锁梯形图如图9-2所示。
4．系统应用分析 采用PLC控制潜水泵，从而实现景观喷泉的喷水效果。与传统继电器或单片机 控制系统相比，PLC控制系统具有更高的可靠性、灵活性和经济实用性。
现地控制单元构成示意图如图9-5所示。
现地控制屏柜示意图如图9-6所示。
（2）现地控制单元设备配置 机组现地控制单元LCU的设备配置如表9-2所示。
设备名称
彩色液晶触摸屏 数据采集单元PLC 智能电力监测仪 同期装置 有功、无功变送器 电压变送器 交/直流供电电源 继电器 常规紧急停机回路直流继电器 电源防雷器 机柜及其附件
5．输煤PLC控制系统的主要技术特点 系统启动按逆煤流方向顺序启动，按顺煤流方向停机，异常时按顺煤流方向
联锁停机。
操作方式：程控、遥控、就地控制。 运行路径选择，设备工况监视和报警。 给煤机出力调节。 每条皮带有速度信号、打滑信号、跑偏信号等。 落煤管处装有堵煤信号。 电厂来煤/卸煤沟出煤/原煤仓进煤计量。 原煤仓煤位测量，集灰斗灰位测量。 原煤仓配煤控制。 可与工业电视接口。
嵌装Ethernet接口 32通道DI 32通道DO 16通道AI 电源模块
开关站及公用LCU的设备配置如表9-5所示。
模块名称 CPU模块 数字量输入模块 数字量输出模块 模拟量输入模块 型号及规格 1756-L63 1756-IB32 1756-OB32 数 1 4 1 量 单 块 块 块 块 位 描 述
嵌装Ethernet接口 32通道DI 32通道DO 16通道AI
第9章 ACEPLC画法
插入下一个I/O点按钮后，弹出图9-9对话框 对话框。 插入下一个 点按钮后，弹出图 对话框。
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9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
9.2.2 模块化 模块化PLC画法 画法
图9-9
这个对话框的意思是要你为每个 I/O 点的地址作一定义。所谓 点的地址作一定义。所谓I/O 点的地址是将模块化PLC 在编程 点的地址是将模块化 软件中做好组态后得到的。 软件中做好组态后得到的。这里 我们不妨取一个I:103 的地址。 的地址。 我们不妨取一个 由此可见画图之前最好先将PLC 系统组态好，得到正 系统组态好， 由此可见画图之前最好先将 确的地址，从而与 程序内的地址一致。 确的地址，从而与PLC 程序内的地址一致。单击确定按钮
添加分隔符按钮则可以加入空位， 添加分隔符按钮则可以加入空位，便于画复杂的图形 。单击立即打断模块按钮则将此模块断开，剩下的部分画 单击立即打断模块按钮则将此模块断开， 到其它地方。因为我们计划在一行中画 个端子点， 到其它地方。因为我们计划在一行中画10 个端子点，所以 当图中画好10 个端子后要单击此按钮将模块分断。 当图中画好 个端子后要单击此按钮将模块分断。当单击
插入下一个I/O点的过程，当画完第10 个点时， ，继续插入下一个 点的过程，当画完第 个点时，单击
按钮，弹出图9-10对话框。 对话框。 立即打断模块按钮，弹出图 对话框
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9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
9.2.2 模块化 模块化PLC画法 画法
？
图9-10
图9-6
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9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
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9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
9.2.2 模块化 模块化PLC画法 画法
图9-9
这个对话框的意思是要你为每个 I/O 点的地址作一定义。所谓 点的地址作一定义。所谓I/O 点的地址是将模块化PLC 在编程 点的地址是将模块化 软件中做好组态后得到的。 软件中做好组态后得到的。这里 我们不妨取一个I:103 的地址。 的地址。 我们不妨取一个 由此可见画图之前最好先将PLC 系统组态好，得到正 系统组态好， 由此可见画图之前最好先将 确的地址，从而与 程序内的地址一致。 确的地址，从而与PLC 程序内的地址一致。单击确定按钮
添加分隔符按钮则可以加入空位， 添加分隔符按钮则可以加入空位，便于画复杂的图形 。单击立即打断模块按钮则将此模块断开，剩下的部分画 单击立即打断模块按钮则将此模块断开， 到其它地方。因为我们计划在一行中画 个端子点， 到其它地方。因为我们计划在一行中画10 个端子点，所以 当图中画好10 个端子后要单击此按钮将模块分断。 当图中画好 个端子后要单击此按钮将模块分断。当单击
插入下一个I/O点的过程，当画完第10 个点时， ，继续插入下一个 点的过程，当画完第 个点时，单击
按钮，弹出图9-10对话框。 对话框。 立即打断模块按钮，弹出图 对话框
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9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
9.2.2 模块化 模块化PLC画法 画法
？
图9-10
图9-6
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9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
第9章 PLC画法
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9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
9.2.2 模块化 模块化PLC画法 画法
在图9-8中 插入下一个 点按 在图 中，插入下一个I/O点按 钮是用来将组成模块的各端子点一个 一个地添加到图纸上，鼠标单击一次 一个地添加到图纸上， 图9-8 就增加一个点。 就增加一个点。
第9章 PLC画法 PLC画法
9.1 整体式 整体式PLC画法 画法 9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
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第9章 PLC画法 PLC画法
电气图纸中， 通常有3种画法 种画法。 电气图纸中，PLC 通常有 种画法。 整体式：微型PLC，多数本身就是完整的整体，可以 ① 整体式：微型 ，多数本身就是完整的整体， 看做一个单独的元件，通常画成一个整体， 看做一个单独的元件，通常画成一个整体，如同一个 普通的电气元件一样； 普通的电气元件一样； 模块式：一个完整的PLC 系统由各种模块构成，画图 系统由各种模块构成， ② 模块式：一个完整的 时通常按模块来画； 时通常按模块来画； 分散式： 的每个IO 点独立画在图纸中。 ③ 分散式：将PLC 的每个 点独立画在图纸中。
如果我们用到了其它微型PLC 怎么办？这就要自制它们 怎么办？ 如果我们用到了其它微型 的符号库了。可以用 自带的这几款微型PLC 的库符号轻 的符号库了。可以用ACE 自带的这几款微型 易生成新的库元件。 易生成新的库元件。 如果一个微型PLC 的点数比较多，比如 点IO，则分成 的点数比较多，比如64 如果一个微型 ， 上下两行也会有32 列，很可能在一张图上并不能放下，因为 很可能在一张图上并不能放下， 上下两行也会有 我们希望行间距为30 比较好画外围电路，这时， 我们希望行间距为 比较好画外围电路，这时，也可用父子 元件的方式将一个PLC 做成几个图形块。 做成几个图形块。 元件的方式将一个
9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
9.2.2 模块化 模块化PLC画法 画法
在图9-8中 插入下一个 点按 在图 中，插入下一个I/O点按 钮是用来将组成模块的各端子点一个 一个地添加到图纸上，鼠标单击一次 一个地添加到图纸上， 图9-8 就增加一个点。 就增加一个点。
第9章 PLC画法 PLC画法
9.1 整体式 整体式PLC画法 画法 9.2 模块化 模块化PLC的画法 的画法
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第9章 PLC画法 PLC画法
电气图纸中， 通常有3种画法 种画法。 电气图纸中，PLC 通常有 种画法。 整体式：微型PLC，多数本身就是完整的整体，可以 ① 整体式：微型 ，多数本身就是完整的整体， 看做一个单独的元件，通常画成一个整体， 看做一个单独的元件，通常画成一个整体，如同一个 普通的电气元件一样； 普通的电气元件一样； 模块式：一个完整的PLC 系统由各种模块构成，画图 系统由各种模块构成， ② 模块式：一个完整的 时通常按模块来画； 时通常按模块来画； 分散式： 的每个IO 点独立画在图纸中。 ③ 分散式：将PLC 的每个 点独立画在图纸中。
如果我们用到了其它微型PLC 怎么办？这就要自制它们 怎么办？ 如果我们用到了其它微型 的符号库了。可以用 自带的这几款微型PLC 的库符号轻 的符号库了。可以用ACE 自带的这几款微型 易生成新的库元件。 易生成新的库元件。 如果一个微型PLC 的点数比较多，比如 点IO，则分成 的点数比较多，比如64 如果一个微型 ， 上下两行也会有32 列，很可能在一张图上并不能放下，因为 很可能在一张图上并不能放下， 上下两行也会有 我们希望行间距为30 比较好画外围电路，这时， 我们希望行间距为 比较好画外围电路，这时，也可用父子 元件的方式将一个PLC 做成几个图形块。 做成几个图形块。 元件的方式将一个
电气控制与PLC-PLC第9章
与 当 I0.0与 I0.1 都 “ON” 时，I0.0 I0.1 A 则输出 Q0.0 “ON”(1)。
I0.0 I0.1
Q0.0
或 O
当 I0.0 或 I0.0 “ON” 时, 则输出 Q0.0 “ON” (1)
LD O =
I0.0 I0.1 Q0.0
注意：与、或、非运算均是对该指令的前一个指 令处的结果进行运算。
I0.3
SB1
SB2
语句表 LD I0.1 O Q0.0 A I0.0 = Q0.0
对于常闭触点的处理 I/O分配： I0.0：停车 I0.1：启动 Q0.1：KM PLC的端子接线方式决定编程 语言 I0.1 Q0.0 I0.0 Q0.1
FR KM Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3
第九章
S7-200PLC指令系统
PLC梯形图语言的编程原则
1、梯形图由多个梯级组成，每个线圈可构成一个梯级， 每个梯级有多条支路，每个梯级代表一个逻辑方程； 2、梯形图中的继电器、接点、线圈不是物理的，是PLC存 储器中的位(1=ON；0=OFF)；编程时常开/常闭接点可 无限次引用，线圈输出只能是一次； 3、梯形图中流过的不是物理电流而是“概念电流”，只 能从左向右流； 4、用户程序的运算是根据PLC的输入/输出映象寄存器中 的内容，逻辑运算结果可以立即被后面的程序使用； 5、PLC的内部继电器不能做控制用，只能存放逻辑控制的 中间状态； 6、输出线圈不能直接驱动现场的执行元件，通过I/O模块 上的功率器件来驱动。
R
置位复位图
• 本程序对应的时序图如图所示。
I0.0 I0.1 Q1.0
Q0.0 Q0.2-Q0.4
时序图
第9章 三菱PLC的编程软件及调试
第9章 三菱PLC的编程软件及调试9.1GX Developer的功能特点及基本操作1．功能特点编程软件是指在个人计算机上运行的、由PLC厂家提供的、用于PLC编程的工具软件。
早期运行在Dos环境下，而今都运行在Windows系统下。
而且，所有PLC厂商在提供PLC硬件的同时，也都提供编程软件。
GX Developer是三菱公司开发的用于三菱A系列、QnA系列、Q系列、FX系列可编程控制器的编程软件，目前版本已升级到8.X，是一个功能强大的通用性编程软件。
三菱编程软件GX Developer主要有以下功能：（1）程序的创建。
（2）对可编程控制器CPU进行写入、读出。
（3）监视：包括梯形图监视、软元件批量监视、软元件登录监视功能等。
（4）调试：将所创建的顺控程序写入到可编程控制器CPU中，对顺控程序能否正常动作进行测试。
此外，通过使用新开发的GX Simulator，可以在单台个人计算机上进行仿真调试。
（5）PLC诊断用于显示当前的出错状态以及故障记录以及故障处理情况等。
此外，通过系统监视（仅为QCPU （Q模式））可以获取关于特殊功能的详细信息，以便在出错时可以在更短的时间内完成除错。
GX Developer具有以下特点：（1）软件通用GX Developer能够用于三菱Q系列、QnA系列、A系列、FX系列PLC的编程。
（2）操作性强利用Windows的优越性，使操作性大大增强，能够将Excel、Word等做成的说明数据进行复制、粘贴，并有效利用。
（3）程序的标准化标签编程：标签编程制作通用的程序可以根据机器的构成，方便地改变其软元件的配置，从而能够简单地被其他程序利用。
功能块：功能块是以提高顺序程序的开发效率为目的而开发的一种功能。
把开发顺序程序时反复使用的顺序程序回路块零件化，使得顺序程序的开发变得容易。
此外，零件化后，能够防止将其运用到别的顺序程序时的顺序输入错误。
宏：可以事先对任意梯形图组进行命名（宏名称）并登记为文件，然后可以轻松地反复调用该梯形图组（宏调用）。
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第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
9．4 PLC控制系统的软件设计 ． 控制系统的软件设计
1．绘制系统控制流程图 ． 2．编制程序 ． 3．程序测试 ． 4．编制程序设计说明书 ．
第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
9.4.1 梯形图的经验设计法 在PLC应用的初期，大多数工程技术人员设计继 电接触控制电路的习惯，基本上还是沿用设计继电接 触控制电路图的方法来设计PLC应用程序的梯形图， 这种方法即称为梯形图的经验设计法。 用经验法设计复杂系统的梯形图应用程序，存在 着以下一些问题： 1．设计方法不规范，难于掌握，设计周期长 ．设计方法不规范，难于掌握， 2．装置交付使用后维修困难 ． 第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
⑷跳步与循环
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
2）有向线段 3）转移
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
2．功能图构成规则 ． 控制系统的功能图必须满足以下规则： ⑴步与步不能相连，必须用转移分开； ⑵转移与转移不能相连，必须用步分开； ⑶步与转移、转移与步之间的连接必须采用有向 线段，从上向下画时，可以省略箭头。当有向线 从下向上画时，必须画上箭头，以表示方向； ⑷一个功能图至少要有一个初始步。 第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
⑵译码输入法 硬件逻辑 组合输入法 对 在工艺上绝对 不可能同时出 现的的开关信 号，用二极管 译码的方法扩 展输入点。
SB1 1M
I0.0
I0.1 SB2 SB3
L+ M
译码输入法
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
⑶分组输入法
SQ1 SB1
1M I0.0
对在工艺中 不同工作方式使 用的输入点，可 通过外电路分组 的方法达到扩展 输入点的目的。
1L Q0.0
KM2 R
KM1 C KM2
Q0.1
KM1
R C
L
AC220V
N
输出电路的设计
PLC应用技术
. .
I0.0
1L
FR YV1
对直流负 载需并接续流 二极管，续流 二极管可以选 1A的管子， 其额定电压应 大于电源电压 的三倍。
I0.1 Q0.0
VD1 YV2
传感器
I0.2 Q0.1
1M
PLC应用技术
9.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 控制系统设计的一般步骤
1．分析生产工艺过程，明确工艺过程 ．分析生产工艺过程， 对电气控制的要求 2．确定控制方案 ． 3．选择可编程控制器机型 ． 4．硬软件设计 ． 5．总装调试 ． 6．编制技术说明书 ．
第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术 学习内容
● PLC控制系统设计的基本原则
及步骤
● PLC的选择 ● PLC控制系统硬件设计 ● PLC控制系统的软件设计
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术 学习目标
掌握PLC控制系统的设计原则及步骤； 掌握PLC机型选择的方法； 掌握PLC输入输出线路及供电线路的设计方法； 掌握PLC程序的顺序设计法及功能图设计法。
R
VD2
L+ M
L M
DC220V
S7-200 CPU214
输出电路的设计 第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
4）当接近开关、光电开关这一类两线式传感器的漏 电流较大时，可能出现故障的输入信号。通常在输入端并 联旁路电阻，以减小输入电阻。旁路电阻的阻值R可由下 式确定：
R⋅Ue / Ie I⋅ ≤UL R +Ue / Ie
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
9.2.1 机型的选择
1．结构合理 ． 2．功能合理 ． 3．机型统一 ． 4．是否在线编程 ．
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
9.2.2 输入／输出的选择 输入／
1．PLC控制系统I／O点数的估算 2．输入／输出模块的选择
⑵选择序列是指在一步后 有若干个单序列等待着选择， 且一次仅能选择进入其中的一 个序列。用逻辑表达式表示第 三、第六步的状态分别为：
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
⑶并行序列是指在某一转移 条件下，同时启动若干个序列。 并行序列之间的逻辑表达式为：
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
9．4．2 梯形图的功能图设计法 ． ． 功能图设计法又称状态流程图设计法，亦称为 Grafacet法，是专门用于顺序控制的一种程序设计法。 1．功能图的概念 ． 功能图是一种描述顺序控制系统功能的图解表示 方法，主要由“步”、“转移”及“有向线段”等元 素组成。 1）步 (1)初始步 (2)工作步 (3)与步对应的动作 当系统中的某步处于活动状态时，称该步为“活动步”。 第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
SQ2 SB2
I0.1
自
手
I0.5 L+ M 分组输入法
PLC应用技术
⑷矩阵输入法
1M 1L
当PLC的输出点 富裕且输入点不够 用时，可通过对输 出点的扫描，实现 二极管矩阵输入， 从而大大扩展输入 点数。
第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
9.3.3 电气柜结构设计 PLC的主机和扩展单元可以和电源断路器、 控制变压器、主控继电器以及保护电器一起安装 在控制柜内，既要防水、防粉尘、防腐蚀，又要 注意散热，若PLC的环境温度大于550C时，要用 风扇强制冷却。 与PLC装在同一个开关柜内、但不是由PLC控 制的电感性元件，如接触器的线圈，应并联消弧 电路，保证PLC不受干扰。 PLC在柜内应远离动力线，两者之间的距离 应大于200mm,PLC与柜壁间的距离不得小于 100mm，与顶盖、底板间距离要在150mm以上。
式中I为传感器漏电流，Ue、Ie分别是PLC的额定输 入电压和额定输入电流，UL是PLC输入电压低电平的上限 值。
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
5）为防止负载短路损坏PLC，输出公共端需 加熔断器保护。 6）对重要的互锁，如电动机正反转等，需在 外电路中用硬件再互锁。
7）对输入点不够时，可参考下列方法扩展：
第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
9.3.4 现场布线图设计
1）PLC系统应单独接地，其按地电阻应小于100 ， 不可与动力电网共用接地线，也不可接在自来水管或 房屋钢筋构件上，但允许多个PLC机或与弱电系统共用 接地线，接地极应尽量靠近PLC主机。 2）敷设控制线时要注意与动力线分开敷设（最好 保持200mm以上的距离），分不开时要加屏蔽措施， 屏蔽要有良好接地。控制线要远离有较强的电气过渡 现象发生的设备（如晶闸管整流装置、电焊机等）。 交流线与直流线、输入线与输出线都最好分开走线。 开关量、模拟量I/O线最好分开敷设，后者最好用屏蔽 线。
PLC应用技术
9.2 PLC的选择 的选择 随着PLC的推广普及，PLC产品的种类越来越 多，而且功能也日趋完善。PLC的品种繁多，其结 构形式、性能、存储容量、指令系统、编程方法、 价格等各不相同，适用场合也各有侧重。因此， 合理选择PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济 指标起着重要的作用。
Q0.0
K1
K2 Q0.1 K3 Q0.2
K1 K2 K3 K2 K3
AC220V
输出继电器接点译码法
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
9.3.2 PLC供电系统的设计 供电系统的设计
1）电源进线处应该设置紧急停止PLC的硬线主 控继电器(Master Control Relay)，它可以专用一只 零压继电器，也可以借用液压泵电机接触器的常开 触点。 2）用户电网电压波动较大或附近有大的电磁 干扰源，需在电源与PLC间加设隔离变压器或电源滤 波器，使用隔离变压器的供电。 3）当输入交流电断电时，应不破坏控制器程序 和数据，故使用UPS供电。 4)在控制系统不允许断电的场合，考虑供电电 源的冗余，采用双路供电。 第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
PLC应用技术
FR
3）对于双向晶闸管及 晶体管输出型的PLC，如输 出点接感性负载，为保证输 出点的安全和防止干扰，需 并接过电压吸收回路。 对交流负载应并接浪涌 吸收回路，如阻容电路（电 阻取51～120，电容取 0.1～0.47F，电容的额定电 压应大于电源峰值电压 ） 或压敏电阻。 第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
第9章
PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
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1M
⑴硬件逻辑组 合输入法 对两地操 作按钮、安全 保护开关等可 先进行串并联 后再接入PLC 输入端子。
第9章 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计
FR1 FR2 FR3 I0.0
I0.1 SB3 SB4 SB5
L+ M
硬件逻辑组合输入法
9.2.3 内存估计
1．内存利用率 ． 2．开关量输入／输出点数 ．开关量输入／ 3．模拟量输入／输出点数 ．模拟量输入／ 4．程序编写质量 ．