1、第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)第九章第九章PLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)9.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容 9.2PLC在工程運(yùn)用中要留意的一些實(shí)踐問(wèn)題在工程運(yùn)用中要留意的一些實(shí)踐問(wèn)題 第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)9. 1 PLC9. 1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容9. 1. 1 9. 1. 1 設(shè)計(jì)的根本原那么設(shè)計(jì)的根本原那么1 1、最大限制地滿(mǎn)足被控制對(duì)象和用戶(hù)的控制要求、最大限制地滿(mǎn)足被控制對(duì)象和用戶(hù)的控制要求2 2、在滿(mǎn)足要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，一、在滿(mǎn)

2、足要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，一次性投資小，運(yùn)用時(shí)節(jié)約能源。次性投資小，運(yùn)用時(shí)節(jié)約能源。3 3、保證控制系統(tǒng)平安、可靠，運(yùn)用與維修方便。、保證控制系統(tǒng)平安、可靠，運(yùn)用與維修方便。4 4、思索到今后的開(kāi)展和工藝的改良，在配置硬件設(shè)、思索到今后的開(kāi)展和工藝的改良，在配置硬件設(shè)備時(shí)應(yīng)留有一定的余量。備時(shí)應(yīng)留有一定的余量。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 設(shè)計(jì)的普通步驟和內(nèi)容設(shè)計(jì)的普通步驟和內(nèi)容一、方案論證一、方案論證1、分析工藝要求，首先對(duì)被控對(duì)象的工藝過(guò)程、工藝、任務(wù)、分析工藝要求，首先對(duì)被控對(duì)象的工藝過(guò)程、工藝、任務(wù)特點(diǎn)、環(huán)境條件、用戶(hù)

3、要求及其他相關(guān)情況，進(jìn)展仔細(xì)的全特點(diǎn)、環(huán)境條件、用戶(hù)要求及其他相關(guān)情況，進(jìn)展仔細(xì)的全面的分析，然后繪制供設(shè)計(jì)時(shí)用的必要圖表。面的分析，然后繪制供設(shè)計(jì)時(shí)用的必要圖表。2、控制方案選定，、控制方案選定， 在分析被控對(duì)象及其控制要求的根底上，在分析被控對(duì)象及其控制要求的根底上，根據(jù)根據(jù)PLC的技術(shù)特點(diǎn)，在與繼電控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，在與繼電控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及電子控制系統(tǒng)等進(jìn)展綜合比較后，優(yōu)選控制方案。假設(shè)被及電子控制系統(tǒng)等進(jìn)展綜合比較后，優(yōu)選控制方案。假設(shè)被控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)，那么宜優(yōu)先選用控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)，那么宜優(yōu)先選用PLC控制?？刂啤?、輸入輸出以開(kāi)關(guān)量為主、輸入輸

4、出以開(kāi)關(guān)量為主2、輸入輸出點(diǎn)數(shù)較多，普通有、輸入輸出點(diǎn)數(shù)較多，普通有10點(diǎn)左右就可選用點(diǎn)左右就可選用PLC控制控制3、控制系統(tǒng)運(yùn)用環(huán)境條件較差，對(duì)控制系統(tǒng)可靠性要求高。、控制系統(tǒng)運(yùn)用環(huán)境條件較差，對(duì)控制系統(tǒng)可靠性要求高。4、系統(tǒng)工藝流程復(fù)雜，用常規(guī)的繼電接觸控制難以實(shí)現(xiàn)。、系統(tǒng)工藝流程復(fù)雜，用常規(guī)的繼電接觸控制難以實(shí)現(xiàn)。5、系統(tǒng)工藝有能夠改良或系統(tǒng)的控制要求有能夠擴(kuò)展。、系統(tǒng)工藝有能夠改良或系統(tǒng)的控制要求有能夠擴(kuò)展。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)二、硬件的設(shè)計(jì)二、硬件的設(shè)計(jì)1、可編程控制器的選擇主要思索以下幾個(gè)要素：、可編程控制器的選擇主要思索以下幾個(gè)要素：1

5、、PLC功能與控制要求相順應(yīng)：功能與控制要求相順應(yīng)：(高、中、低檔機(jī)高、中、低檔機(jī)2、PLC構(gòu)造合理、機(jī)型一致，整體式構(gòu)造合理、機(jī)型一致，整體式模塊式構(gòu)造模塊式構(gòu)造)3、在線(xiàn)編程或離線(xiàn)編程：、在線(xiàn)編程或離線(xiàn)編程：在線(xiàn)編程的在線(xiàn)編程的PLC，主機(jī)和編程器共用一個(gè)，主機(jī)和編程器共用一個(gè)CPU。離線(xiàn)編程的離線(xiàn)編程的PLC ，主機(jī)和編程器各有一個(gè)，主機(jī)和編程器各有一個(gè)CPU。4、存儲(chǔ)容量、存儲(chǔ)容量廠家普通提供廠家普通提供1K、2K、4K、8K、16K程序不等的存儲(chǔ)器。程序不等的存儲(chǔ)器。用戶(hù)程序占用內(nèi)存粗略估算方法：用戶(hù)程序占用內(nèi)存粗略估算方法：1、PLC內(nèi)存容量指令條數(shù)約等于內(nèi)存容量指令條數(shù)約等于I/

6、O總點(diǎn)數(shù)的總點(diǎn)數(shù)的10 15倍倍2、指令條數(shù)約等于、指令條數(shù)約等于6I/0+2T+C5、I/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù) 必要時(shí)留有一定的裕量。必要時(shí)留有一定的裕量。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)6 6、價(jià)錢(qián)方面、價(jià)錢(qián)方面7 7、PLCPLC的輸入、輸出方式的輸入、輸出方式8 8、PLCPLC處置速度處置速度 PLC PLC以?huà)呙璺绞饺蝿?wù)，從接受輸入信號(hào)到以?huà)呙璺绞饺蝿?wù)，從接受輸入信號(hào)到輸出信號(hào)控制外圍設(shè)備，存在著滯后景象，但能滿(mǎn)足普通控制輸出信號(hào)控制外圍設(shè)備，存在著滯后景象，但能滿(mǎn)足普通控制要求。假設(shè)某些設(shè)備要求輸出呼應(yīng)快，可采用快速呼應(yīng)的模塊，要求。假設(shè)某些設(shè)備要求輸出呼應(yīng)

7、快，可采用快速呼應(yīng)的模塊，優(yōu)化軟件縮短掃描周期或中斷處置等措施。優(yōu)化軟件縮短掃描周期或中斷處置等措施。9 9、能否選用擴(kuò)展單元。、能否選用擴(kuò)展單元。2 2、外圍設(shè)備的選擇、外圍設(shè)備的選擇 ，包括外圍輸入，包括外圍輸入/ /輸出設(shè)備的選擇輸出設(shè)備的選擇3 3、其他硬件的設(shè)計(jì)和選擇，包括控制柜臺(tái)，相關(guān)儀表的、其他硬件的設(shè)計(jì)和選擇，包括控制柜臺(tái)，相關(guān)儀表的選擇。選擇。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)三、軟件設(shè)計(jì)三、軟件設(shè)計(jì)其主要內(nèi)容包括：其主要內(nèi)容包括：1、對(duì)復(fù)雜的控制系統(tǒng)應(yīng)繪制工藝流程圖或控制功能圖；、對(duì)復(fù)雜的控制系統(tǒng)應(yīng)繪制工藝流程圖或控制功能圖；2、編制梯形圖；、

8、編制梯形圖；3、根據(jù)梯形圖編寫(xiě)程序清單；、根據(jù)梯形圖編寫(xiě)程序清單；對(duì)復(fù)雜的程序首先進(jìn)展分段調(diào)試，然后進(jìn)展總調(diào)試，并作必要對(duì)復(fù)雜的程序首先進(jìn)展分段調(diào)試，然后進(jìn)展總調(diào)試，并作必要的修正。的修正。四、施工設(shè)計(jì)四、施工設(shè)計(jì)1、畫(huà)出完好的電路圖，必要時(shí)還要畫(huà)出控制環(huán)節(jié)單元、畫(huà)出完好的電路圖，必要時(shí)還要畫(huà)出控制環(huán)節(jié)單元電氣原理圖電氣原理圖2、畫(huà)出、畫(huà)出PLC的輸入輸出端子接線(xiàn)圖的輸入輸出端子接線(xiàn)圖3、畫(huà)出、畫(huà)出PLC的電源進(jìn)線(xiàn)接線(xiàn)圖和輸出執(zhí)行電器的供電接線(xiàn)的電源進(jìn)線(xiàn)接線(xiàn)圖和輸出執(zhí)行電器的供電接線(xiàn)圖。圖。4、電氣柜內(nèi)元器件布置圖，相互間接線(xiàn)圖。、電氣柜內(nèi)元器件布置圖，相互間接線(xiàn)圖。5、控制柜臺(tái)面板元器件布置

9、圖。、控制柜臺(tái)面板元器件布置圖。6、假設(shè)大的系統(tǒng)有多個(gè)電氣柜時(shí)，應(yīng)畫(huà)出各個(gè)電氣柜間銜、假設(shè)大的系統(tǒng)有多個(gè)電氣柜時(shí)，應(yīng)畫(huà)出各個(gè)電氣柜間銜接線(xiàn)圖。接線(xiàn)圖。7、其他必要的施工圖。、其他必要的施工圖。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)五五 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試. .硬件部分模擬調(diào)試硬件部分模擬調(diào)試: :可在斷開(kāi)主電路的情況下進(jìn)展可在斷開(kāi)主電路的情況下進(jìn)展, ,試試手動(dòng)控試試手動(dòng)控制能否正確制能否正確; ;軟件部分模擬調(diào)試軟件部分模擬調(diào)試: :可用模擬開(kāi)關(guān)和可用模擬開(kāi)關(guān)和PLCPLC輸出指示輸出指示燈進(jìn)展燈進(jìn)展, ,有模擬

10、量輸入輸出時(shí)有模擬量輸入輸出時(shí), ,可用電位器和萬(wàn)用表配合進(jìn)展可用電位器和萬(wàn)用表配合進(jìn)展. .如今有些如今有些PLCPLC產(chǎn)品可在電腦產(chǎn)品可在電腦(PC)(PC)機(jī)上直接進(jìn)展模擬調(diào)試機(jī)上直接進(jìn)展模擬調(diào)試. .聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí), ,可把編好的程序下載到現(xiàn)場(chǎng)的可把編好的程序下載到現(xiàn)場(chǎng)的PLCPLC中中, ,并把并把PLCPLC裝到裝到控制柜相應(yīng)的位置控制柜相應(yīng)的位置. .調(diào)試時(shí)先將主電路斷電調(diào)試時(shí)先將主電路斷電, ,只對(duì)控制柜聯(lián)機(jī)調(diào)只對(duì)控制柜聯(lián)機(jī)調(diào)試即可試即可. .六編寫(xiě)技術(shù)文件六編寫(xiě)技術(shù)文件系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)轉(zhuǎn)考驗(yàn)勝利后，整理技術(shù)資料，編制技術(shù)文件系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)轉(zhuǎn)考驗(yàn)勝利后，整理技術(shù)資料，編制技術(shù)文

11、件包括設(shè)計(jì)資料、資料清單、調(diào)試情況及運(yùn)用、維護(hù)闡明等。包括設(shè)計(jì)資料、資料清單、調(diào)試情況及運(yùn)用、維護(hù)闡明等。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)9.2 PLC9.2 PLC在工程運(yùn)用中要留意的實(shí)踐問(wèn)題在工程運(yùn)用中要留意的實(shí)踐問(wèn)題9.2.1 PLC9.2.1 PLC的安裝的安裝1 1、環(huán)境溫度要適當(dāng)，普通不低于、環(huán)境溫度要適當(dāng)，普通不低于0 0度或高于度或高于5555度。度。PLCPLC安裝時(shí)安裝時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，防止太陽(yáng)光直接照射，留意散熱通風(fēng)且留有一定應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，防止太陽(yáng)光直接照射，留意散熱通風(fēng)且留有一定的空間。的空間。2 2、留意防潮、防塵、防腐、防震。、留意防潮、防

12、塵、防腐、防震。PLCPLC最好置于有維護(hù)型外最好置于有維護(hù)型外殼的控制柜內(nèi)，而且殼的控制柜內(nèi)，而且PLCPLC固定要牢靠。固定要牢靠。3 3、PLCPLC應(yīng)盡能夠離高壓線(xiàn)或高壓設(shè)備遠(yuǎn)些，以防止電磁干擾。應(yīng)盡能夠離高壓線(xiàn)或高壓設(shè)備遠(yuǎn)些，以防止電磁干擾。9.2.2 9.2.2 電源的設(shè)計(jì)電源的設(shè)計(jì)、正確把外部電源接到上。、正確把外部電源接到上。、的供電線(xiàn)路應(yīng)與其他大功率用電設(shè)備或產(chǎn)生強(qiáng)干、的供電線(xiàn)路應(yīng)與其他大功率用電設(shè)備或產(chǎn)生強(qiáng)干擾設(shè)備分開(kāi)。擾設(shè)備分開(kāi)。、假設(shè)的供電電源帶有嚴(yán)重干擾，應(yīng)安裝一個(gè)一、假設(shè)的供電電源帶有嚴(yán)重干擾，應(yīng)安裝一個(gè)一、二次側(cè)之間帶有隔離層的、電壓比為的隔離變壓器，以減少二次側(cè)

13、之間帶有隔離層的、電壓比為的隔離變壓器，以減少外界設(shè)備對(duì)的影響。外界設(shè)備對(duì)的影響。、必要時(shí)可在供電電源線(xiàn)路上接入低通濾波器，以、必要時(shí)可在供電電源線(xiàn)路上接入低通濾波器，以便濾去高頻干擾信號(hào)。便濾去高頻干擾信號(hào)。5 5、在實(shí)踐系統(tǒng)中，忽然停電會(huì)呵斥嚴(yán)重后果，可添加、在實(shí)踐系統(tǒng)中，忽然停電會(huì)呵斥嚴(yán)重后果，可添加UPSUPS不不延續(xù)電源。延續(xù)電源。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)9.2.3 9.2.3 系統(tǒng)的接地系統(tǒng)的接地在在PLCPLC中，接地是抑制干擾使系統(tǒng)可靠任務(wù)的主要方法。中，接地是抑制干擾使系統(tǒng)可靠任務(wù)的主要方法。接地有兩個(gè)目的，一是消除各電流流經(jīng)公共地線(xiàn)阻

14、抗時(shí)所產(chǎn)生的噪聲電壓；接地有兩個(gè)目的，一是消除各電流流經(jīng)公共地線(xiàn)阻抗時(shí)所產(chǎn)生的噪聲電壓；二是防止磁場(chǎng)與電位差的影響。二是防止磁場(chǎng)與電位差的影響。理想的情況是一切接地點(diǎn)與大地之間的阻抗為零。在普通的接地過(guò)程中要求理想的情況是一切接地點(diǎn)與大地之間的阻抗為零。在普通的接地過(guò)程中要求如下：如下：1 1接地電阻應(yīng)小于接地電阻應(yīng)小于4 4歐；歐；2 2具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；3 3具有耐具有耐腐蝕及防腐處置；腐蝕及防腐處置；4 4PLCPLC系統(tǒng)單獨(dú)接地。系統(tǒng)單獨(dú)接地。在在PLCPLC中常見(jiàn)的地線(xiàn)有：中常見(jiàn)的地線(xiàn)有：數(shù)字地?cái)?shù)字地 也叫邏輯地，是各種開(kāi)關(guān)量信號(hào)的零電位；也叫邏輯地，是各種開(kāi)關(guān)

15、量信號(hào)的零電位；模擬地模擬地 是各種模擬量信號(hào)的零電位；是各種模擬量信號(hào)的零電位；信號(hào)地信號(hào)地 通常為傳感器的地；通常為傳感器的地；交流地交流地 交流供電電源的地線(xiàn)，這種地線(xiàn)是產(chǎn)生噪聲的地；交流供電電源的地線(xiàn)，這種地線(xiàn)是產(chǎn)生噪聲的地；直流地直流地 直流供電電源的地；直流供電電源的地；屏蔽地屏蔽地 機(jī)殼地，為防止靜電感應(yīng)和磁場(chǎng)感應(yīng)而設(shè)置的地。機(jī)殼地，為防止靜電感應(yīng)和磁場(chǎng)感應(yīng)而設(shè)置的地。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)9.2.4 9.2.4 電纜設(shè)計(jì)與鋪設(shè)電纜設(shè)計(jì)與鋪設(shè) 對(duì)于對(duì)于PLC而言，電纜包括供電系統(tǒng)的動(dòng)力電纜及各種開(kāi)而言，電纜包括供電系統(tǒng)的動(dòng)力電纜及各種開(kāi)關(guān)

16、量、模擬量、高速脈沖、遠(yuǎn)程通訊等信號(hào)電纜。關(guān)量、模擬量、高速脈沖、遠(yuǎn)程通訊等信號(hào)電纜。對(duì)通訊電纜普通采用廠家提供的公用電纜；對(duì)模擬量信號(hào)、對(duì)通訊電纜普通采用廠家提供的公用電纜；對(duì)模擬量信號(hào)、高速脈沖信號(hào)采用雙層屏蔽電纜。高速脈沖信號(hào)采用雙層屏蔽電纜。傳輸線(xiàn)之間的相互關(guān)擾是數(shù)字控制系統(tǒng)中較難處理的問(wèn)題。傳輸線(xiàn)之間的相互關(guān)擾是數(shù)字控制系統(tǒng)中較難處理的問(wèn)題。這些干擾主要來(lái)自傳輸導(dǎo)線(xiàn)間分布電容、電感引起的電磁這些干擾主要來(lái)自傳輸導(dǎo)線(xiàn)間分布電容、電感引起的電磁耦合。防止這種干擾的有效方法，使信號(hào)遠(yuǎn)離動(dòng)力線(xiàn)或電耦合。防止這種干擾的有效方法，使信號(hào)遠(yuǎn)離動(dòng)力線(xiàn)或電網(wǎng)，將動(dòng)力線(xiàn)、控制線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)嚴(yán)厲分開(kāi)，分別布線(xiàn)。網(wǎng)，將動(dòng)力線(xiàn)、控制線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)嚴(yán)厲分開(kāi)，分別布線(xiàn)。第九章現(xiàn)代第九章現(xiàn)代PLCPLC控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)9.2.5 PLC9.2.5 PLC輸出端的維護(hù)輸出端的維護(hù) 當(dāng)當(dāng)PLC的輸出負(fù)