plc已廣泛地應用在工業(ye) 控製的各個(ge) 領域,由於(yu) PLC的應用場合多種多樣,隨著PLC自身功能不斷增強,PLC應用係統也越來複雜,對PLC應用係統設計人員的要求也越來越高。
1、PLC控製係統設計的基本原則
①最大限度地滿足被控對象的控製要求。
②保證控製係統的高可靠、安全。
③滿足上麵條件的前提下,力求使控製係統簡單、經濟、實用和維修方便。
④選擇PLC時,要考慮生產(chan) 和工藝改進所需的餘(yu) 量。
2、PLC控製係統設計的基本內(nei) 容
①選擇合適的用戶輸入設備、輸出設備以及輸出設備驅動的控製對象。
②分配I/O,設計電氣接線圖,考慮安全措施。
③選擇適合係統的PLC。
④設計程序。
⑤調試程序,一個(ge) 是模擬調試,一個(ge) 是聯機調試。
⑥設計控製櫃,編寫(xie) 係統交付使用的技術文件,說明書(shu) 、電氣圖、電氣元件明細表。
⑦驗收、交付使用。
3、PLC控製係統設計的一般步驟
1)分析被控對象——被控對象工藝工程、工作特點、功能進行分析;輸入輸出兩(liang) 分析;構成完整的功能表達圖和控製流程圖;確定PLC控製方案。
2)係統硬件配置
PLC機型選擇——按控製係統需求合理選擇,功能涵蓋使用要求,避免大馬拉小車,品牌、價(jia) 格、服務等因素都要考慮。
輸入/輸出(I/O)點數——I/O點數是PLC的一項重要指標。合理選擇I/O點數可以既滿足控製係統要求,又降低係統的成本。PLC的I/O點數和種類應根據被控對象的開關(guan) 量、模擬量等輸入輸出設備的狀況來確定。考慮到以後的調整和發展,可以適當留出備用量(一般20%左右)。
3)軟件設計
軟件設計包括係統初始化程序、主程序、子程序、中斷程序、故障應急措施和輔助程序的設計等,小型開關(guan) 量控製係統一般隻有主程序。
首先應根據總體(ti) 要求和控製係統具體(ti) 情況,確定用戶程序的基本結構,畫出程序流程圖或開關(guan) 量控製係統的順序功能圖。它們(men) 是編程的主要依據,應盡可能地準確和詳細。
較簡單的係統的梯形圖可以用經驗法設計,複雜的係統一般用順序控製設計法設計。畫出係統的順序功能圖後,根據它設計出梯形圖程序。有的編程軟件可以直接用順序功能圖語言來編程。
4)模擬調試
設計好用戶程序後,一般先作模擬調試。有的PLC廠家提供了在計算機上運行,可以用來代替PLC硬件來調試用戶程序的仿真軟件,例如西門子公司的與(yu) STEP 7編程軟件配套的S7-PLC SIM仿真軟件、三菱公司的與(yu) SW3D5C-GPPW-C編程軟件配套的SW3D5C-LLT-C仿真軟件。在仿真時按照係統功能的要求,將某些輸入元件強製為(wei) ON或OFF,或改寫(xie) 某些元件中的數據,監視係統功能是否能正確實現。
如果有PLC的硬件,可用小開關(guan) 和按鈕來模擬PLC實際的輸入信號,例如用它們(men) 發出操作指令,如限位開關(guan) 觸點的接通和斷開。通過輸出模塊上各輸出位對應的發光二極管,觀察輸出信號是滯滿足設計的要求。
5)硬件調試與(yu) 係統調試
在現場安裝好控製屏後,接入外部的輸入元件和執行機構。與(yu) 控製屏內(nei) 的調試類似,首先檢查控製屏外的輸入信號是否能正確地送到PLC的輸入端,PLC的輸出信號是否能正確操作控製屏外的執行機構。完成上述的調試後,將PLC置於(yu) RUN狀態,運行用戶程序,檢查控製係統是否能滿足要求。
在調試過程中將暴露出係統中可能存在的硬件問題,以及梯形圖設計中的問題。發現問題後在現場加以解決(jue) ,直到完全符合要求。按係統驗收規程的要求,對整個(ge) 係統進行逐項驗收合格後,交付使用。
6)整理技術文件
根據調試的最終結果整理出完整的技術文件,並提供給用戶,以便於(yu) 今後係統的維護與(yu) 改進。技術文件應包括:PLC的外部接線圖和其他電氣圖紙、PLC的編程元件表,包括定時器、計數器的設定值等、帶注釋的程序和必要的總體(ti) 文字說明。
PLC控製係統設計與(yu) 調試的一般步驟
一)分析被控對象並提出控製要求
詳細分析被控對象的工藝過程及工作特點,了解被控對象機、電、液之間的配合,提出被控對象對PLC控製係統的控製要求,確定控製方案,擬定設計任務書(shu) 。
CAD/CAM技術
(二)確定輸入/輸出設備 CAD/CAM技術
根據係統的控製要求,確定係統所需的全部輸入設備(如:按紐、位置開關(guan) 、轉換開關(guan) 及各種傳(chuan) 感器等)和輸出設備(如:接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執行器等),從(cong) 而確定與(yu) PLC有關(guan) 的輸入/輸出設備,以確定PLC的I/O點數。
(三)選擇PLC
PLC選擇包括對PLC的機型、容量、I/O模塊、電源等的選擇,詳見本章第二節。
(四)分配I/O點並設計PLC外圍硬件線路
CAD/CAM技術
1.分配I/O點
畫出PLC的I/O點與(yu) 輸入/輸出設備的連接圖或對應關(guan) 係表,該部分也可在第2步中進行。
2.設計PLC外圍硬件線路
畫出係統其它部分的電氣線路圖,包括主電路和未進入PLC的控製電路等。
由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成係統的電氣原理圖。到此為(wei) 止係統的硬件電氣線路已經確定。
(五)程序設計
1. 程序設計 CAD/CAM技術
根據係統的控製要求,采用合適的設計方法來設計PLC程序。程序要以滿足係統控製要求為(wei) 主線,逐一編寫(xie) 實現各控製功能或各子任務的程序,逐步完善係統指定的功能。除此之外,程序通常還應包括以下內(nei) 容:
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1)初始化程序。在PLC上電後,一般都要做一些初始化的操作,為(wei) 啟動作必要的準備,避免係統發生誤動作。初始化程序的主要內(nei) 容有:對某些數據區、計數器等進行清零,對某些數據區所需數據進行恢複,對某些繼電器進行置位或複位,對某些初始狀態進行顯示等等。 機電專(zhuan) 業(ye) 技術論壇
2)檢測、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對獨立,一般在程序設計基本完成時再添加。
3)保護和連鎖程序。保護和連鎖是程序中不可缺少的部分,必須認真加以考慮。它可以避免由於(yu) 非法操作而引起的控製邏輯混亂(luan) ,。
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2. 程序模擬調試 18luck网站
程序模擬調試的基本思想是,以方便的形式模擬產(chan) 生現場實際狀態,為(wei) 程序的運行創造必要的環境條件。根據產(chan) 生現場信號的方式不同,模擬調試有硬件模擬法和軟件模擬法兩(liang) 種形式。
1)硬件模擬法是使用一些硬件設備(如用另一台PLC或一些輸入器件等)模擬產(chan) 生現場的信號,並將這些信號以硬接線的方式連到PLC係統的輸入端,其時效性較強。
2)軟件模擬法是在PLC中另外編寫(xie) 一套模擬程序,模擬提供現場信號,其簡單易行,但時效性不易保證。模擬調試過程中,可采用分段調試的方法,並利用編程器的監控功能。
(六)硬件實施 CAD/CAM技術
硬件實施方麵主要是進行控製櫃(台)等硬件的設計及現場施工。主要內(nei) 容有:
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1) 設計控製櫃和操作台等部分的電器布置圖及安裝接線圖。 CAD/CAM技術
2)設計係統各部分之間的電氣互連圖。
3)根據施工圖紙進行現場接線,並進行詳細檢查。
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由於(yu) 程序設計與(yu) 硬件實施可同時進行,因此PLC控製係統的設計周期可大大縮短。
(七)聯機調試
聯機調試是將通過模擬調試的程序進一步進行在線統調。聯機調試過程應循序漸進,從(cong) PLC隻連接輸入設備、再連接輸出設備、再接上實際負載等逐步進行調試。如不符合要求,則對硬件和程序作調整。通常隻需修改部份程序即可。 CAD/CAM技術
全部調試完畢後,交付試運行。經過一段時間運行,如果工作正常、程序不需要修改,應將程序固化到EPROM中,以防程序丟(diu) 失。
八)整理和編寫(xie) 技術文件
技術文件包括設計說明書(shu) 、硬件原理圖、安裝接線圖、電氣元件明細表、PLC程序以及使用說明書(shu) 等。