第4章 PLC控制系统的设计.ppt

第4章PLC控制系统的设计,4.1概述4.2逻辑设计法4.3时序图设计法4.4经验设计法4.5顺序控制设计法4.6继电器控制电路图转换设计法4.7具有多种工作方式的系统的编程方法4.8U型板折板机的PLC控制4.9半精镗专用机床的PLC控制,4.1概述,4.1.1PLC控制系统设计的基本步骤PLC控制系统的设计一般包括下面几个基本步骤1．对控制任务作深入的调查研究2．确定系统总体设计方案3．根据控制要求确定输入/输出元件，选择PLC机型,4．确定PLC的输入/输出点分配5．设计应用程序6．应用程序的调试7．制做电气控制柜和控制盘8．连机调试程序9．编写技术文件,4.1.2PLC的应用程序1．应用程序的内容（1）初始化程序。在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作。（2）检测、故障诊断、显示程序。应用程序一般都设有检测、故障诊断和显示程序等内容。（3）保护、连锁程序。,2．应用程序的质量程序的质量可以由以下几个方面来衡量。（1）程序的正确性。（2）程序的可靠性好。（3）参数的易调整性好。（4）程序要简练。（5）程序的可读性好。,4.2逻辑设计法,1．红灯常亮的程序设计2．绿灯常亮的程序设计3．红灯闪烁的程序设计4．绿灯闪烁的程序设计5．选择PLC机型、作I/O点分配,4.3时序图设计法,下面介绍用时序图法编程的思路。（1）分析PLC的输入和输出信号，以作为选择PLC机型的依据之一。（2）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。（3）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。（4）4个时间区段必须用4个定时器来控制，为了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。（5）进行PLC的I/O分配。（6）根据定时器功能明细表和I/O分配，画出的梯形图,4.4经验设计法,例3有一部电动运输小车供8个加工点使用。对本例的控制要求，可参照下面的步骤进行程序设计。（1）确定输入、输出电器。每个工位应设置一个限位开关和一个呼车按钮，系统要有用于启动和停机的按钮，这些是PLC的输入元件；小车要用一台电动机拖动，电动机正转时小车驶向高位，反转时小车驶向低位，电动机正转和反转各需要一个接触器，是PLC的执行元件。另外各工位还要有指示灯作呼车显示。电动机和指示灯是PLC的控制对象。,（2）确定输入和输出点的个数，选择PLC机型，作出I/O分配。为了尽量减少占用PLCI/O点的个数，对本例，由于各工位的呼车指示灯状态一致，因此可选用小电流的发光元件并联在一起，然后接在一个PLC输出点上。（3）为了分析问题方便，可先作出系统动作过程的流程图（4）选择PLC指令并编写程序。（5）编写其他控制要求的程序。（6）将对各环节编写的程序合理地联系起来，即得到一个满足控制要求的程序。,4.5顺序控制设计法,4.5.1功能表图1．功能表图的组成2．功能表图的类型（1）单序列结构（2）选择序列结构（3）并行序列结构,3．功能表图与梯形图的对应关系4．根据功能表图画梯形图的方法（1）步20000（2）步20001、步20002和步20003（3）步20004（4）步20005和20007（5）步20006（6）步20008,4.5.2用顺序控制设计法编写程序用顺序控制设计法编程的基本步骤是①分析控制要求，将控制过程分成若干个工作步，明确每个工作步的功能，弄清步的转换是单向进行（单序列）还是多向进行（选择或并行序列），确定步的转换条件（可能是多个信号的“与”、“或”等逻辑组合）。②为每个步设定控制位。③确定所需输入和输出点的个数，选择PLC机型，作出I/O分配。④在前两步的基础上，画出功能表图。⑤根据功能表图画梯形图。⑥添加某些特殊要求的程序。,4.6继电器控制电路图转换设计法,1．对各种继电器、电磁阀等的处理2．对常开、常闭按钮的处理3．对热继电器触点的处理4．对时间继电器的处理5．处理电路的连接顺序,4.7具有多种工作方式的系统的编程方法,1．机械手的工作方式（1）单周期方式（2）连续方式（3）单步方式（4）手动方式,2．对机械手每个工作步的控制要求（1）上升和下降（2）夹紧和放松（3）左行和右行3．自动方式下误操作的禁止,4.8U型板折板机的PLC控制,4.8.1加工工艺过程U型板折板机的加工工艺过程如下①当模板上移到位，左、右折板返回原位时，将裁好的金属板料放在工作平台上。②启动设备，模板开始下移，下移到位时压紧板料。③接着左、右折板上折，上折到位压动左、右限位开关时，停止上折并保压2秒。④接着左、右折板返回，折板返回原位时自停。⑤接着模板上移，上移到原位自停。⑥取下U型板，一块板料的加工过程结束。,4.8.2控制要求①折板机的控制分为单步和单周期两种方式。②模板下移和上移是用双线圈的电磁阀控制的。③左、右折板上折和折回各用一个两线圈的电磁阀控制，当电磁阀的一个线圈通电时，折板上折，当另一个线圈通电时折板返回。④两个折板必须都上折到位才能开始保压。⑤折板机运行过程中可以停机。⑥停机再开机时，如果模板和左、右折板都在原位，则可以开始进行板料加工。⑦手动复位时，用复位按钮来控制模板和两个折板的复位，但模板上移和折板的折回动作不能同时启动，以免两者发生摩擦而损坏模板和折板。⑧自动运行和手动操作过程中，若误按操作按钮时不应出现误动作。,4.8.3操作盘面板布置及I/O分配1．操作盘的布置及各元件的作用2．I/O分配,4.8.4梯形图程序及其控制功能1．复位操作2．单周期方式的加工过程控制3．单步操作4．误操作时误动作的禁止,4.9半精镗专用机床的PLC控制,1．加工工艺过程2．设备的控制要求3．PLC的I/O分配4．各工步时电磁阀的状态5．各压力继电器的状态6．半精镗专用机床PLC控制程序,