第八章 PLC控制系统的应用设计

2021/3/9
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电气控制与PLC
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（1）S下W降US；T （2）夹紧； （3）上升； （4）右移； （5）下降； （6）放松； （7）上升； （8）左移。
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SWUST
PLC控制系统硬件设计方法 控制系统总体方案设计 控制系统硬件设计根据 机型及I/O模块的选择 控制系统硬件设计文件 系统供电设计 I/O模块供电电源设计 系统接地设计 电缆设计和敷设
PLC控制系统软件设计方法 控制系统软件设计流程 信号采样和滤波处理方法与技巧
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一、控制系统总体方案设计 明确对控制对象的要求，然后根据实际需要确定控制系
统类型和系统工作时的运行方式，即总体方案实际的内容。 1、PLC控制系统类型
由PLC构成的单机控制系统可分为下列四种类型。 （1）由PLC构成的单机控制系统 （2）由PLC构成的集中控制系统 （3）由PLC构成的分布式控制系统 （4）由PLC构成远程I/O控制系统
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§8-1 §8-2 §8-3
PLC控制系统的总体设计 提高PLC控制系统可靠性的措施 机械手控制系统的应用设计
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§8-1 PLC控制系统的总体设计
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4、I/O点数和种类 在统计系统I／O时，要分清输入和输出、数字量
和模拟量、各种电压电流等级、智能模板要求。 5、系统的先进性 • 初级的单体设备控制系统 • 集中控制系统 • EIC综合化控制系统
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二、系统硬件设计根据 系统硬件设计必须根据控制对象而定，应包括控
制对象的工艺要求、设备状况、控制功能、I／O点 数，并据此构成比较先进的控制系统。 1、工艺要求
机械手的控制系统为 例，讨论工艺要求所包含的 内容和对系统设计的要求。所要了解的工艺过程如下 图所示。（机械手动作示意图）
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PLC
输入/输出
控制对象 单机控制系统
PLC
输入/输出
控制对象 控制对象 控制对象 集中控制系统
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计算机
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EIC综合化系统就是将电气控制（Electric）、仪 表控制（Instrumentation）、计算机系统（Computer System）集于一体形成综合化控制系统。这种系统功 能强、层次清楚、可靠性高、可扩展性强、应用开发 容易。鉴于控制思想的不断更新，在设计可编程序控 制器所组成的控制系统时，也要考虑到所组成的控制 方案的先进性。
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3、PLC的停运方式
有正常停运、暂时停运和紧急停运三种。
（1）正常停运。 由PLC的程序执行，当系统的运 行步骤执行完且不需要重新启动执行程序时，或 PLC接收到操作人员的停运指令后，PLC按规定的 停运步骤停止系统运行；
PLC-A
PLC-B
PLC-C
控制对象A
控制对象B 分散控制系统
控制对象C
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PLC
控制对象M
本地I/O 通道
控制对象A
控制对象B
远程I/O 控制对象C
通道
远程I/O控制系统
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பைடு நூலகம்
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三、PLC的机型选择 选择机型所依据的性能指标如下：
1、CPU的能力 2、I/O点数
为了保证所设计的控制系统的正常运行，在系统 硬件设计时，建议根据实际I／0点数留有10 ％ ～15％ 的余量。 3、响应速度
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2、设备状况
设备状况应满足整个工艺要求。
3、控制功能
根据工艺要求和设备状况就可提出控制系统应 实现的控制功能。只有掌握了要实现的控制功能， 才能据此设计系统的类型、规模、机型、模块、 软件等内容。
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（2）半自动运行方式。这种运行方式的特点是系 统在启动和运行过程中的某些步骤需要人工干预 才能进行下去。半自动方式多用于检测手段不完 善，需要人工判断或某些设备不具备自控条件， 需要人工干涉的场合。 （3）手动运行方式。手动运行方式不是控制系统 的主要运行方式，而是用于设备调试、系统调整 和特殊情况下的运行方式，因此它是自动运行方 式的辅助方式。
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（2）暂停方式 。 用于程序控制方式时暂停执行当前程序， 使所有输出都设置成OFF状态，待暂停解除时将继续执行被 暂停的程序。另外也可用暂停开关直接切断负荷电源，同时 将此信息传给PLC，以停止执行程序，或者把CPU的RUN 切换成STOP，以实现对系统的暂停运行； （3）紧急停运方式 。 是在系统运行过程中设备出现异常 情况或故障时，若不中断系统运行，将导致重大事故或有可 能损坏设备，此时必须使用紧急停运按钮使整个系统立即停 运。它是既没有连锁条件也没有延迟时间的停运方式，紧急 停运时，所有设备都必须停运，且程序控制被解除，控制内 容复位到原始状态。