最新PLC控制系统设计.pdf
PLC控制系统设计
二、降压启动控制要求
11/17/2019
23
1、按下按钮SB1，电动机启动并运行。 接触器KM1、KM2接通，电动机线圈为Y形接线 方式。
2、5秒钟后，KM2断开。
3、0.1秒钟后，KM3接通，电动机线圈为
△ 形接线方式。（ 0.1秒钟为Y-△ 换接时间，
防止换接瞬间方式相间短路）
4、按下按钮SB2，接触器KM1、KM3断开。
水线上的多台设备控制。特点：
①被控设备之间的距离近，相互之间的动作有联系。 ②一台被控设备的控制程序修改，其它设备也停止 工作
③整个个系系统统造造价价低低。。
11/17/2019
9
3、分散控制系统 每一台PLC控制一台被控设备，各个PLC之间通
过信号进行联系。可以通过各个PLC之间或通过上 位机进行联系。
3
、写出步序，按支路写程序，不会的
地方用NOP指令。
11/17/2019
35
第三部分PLC步进顺控指令系统
1、选择性分支与汇合 从多个分支流程中选择某一个单支流程，称 为选择性分支。特点是：
①、分支的转移条件每次只能有一个满足。 每次只能执行一个分支。
②、由左向右，多个分支同时编程。 ③、汇合后的状态可由任一分支的转移条件 驱动。
2
三、设计的一般步骤 1、分析被控对象的工艺条件和控制要求，拟订 PLC控制系统的设计指标，制定设计任务书。
2、绘制整个控制过程的流程图，编制梯形图。
先画出整个控制过程的流程图，再将控制任务分成几个独立部分。 根据控制系统的流程图，设计梯形图。(P266,新269)
3、根据梯形图编制指令表。（自动生成，修改）
11/17/2019
26
十字路口交通指挥灯控制
PLC控制系统设计与调试.PPT
7.2 PLC控制系统的硬件设计
· 7.2.2 PLC容量估算 · 1. 可编程控制器控制系统I/O点数估算 ·I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的重要指标。根据被
控对象的输入信号与输出信号的总点数，选择相应规模的 可编程控制器并留有10%～15%的I/O裕量。估算出被控对象 上I/O点数后，就可选择点数相当的可编程控制器。如果是 为了单机自动化或机电一体化产品，可选用小型机，如果 控制系统较大，输入输出点数较多，被控制设备分散，就 可选用大、中型可编程控制器。
7.2 PLC控制系统的硬件设计
· 7.2.3 输入输出模块的选择 ·输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的
控制信号。对于开关频繁、电感性、低功率因数的负载， 推荐使用晶闸管输出模块，缺点是模块价格高；过载能力 稍差。继电器输出模块优点是适用电压范围宽，导通压降 损失小，价格便宜，缺点是寿命短，响应速度慢。输出模 块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端所允许通过 的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。 · 7.2.4 电源模块的选择 ·电源模块的选择比较简单，只需要考虑电流总量即可。即 其额定输出电流必须大于CPU、I/O等耗电总和。
· 3．选择PLC选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选 择。
· 4．分配PLC的I／O地址根据生产设备现场需要，确定控制按钮，选 择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等各种输入输出设备的型号、 规格、数量；根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入 输出端子的对照表，以便绘制PLC外部I／O接线图和编制程序。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7.1 PLC控制系统设计的内容与步骤
7.1.1 PLC系统设计的原则与内容 1.设计原则 · PLC控制系统设计包括硬件设计和软件设计，硬件设计
PLC传送带自动装箱控制系统设计
目录一．课程设计目的 (3)1.1 课题背景 (3)1.2 生产线自动化的发展概括 (4)1.2.1国内生产线自动化发展概括 (4)1.2.2 国外生产线自动化发展概括 (4)1.3 本文主要研究内容 (4)1.3.1 设计任务书 (4)1.3.2 主要解决的问题 (4)二．课程设计题目描述和要求 (5)三．课程设计报告内容 (7)2.1 方案论证 (7)2.1.1 采用传统继电接触器电气控制系统 (8)2.1.2 采用PLC可编程序控制器控制系统 (8)2.1.3 方案比较和选择 (8)2.2 PLC的硬件结构及工作原理 (10)2.2.1 PLC控制系统组成 (10)2.2.2 PLC的工作过程 (11)2.3 控制系统构成图和工作流程 (11)2.3.1 控制系统构成图 (13)2.3.2 控制系统工作流程图 (14)2.4 控制系统硬件设计 (15)2.5 控制系统软件设计 (16)2.5.1 控制系统逻辑分析 (16)2.5.2 控制系统程序设计 (17)2.6 系统程序调试及结果 (17)四.结论 (20)五.参考文献 (21)第1章课程设计目的1.1 课题背景现代社会中，无论在任何行业，从工厂的生产，到能源的输送，到和人民生活息息相关的市政工程，甚至人们的工作和休息的楼宇，到处都可以看到自动化系统的身影。
自动化系统不仅早就成为了工业和社会生活的一个组成部分，而且是经济发展水平的重要标志。
在自动化生产日渐普及的今天，包装机械的自动化程度直接影响到产品的质量和生产效率。
在现代化的工业生产中常常需要对产品进行计数，包装，如果这些繁杂的工作让人工去完成的话不但麻烦，而且效率低，劳动强度大，不适合现代化的生产需要。
为了适应现代化的大规模生产某种产品，进一步加快工业现代化的发展，提高国民经济，改善人民的生活水平,就必须设计一套完整的自动化生产线，以便用这自动化的生产线来代替人工完成这些繁杂的工作。
PLC控制系统的设计（经典）
PLC控制系统的设计一、PLC控制系统设计原则与步骤1.PLC控制系统设计的基本原则PLC控制系统主要是实现被控对象的要求提高生产效率和产品质量其设计应遵循以下原则1 最大限度地满足被控对象的控制要求。
设计前应深入现场进行调查研究搜集资料并拟定电气控制方案。
2 在满足控制要求的前提下力求使控制系统简单、经济、使用及维护方便。
3 保证控制系统安全、可靠。
4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC的容量时应适当留有欲量。
N 满足要求Y N 满足要求2 .PLC控制系统设计的步骤PLC控制系统的设计过程如图所示1. 根据生产工艺过程分析控制要求分析控制要求确定人机接口设备PLC硬件系统设置分配I/O点设计梯形图程序写入、检查程序模拟调试设计制作控制柜现场安装接线分析控制要求现场总调试交付使用这一步是系统设计的基础设计前应熟悉图样资料深入调查研究与工艺、机械方面的技术人员和现场操作人员密切配合共同讨论以解决设计中出现的问题。
应详细了解被控对象的全部功能例如机械部件的动作顺序、动作条件、必要的保护与联锁系统要求哪些工作方式例如手动、自动、半自动等设备内部机械、液压、气动、仪表、电气五大系统之间的关系PLC与其他智能设备例如别的PLC、计算机、变频器、工业电视、机器人之间的关系PLC是否需要通信联网需要显示哪些数据及显示的方式等等。
还应了解电源突然停电及紧急情况的处理以及安全电路的设计。
有时需要设置PLC之外的手动的或机电的联锁装置来防止危险的操作。
对于大型的复杂控制系统需要考虑将系统分解为几个独立的部分各部分分别单独的PLC或其他控制装置来控制并考虑它们之间的通信方式。
1. 选择和确定人机接口设备I/O设备用于操作人员与PLC之间的信息交换使用单台PLC的小型开关量控制系统一般用指示灯、报警器、按钮和操作开关来作人机接口。
PLC本身的数字输入和数字显示功能较差可以用PLC的开关量I/O点来实现数字的输入和显示但是占用的I/O点多甚至还需要用户自制硬件。
基于S7-1200PLC的步进电机控制系统
图1 步进电机控制系统总体设计方案图
3 硬件系统设计
步进电机控制系统主要包括供电电源、上
位机PC、下位机S7-1200PLC、两相混合式安川
42HD2404步进电机和雷赛DM320C步进电机驱动器
等组成。
如图2所示。
石有计，铁岭师范高等专科学校，教授，研究方向：电气自动化技术。
在编写PLC程序时，I/O接口会根据接线情况自动分配信号，对应的信号得以分配后。
信号控制会以输入输出口为主，将I/O接口作为主导。
输入变量如下：步进电机起动I0.0、步进电机停止I0.1、步进电机复位I0.2、步进电机向后点动I0.3、启动调速I0.4、启动预订速度I0.5、启动手动调速I0.6、手动加速I0.7、手动减速I1.0、转动距离1(3200)I1.1、转动距离2(32000)I1.3、转动距离3(64000)I1.3、转动距离4(96000)I1.4、步进电机向前点动I1.5。
输出变量如下：步进电机转动Q0.0、步进电机方向控制Q0.1、步进电机启动指示
4.2 PLC程序设计
本文采用S7-1200PLC作为主控器，结合硬件设计情况，对步进电机控制系统进行设计，并通过系6 结语
本文采用西门子S7-1200PLC，使用博途V15编程软件，进行步进电机控制系统设备组态及编程，有效实现步进电机控制要求。
实验结果表明,该系统动态特性好、精度高，达到了步进电机运行状态可视化和控制智能化的目的。
该系统具备控制过程的参考价值，对于高效率、小步距、低振动和低噪
图2 硬件接线设计图
表1 细分数和电流选择
图3 触摸屏运行界面。
基于嵌入式软PLC分布式控制系统设计
!计算机测量与控制!"#"$!$%!&"!!"#$%&'()'*+%('#',&-!",&(".!#%%#!#收稿日期 "#"$#)""$!修回日期"#"$%%#&%基金项目 "#"#年度广西高校中青年教师科研能力提升项目!"#"#f =$)#%,"%作者简介 李可成!%)&#"&男&广西南宁人&大学本科&工程师&主要从事电气自动化控制技术方向的研究%引用格式 李可成!基于嵌入式软c B <分布式控制系统设计'+(!计算机测量与控制&"#"$&$%!&")%%#%%(!文章编号 %'*%,()& "#"$ #&#%%##'!!-./ %#!%'("' 0!1234!%%5,*'" 67!"#"$!#&!#%*!!中图分类号 8c "*$!!文献标识码 :基于嵌入式软F I !分布式控制系统设计李可成!广西工业职业技术学院智能制造学院&南宁!($###%"摘要 为了确保c <端主机所生成指令程序满足c B <控制原则&使c B <编程器的逻辑编译能力得到保障&提高指令编码准确性&设计基于嵌入式软c B <分布式控制系统$根据软c B <定义标准&确定系统结构的组成形式&再通过分析工作执行机制的方式&完成对嵌入式软c B <系统的技术基础研究$在分布式体系中&同时开发/+.驱动程序与c B <执行程序&并联合下级c B <编程器设备&确定<.-K [=[工程组件的实时运行状态&完成分布式控制系统的/+.组件设计$按照实时内核的进入与退出模式&定义分时映像区取值范围&借助数据库主机中存储的控制指令执行程序&求解指令逻辑栈表达式&实现对软c B <驱动模式的规范&完成基于嵌入式软c B <分布式控制系统设计$实验结果表明$实验所选%#条指令程序的c <端输出结果均满足c B <控制原则&在保障c B <编程器逻辑编译能力方面具有突出作用价值&且能够有效提高指令编码准确性%关键词 嵌入式布局$软c B <$分布式控制系统$/+.驱动程序$实时内核$分时映像区/'+37,"5/3+&(38%&'1!",&(".6:+&'#G *+'1",K #8'11'16"5&F I !B /f G 1F G 2A!/26G O O 4A G 26R ?2>J ?16>H 42A <I O O G A G &9>?2A Z 4/2Q 646>6G I J /2S >Q 6H T 8G 1F 2I O I A T &@?2242A!($###%&<F 42?"28+&(*4&)/2I H S G H 6I G 2Q >H G 6F ?66F G 42Q 6H >164I 27H I A H ?M A G 2G H ?6G S W T F I Q 61I M 7>6G H ?6c <Q 4S GM G G 6Q c B <1I 26H I O 7H 42147O G &G 2U Q >H G 6F G O I A 411I M 74O ?64I 2?W 4O 46T I Jc B <7H I A H ?M M G H &?2S 4M 7H I N G 6F G?11>H ?1T I J 42Q 6H >164I 21I S 42A &?S 4Q 6H 4W >6G S1I 26H I O Q T Q 6G M W ?Q G SI 2G M W G S S G S Q I J 6c B <4Q S G Q 4A 2G S !:11I H S 42A 6I 6F G S G J 42464I 2Q 6?2S ?H S I J Q I J 6c B <&6F G 1I M 7I Q 464I 2J I H MI J 6F G Q T Q 6G MQ 6H >1U 6>H G 4Q S G 6G H M 42G S &?2S 6F G 26F G 6G 1F 241?O W ?Q 41H G Q G ?H 1FI J 6F G G M W G S S G S Q I J 6c B <Q T Q 6G M4Q 1I M 7O G 6G SW T ?2?O T \42A 6F GV I H 3G Z G 1>U 64I 2M G 1F ?24Q M!/26F G S 4Q 6H 4W >6G S Q T Q 6G M &6F G /+.S H 4N G H ?2Sc B <G Z G 1>64I 27H I A H ?M?H G S G N G O I 7G S?66F G Q ?M G 64M G &?2S 6F G H G ?O U 64M G I 7G H ?64I 2Q 6?6G I J 6F G<.-K [=[G 2A 42G G H 42A 1I M 7I 2G 26Q 4Q S G 6G H M 42G S 421I 20>2164I 2V 46F6F G O I V G H O G N G Oc B <7H I A H ?M M G H G U L >47M G 266I 1I M 7O G 6G 6F G /+.1I M 7I 2G 26S G Q 4A 2I J 6F G S 4Q 6H 4W >6G S 1I 26H I O Q T Q 6G M!8F G H ?2A G I J 6F G 64M G U Q F ?H 42A 4M ?A G ?H G ?4Q S G J 42G S W T 6F G G 26H T ?2S G Z 46M I S G Q I J 6F G H G ?O U 64M G 3G H 2G O !Y 46F 6F G F G O 7I J 6F G 1I 26H I O 42Q 6H >164I 2G Z G 1>64I 27H I A H ?MQ 6I H G S 426F G S ?6?W ?Q G F I Q 6&6F G 42Q 6H >164I 2O I A 41Q 6?13G Z 7H G Q Q 4I 24Q Q I O N G S &6F G Q 7G 14J 41?64I 2I J 6F G Q I J 6c B <S H 4N GM I S G 4Q H G ?O 4\G S &?2S 6F G S 4Q 6H 4W >6G S 1I 2U 6H I O Q T Q 6G MS G Q 4A 2W ?Q G SI 26F G G M W G S S G S Q I J 6c B <4Q 1I M 7O G 6G S !8F G G Z 7G H 4M G 26?O H G Q >O 6Q Q F I V6F ?66F Gc <I >67>6H G Q >O 6Q I J 6F G %#42Q 6H >164I 27H I A H ?M Q Q G O G 16G S 426F 4Q G Z 7G H 4M G 26?O OM G G 66F Gc B <1I 26H I O 7H 42147O G &F ?N G 6F GI >6Q 6?2S 42A N ?O >G 42G 2Q >H 42A 6F G O I A 411I M 74O ?64I 2?W 4O 46T I J 6F Gc B <7H I A H ?M M G H &?2S 461?2G J J G 164N G O T 4M 7H I N G 6F G ?11>H ?1T I J 42Q 6H >164I 21I S 42A!9':;"(1+)G M W G S S G S O ?T I >6$Q I J 6c B <$S 4Q 6H 4W >6G S 1I 26H I O Q T Q 6G M $/+.S H 4N G H $H G ?O U 64M G3G H 2G O $64M G U Q F ?H 42A 4M ?A G ?H G ?<!引言嵌入式系统是一种专用型计算机处理系统&以计算机技术作为构建基础&在软硬件方面具有独立可裁剪的能力&对程序可靠性*程序功能等因素具有严格要求%[.<片上系统是嵌入式系统的重要组成形式&可以将包括<c D 元件在内的多种外设控制器设备集成在几个独立芯片结构之上&故而[.<嵌入式系统的体积相对较小*功耗成本相对较低&能够适应多种不同的互联网应用环境'%(%c B <作为设备和装置的核心控制器设备&能够借助/+.组件安装在机架结构之上&并可以按照智能化编程原则&改写系统主机内的原有程序编码原则&从而使得下级设备部件的无缝连通能力大幅提升%由于c B <控制体系的运行需要多个应用部件的共同配合&所以在更换另一种硬件设备时&也需要重新编写相关软件执行程序'"(%软c B <在保留传统c B <应用功能的基础上&采用面向现场总线网络的体系设计结构&全面开放了高速串口*通信接口等以太网连接通路&通过多语言编程的处理方式&修改原有执行程序的编译形式&从而将多个数据开放通路同时转接至8<c +/c 网络之中'$(%然而对于c <端主机而言&若所生成指令程序不能满足c B <控制原则&则会使c B <编程器的逻辑编译能力大幅下降&从而造成网络体系!投稿网址 V V V!0Q 01O T3\!1I M Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第&期李可成)基于嵌入式软c B <""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""分布式控制系统设计#%%%!#出现混乱运行状态%文献',(设计了基于工控业务仿真的高交互可编程逻辑控制器蜜罐系统&设置了过程仿真循环与服务仿真循环闭环体系&又在R ?6O ?W +[4M >O 423应用软件的作用下&完善了主机端元件与执行端元件之间的协同工作模式%然而在指令程序较为复杂的情况下&该系统并不能确保程序样本的编码形式完全符合c B <控制原则&因此&其对于编程器元件逻辑编译能力的保障作用也就无法达到实际需求标准%为此&设计了基于嵌入式软c B <分布式控制系统%=!嵌入式软F I !系统技术基础嵌入式软c B <应用技术可以在更改系统结构布局形式的同时&完善基础工作执行机制&本章节将针对上述内容展开研究%=>=!软FI !定义嵌入式软c B <系统的实现需要嵌入式系统组件*软c B <系统组件的共同配合&简单来说&就是利用软c B <技术控制嵌入式系统平台&再利用软件编程为c B <逻辑结构提供基础运算环境&最后将处理后的软件程序完整封装进嵌入式系统执行平台&以用于对下级应用元件进行控制'((%由于嵌入式软c B <系统包含嵌入式系统*软c B <系统的全部运行特点&所以定义其模式特征时应注意如下几方面内容)%"开放式控制平台与相关软件控制程序必须遵循相同的编码原则&在软c B <控制端口闭合的情况下&嵌入式端口也应随之进入闭合状态&且两个端口之间的数据信息样本不可以出现误传*反传行为&即控制程序运行指令只能由一个端口指向另一个端口&且这种指向性指令传输行为运行模式不具备可逆性%""当软c B <控制程序植入嵌入式系统后&c B <逻辑结构的运行模式会发生变化&当前情况下&分布式主机对于控制执行指令的编码速率较快&软c B <控制端口内的数据信息样本被快速消耗&故而整个c B <控制系统的运行速度也相对较快''(%$"在多类型软件程序同时存在的情况下&嵌入式系统主机运行速率始终比软c B <系统主机运行速率更快&当控制指令累积量达到数据库主机最大编码条件时&两类系统运行速率同时下降&直至已累计指令样本被c B <编码软件完全消耗%=>?!系统结构组成嵌入式软c B <分布式控制系统由硬件*软件两部分共同组成%硬件部分是系统的应用基础&主要包括/+.组件*<c D 设备*c B <内核*软移植内核等多种应用设备$软件部分是控制功能实现的关键&可以按照相关硬件设备的运行状态&制定必要的控制任务执行指令'*(%分布式控制系统基本布局如图%所示%/+.组件是嵌入式软c B <分布式控制系统硬件的核心&负责分析c B <软件程序&并可以根据控制指令约束条件&图%!嵌入式软c B <分布式控制系统结构组成图完成数据样本的处理%嵌入式存储器设备直接控制下级^.R 结构&其内核组件上集合了多个外设接口&能够满足软c B <系统多种不同的控制需求&由于访问中间件*/+.驱动器设备*^.R 结构之间保持稳定的并列连接关系&所以c B <内核*软移植内核*嵌入式存储器单元的任何指令行为都不会对下级设备结构的应用能力造成影响'&(%随着嵌入式软c B <系统所承担控制指令任务量的增大&应用软件层内控制任务的定义量也会不断增大&直至指令运行量达到系统数据库主机的最大存储条件%=>@!工作执行机制简单来说&分布式控制系统工作执行机制就是将嵌入式系统输出的指令程序改写成符合软c B <系统运行需求的编码形式&但由于软c B <定义标准会随着控制指令累积量的增大而改变&所以初始化控制系统时&要求代码执行文件样本*控制程序编辑序列必须使用相同的定义模板%控制系统开发环境与运行环境是两个完全独立的执行体系&前者通过配置嵌入式硬件设备的方式&确定c B <控制网络内编译文本的设置规则&再联合待编辑的控制程序&生成完整的代码执行文件&以供系统控制主机的直接调取与利用$后者可以在初始化控制系统的同时&实施对c B <程序的编码&并可以根据程序代码扫描文件中样本序列的定义规则&判断输出代码文件与系统控制需求之间的匹配性关系')%#(%系统开发环境与运行环境之间工作执行机制的对应标准如图"所示%图"!分布式控制系统执行机制详解图由于一个嵌入式硬件设备所输出的控制指令需要供给多个运行程序选择&所以开发环境与运行环境之间的对应关系并不满足单一性原则%!投稿网址 V V V!0Q 01O T3\!1I M Copyright ©博看网. All Rights Reserved.!!计算机测量与控制!第$%""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷#%%"!#!控制系统H N 组件设计基于嵌入式软c B <分布式控制系统的设计&需借助/+.组件完成对c B <程序的编写及<.-K [=[工程的设置&但由于分布式运行体系不仅模式相对较为复杂&所以为实现对组件设备间连接关系的判断&还要考虑/+.驱动程序的开发与编译原则%>=!分布式运行体系分布式运行体系是指主机对象与服务器对象分别对应的系统运行模式&一般来说&嵌入式硬件应用平台中的主机对象与服务器对象只能保持一一对应关系&即随着c B <控制程序输出量的增大&对应映射关系的存在组别数量也会不断增大'%%(%在软c B <控制系统中&分布式运行体系布局形式如图$所示%图$!软c B <系统分布式运行体系的基础架构可以将已编码*未编码的指令程序区分开来&其中已编码的程序指令直接反馈至服务器单元&以供其对嵌入式系统运行模式进行准确辨别$未编码程序指令则会在主机单元中进行二次加工&当前实时编码格式满足c B <控制标准后&这些程序指令则可以经由反馈信道&传输至服务器单元%假设<O 4G 26主机输出的指令文件为,%-&在分布式运行体系作用下&服务器主机所接收到的指令文件也为,%-%若将此模式应用到基于嵌入式软c B <分布式控制系统中&就可以认为c <端主机所生成指令程序的编码形式&与c B <编程器所接收到的指令程序编码形式保持一致&且无论/+.组件运行模式是否发生改变&这种分布式编码对应关系都不会发生变化'%"(%>?!H N 驱动开发/+.驱动开发就是调动软c B <分布式控制系统在嵌入式运行体系内的作用能力&在控制程序定义标准不同的情况下&/+.组件的驱动性越强&就表示待执行控制程序的累积量越大&当前情况下&驱动条件对于控制程序的适应能力较弱'%$%,(%设(*3表示两个随机选取的cB <控制向量&且(H 3的不等式取值条件恒成立&](表示基于向量 的/+.组件驱动指标&]3表示基于向量 的/+.组件驱动指标&其求解表达式为)](6\("7 N @(N"+(!%"]36N @3N 7\槡3+3C I @"!""式中&\(表示向量 方向性驱动系数&@(表示向量 嵌入式系统中的控制指令驱动特征&+(表示向量 逻辑控制系数$\3表示向量 方向性驱动系数&@3表示向量嵌入式系统中的控制指令驱动特征&+3表示向量 逻辑控制系数&I @表示系数@(与@3的平均值%基于/+.组件驱动指标值&推导软c B <分布式控制系统的/+.驱动程序开发表达式为)W (364#!](""M !]3""N ("73"槡N !$"式中&4表示cB <控制程序规划系数&且系数4取值恒大于自然数%%在基于嵌入式软c B <分布式控制系统中&驱动系数与驱动向量的变化趋势保持一致&但当其取值超过额定限度标准后&这种取值规则不成立%通过以上步骤完成/+.驱动开发过程&提高软c B <分布式控制系统的调动能力%>@!F I !程序编写c B <程序编写是解决c <端主机所生成指令程序编码格式不统一的必要方法&可以按照/+.驱动开发原则&确定软c B <控制系统指令程序的初始传输位置与目标传输位置'%(%'(%对于嵌入式系统组件而言&软c B <分布式控制系统执行指令会随着运行时间的延长而不断累积&故而c B <程序编写文本定义标准并不唯一&而是会随着执行指令累积量的增大而不断改变%设%表示c B <控制指令初始传输位置定义条件&%I 表示控制指令目标传输位置定义条件&/+.驱动开发原则要求&%I #%的不等式条件恒成立&.表示控制指令编译系数&在上述物理量的支持下&联立式!$"&可将c B <程序编写表达式定义为)K 61M l.6%%W (3:%I %,%I 7,%"%#J 槡,!,"式中&,%表示针对定义条件%的控制程序编码指标&,%I 表示针对定义条件%I 的控制程序编码指标&J ,表示指标,%*指标,%I 中值位置处的译码向量&由于,%与,%I 的取值均大于零&所以J ,向量取值也恒大于零&%表示标准译码系数%%系数大于零表示c B <控制程序传输方向为正&而%系数小于零则表示c B <控制程序传输方向为负%根据式!,"完成c B <程序的编写&解决了控制系统中c <端主机所生成指令程序编码格式不统一的问题%>A !!N /K 6Y 6工程设置设置软c B <分布式控制系统<.-K [=[工程之前&需要确认编译好的c B <控制程序描述文件安装是否正确&在嵌入式系统运行模式中&只有正确的c B <程序描述文件能够得到<.-K [=[工程的认证&而错误的c B <程序描述文件则会被系统数据库主机直接存储'%*(%<.-K [=[工程可以在系统控制指令中添加一个独立赋值任务&当任务优先!投稿网址 V V V!0Q 01O T3\!1I M Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第&期李可成)基于嵌入式软c B <""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""分布式控制系统设计#%%$!#级审核标准为,%-时&控制指令直接被c B <编程器执行&当任务优先级审核标准为,#-时&控制指令经过/+.组件的再次开发&直至其审核标准等于,%-!基于嵌入式软c B <分布式控制系统作为计算机应用系统的一种&所以其在处理控制指令时遵循二进制原则"'%&(%基于c B <程序编写原则的<.-K [=[工程设置条件满足式!(")"6)978I K #^5-^54-H 4!("!!其中)9表示c B <程序的优先级判别系数&8I 表示系数9的补充说明条件&)表示<.-K [=[工程栈中的标准审核值&-*4表示两个不相等且不为零的算法执行系数&^5-表示-系数条件下的控制指令赋值参量&^54表示4系数条件下的控制指令赋值参量%在<.-K [=[工程栈结构中&c B <控制程序描述文件的正确性虽然会影响执行指令输出结果&但却不会对栈元件运行能力造成影响&提高控制系统的运行能力%@!软F I !驱动模式在/+.组件结构的作用下&控制实时内核的进入与退出作用&再通过规划分时映像区的方式&推导控制指令逻辑栈表达式&从而实现基于嵌入式软c B <分布式控制系统的设计%@>=!实时内核的进入与退出实时内核进入与退出是两个完全相反的执行流程&前者意在将嵌入式软c B <控制程序植入分布式执行主机&而后者则可以将已植入控制程序再次移出分布式执行主机&从而释放系统缓存压力&使得c B <编程器运行速率加快&c <端主机输出的指令文件能够得到加密与编辑处理'%)(%实时内核是一个实体编程结构&可以更改c B <程序指令信息的编码形式&但为了保证嵌入式软c B <分布式控制系统的执行一致性&内核进入与退出过程所遵循的编码原则完全一致%实时内核进入编码原则为)A 6"$72M 42"#!"M 42"M"72M ?Z#!"M ?Z"!'"式中&2M 42表示软c B <控制程序植入特征最小值&2M ?Z 表示软c B <控制程序植入特征最大值&#M 42表示分布式植入系数最小值&#M ?Z 表示分布式植入系数最大值%实时内核退出编码原则为)A I 61M l66%/6#!^$"O 2"2H #!*"!!其中)6表示系统缓存参量的最小取值&/6表示控制协议移出指令的执行步长值&^$表示软c B <控制程序移出特征&O 表示c <端主机输出指令文件的编程表达式&2表示编码协议作用系数%基于嵌入式软c B <分布式控制系统实时内核结构为空的可能性极小&所以进入与退出编码原则表达式的取值基本不可能为零'"#(%@>?!分时映像区分时映像区是由目标代码和编程协议组成的程序指令目标存储空间&在基于嵌入式软c B <分布式控制系统中&分时映像区覆盖范围越大&表示控制系统数据库主机的存储空间越大&当前情况下&软c B <执行程序的存储速率较快&嵌入式应用系统所需承担的执行指令文件也就相对较多'"%""(%若将嵌入式软c B <分布式控制系统看作非可变存储环境&则可认为随着软c B <控制指令累积量的增大&分时映像区组织会呈现出不断扩张的变化态势&故而在求解映像区表达式时&还要求实时内核进入与退出编码原则之间不可以出现相互违背定义形式%设7表示嵌入式软c B <分布式控制系统中的分时标记系数&17表示基于系数7的软c B <控制指令编程向量&=表示控制指令映像反应系数&>=表示基于系数=的控制指令编程指征&>M l 表示映像反应系数无穷大时的控制指令编程指征&K >表示嵌入式控制系统的执行指令编程指征&L >表示系数>=*系数>M l *系数K >的平均值&联立上述物理量&可将分时映像区求解表达式定义为)Z 6!A C A I "L >17:M l=6%K >!>M l 7>=""!&"!!式!&"取值为零&表示分时映像区覆盖空间极小&并不代表嵌入式软c B <分布式控制系统中不存在分时映像区空间%@>@!控制指令逻辑栈控制指令逻辑栈也叫软c B <分布式控制程序的执行协议栈%在嵌入式系统执行环境中&栈文本是具有逻辑约束作用的程序指令&但单一的栈文本并不能决定分布式主机对软c B <执行程序的作用能力&故而控制指令逻辑栈的运行还需要/+.组件及相关硬件主机的共同配合'"$",(%嵌入式软c B <分布式控制系统控制指令逻辑栈作用表达式推导结果满足式!)")#6D 1#CZ '`!)S 7)L ""(I J #-7槡%!)"式中&D 1表示嵌入式系统环境中软c B <控制指令的执行向量&`表示分布执行系数&S *L 表示两个不相等的逻辑行为编码特征&)S 表示基于特征值S 的控制指令逻辑编码条件&)L 表示基于特征值L 的控制指令逻辑编码条件&-表示基向量参数&I J 表示软c B <控制指令的单位累积量%在/+.组件等相关硬件应用结构的作用下&条件软c B <驱动模式的作用形态&一方面保证逻辑栈文本的顺利执行&另一方面完成对基于嵌入式软c B <分布式控制系统的设计%A !实验分析A >=!实验步骤为了验证设计的基于嵌入式软c B <分布式控制系统的有效性&首先&通过式!%"和式!""计算得到的/+.组件驱动指标值&在Y 42S I V Q 主机中输入所设计的基于嵌入式软c B <分布式控制系统的c B <程序编写表达式&记录c <端主机所生成指令程序的编码形式&使其满足式!("!投稿网址 V V V!0Q 01O T3\!1I M Copyright ©博看网. All Rights Reserved.!!计算机测量与控制!第$%""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷#%%,!#的<.-K [=[工程设置条件&将其与给定的编码原则进行对比&总结出实验组控制指令的编码原则$然后&将各项显示参数归零&断开c B <编程器的所有连线&将c <端主机还原至初始连接状态$其次&根据/+.驱动开发原则&在Y 42S I V Q 主机中输入文献',(系统的c B <程序编写表达式&记录c <端主机所生成指令程序的编码形式&判断其是否满足<.-K [=[工程设置条件&总结出对照组控制指令的编码原则$最后&对比实验组*对照组编码原则&总结实验规律%在c B <编程器连接回路中&所有应用开关的连接状态均保持一致&所以c <端主机所生成指令是影响控制程序编码原则的唯一条件%A >?!设备调试利用[I J 6c B <U <'(#c B <软件监测c B <编程器的运行情况&当相关配置栏显示情况如图,所示时&闭合控制开关&进行实验%图,
73科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术DOI：10.16661/ki.1672-3791.2019.08.073基于西门子S7-200PLC温度控制系统设计①李军(广西工业技师学院 广西南宁 530031)摘 要：为了更好地让锅炉在实际用途中发挥功能，该文采用西门子S7-200控制器，对锅炉的温度控制进行了系统设计。
西门子S7-200系列的PLC是一种小型的控制器，可以通过编程控制，把集成电源、输入及输出电路和微处理器集成在一个较小的环境中，更适合用于工业环境。
该文主要以某地水浴锅炉的控制系统设计为例，采用西门子S7-200控制器，进行锅炉温度控制系统的设计。
关键词：西门子S7-200PLC 温度控制 系统设计中图分类号：TG581 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)03(b)-0073-02①作者简介:李军（1988—），男，汉族，广西南宁人，硕士，讲师，研究方向：控制工程、自动化领域。
锅炉在物料运输、动能传输等物质的运输上具有非常广泛的应用，但是由于运输时的条件不同，使得锅炉常处于高温或者低温的状态下，尤其在低温的环境中，物质的流动性差，在运输中途，会人为地对锅炉进行加热，以保证顺利运输。
但是锅炉容易出现温度延时和滞后的情况，降低锅炉使用的安全性，甚至会发生事故。
那么由于这种原因，在加温时锅炉所使用的控制系统的好坏，就会对锅炉温度产生重要影响。
随着计算机科技的不断发展，PLC 所具有的逻辑运算和数据处理功能都有了显著的提高，可以将复杂的控制系统嵌在PLC中，目前的PLC已逐渐成为人们设计自动化方案的首要选择。
该文主要以某地水浴锅炉的控制系统设计为例，采用西门子S7-200控制器，进行锅炉温度控制系统的设计。
1 锅炉设计的要求锅炉内的温度根据使用条件和环境的不同，其温度范围一般在-25℃~85℃。
锅炉的控制器一般都是直接放在室外，就算是雪雨、刮风、扬沙也可以正常使用。
第八章 PLC控制系统的设计与应用ppt课件(全)
%I0.5
%M2 %M3
%I0.1 %I0.2 %M1
a) 处理前
b) 处理后
图8-2 逻辑关系的处理
2.桥式电路编程。图8-3中 a)所示的梯形图是一个桥式电路，不能直接对它编 程，必须转换成图8-3中b)所示的电路才能进行编程。
%I0.0
%I0.1 %Q0.1
%I0.2 %I0.4 %I0.1 %Q0.1 %I0.0
%I0.0
%TM0.Q
%TM0
IN
Q
TYPE TON
TB 1s
ADJ Y
பைடு நூலகம்
%TM0.P
5000
%I0.0
%TM0.Q %C0.D
%C0
R
E
ADJ Y
%C0.P
S
D
60
CU
F
CD
%Q0.0
3.顺序延时接通电路
采用定时器的电路 该程序的功能是：当输入％ I0.0端接通时，定时器％TM1开 始定时，10s后，％Q0.1有输出， 同时定时器％TM2开始定时； 10s后，％Q0.2有输出，同时定 时器％TM3开始定时；10s后， ％Q0.3有输出，％Q0.1.％Q0.2. ％Q0.3分别延时10s接通。
6.两个或两个以上的线圈可以并联输出，但不能串联输出。
二、编程技巧
1.把串联触点较多的电路放在梯形图的上方，把并联触点较多的电路放在 梯形图的左边，如图8-2所示。
%I0.1 %I0.2 %M1
%Q0.1 %M2 %M3 %I0.1 %I0.3 %I0.4 %Q0.1
%I0.3 %I0.4 %I0.5
输入 ％I0.0
起动开关
输出 ％Q0.2 ％Q0.3 ％Q0.4 ％Q0.5 ％Q0.6 ％Q0.7
PLC控制系统设计步骤_设计实例 PPT
主程序的控制流程
PLC运行
总起动 N
Y
1号起动 N
1号温控 Y
2号起动 N
Y
2号温控
总停止 N
Y
PLC停止
图7-8 窑温数字量输出控制程序流程图
PLC控制系统设计步骤_设计实例
14
控制算法 用模糊控制算法去控制。其控制规则有： ➢如果检测温度低于设定值的50％，则进气阀门打开的占空比为100％； ➢如果检测温度在设定值的50％～80％之间，则进气阀门打开的占空比为70％； ➢如果检测温度在设定值的80％～90％之间，则进气阀门打开的占空比为50％； ➢如果检测温度在设定值的90％～100％之间，则进气阀门打开的占空比为30％； ➢如果检测温度在设定值的100％～102％之间，则进气阀门打开的占空比为10％； ➢如果检测温度高于设定值的102％，则进气阀门打开的占空比为0％。
5．程序设计
MAIN：主程序如图7-9所示。 SBR_0：子程序1如图7-10所示。 SBR_1：子程序2略
PLC控制系统设计步骤_设计实例
15
主程序
//主程序 //打开总进气阀 //关闭总进气阀 //打开总排气阀
EM221 · 2M 0.4 0.5 0.6 0.7
ST1 ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 ST7 ST8
启动 停止
DC24V
图7-4 呼车控制系统I/O接线图
SB5 SB6 SB7 SB7
PLC控制系统设计步骤_设计实例
7
5．程序设计
主程序 段子程序
//小车启停控制
//调子程序0
PLC控制系统设计步骤_设计实例
12
模拟量输入
PLC控制系统设计步骤_设计实例
PLC控制系统设计步骤设计实例
PLC控制系统设计步骤设计实例PLC（可编程逻辑控制器）控制系统设计是指设计一种基于PLC的自动化控制系统，它能够实时监测和控制工业过程中的各种设备和动作，以提高生产效率和质量。
本文将介绍PLC控制系统设计的六个步骤，并以调度系统设计为实例来说明。
步骤一：需求分析在PLC控制系统设计的第一步，需要对待控制的系统进行详细的分析和了解。
这包括对所需控制的设备、传感器、执行器等硬件元件的类型和功能进行了解，并明确系统所需实现的目标和功能。
以调度系统设计为例，我们需要了解需要控制的设备类型（如输送带、机械臂等）以及系统所需实现的任务（如运输物料、转移货物等）。
步骤二：系统设计在系统设计阶段，需要根据需求分析的结果，制定PLC控制系统的整体框架和组成部分。
例如，调度系统的设计可能需要包括输入和输出模块、通信模块、中央处理单元等组件。
此外，还需要确定PLC的运行周期和通信方式等参数。
步骤三：程序设计在程序设计阶段，需要制定PLC程序来实现系统的控制逻辑。
根据控制需求，可以使用各种编程语言（如梯形图、函数图表等）来编写PLC程序。
对于调度系统设计，我们可以编写一个主程序来实现各个设备的调度和任务分配，并编写子程序来实现具体的控制操作。
步骤四：硬件选型在硬件选型阶段，需要根据系统设计和程序要求，选择适配的PLC硬件。
这包括选择合适的PLC型号、输入输出模块、通信模块等。
对于调度系统设计，我们需要选择支持足够的输入输出点数、具备高速通信功能的PLC设备。
步骤五：软件编程步骤六：调试和优化在完成软件编程后，需要对系统进行调试和优化。
这包括对系统进行实时监测和测试，并根据测试结果进行调整和改进。
对于调度系统设计，我们可以通过模拟输入信号和观察输出结果的方式来进行调试，并根据调试结果来对程序进行调整和优化，以满足系统要求。
综上所述，PLC控制系统设计的步骤包括需求分析、系统设计、程序设计、硬件选型、软件编程、调试和优化。
学生公寓多台全自动洗衣机PLC控制系统设计
摘要根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC实现控制，说明了PLC控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。
通过本系统的设计，对欧姆龙CJ1M系列PLC的特点有了深入的理解。
全自动洗衣机控制系统利用了欧姆龙CJ1M系列PLC的特点，对按钮，电磁阀，开关等其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化，并实现了多台控制。
由于每遍的洗涤，排水，脱水的时间由PLC内计数器控制，所以只要改变计数器参数就可以改变时间。
可以把上面设定的程序时间定下来，作为固定程序使用，也可以根据衣物的质地，数量及脏污的程度来编程。
只要稍作改变，就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物，轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序，充分表现现代家电用品的个性。
关键词：全自动洗衣机；PLC控制；CX-ProgrammerAbstractAccording to the work principle of the full-automatic washer, make use of the programmable logical controller PLC realization control, explain the principle method of the PLC control, the special features of the characteristics and the control washer.According to the design of this system, had the thorough comprehension to the characteristics of the OMRON CJ1M series PLC in Europe.The full-automatic washer control system made use of the characteristics of the OMRON CJ1M series PLC in Europe, to the button, the electromagnetism valve, switch etc. a little bit other importation/ output to order to carry on the control, carry out the washer to do laundry the automation of the process, and carried out many pedestals control.Because each of rinse, drain, time that dehydrate from PLC inside count the machine control, so as long as the change count the machine parameter and can change time.Can settle down procedure time that the top set, the conduct and actions fixs the procedure usage, also can according to the quality of the clothes, the degree of the quantity and dirt to weave the distance.As long as make the change slightly, can design such as the cowboy clothes that want to wash much to jilt much, the wool clothes and in general use standards that wash lightly to jilt lightlies wash away dirt the procedure, expressing the character of the modern electrical appliance well.Key words: full-automatic washer ; PLC control; CX-Programmer目录第1章文献综述 (1)1.1 概述 (1)1.2 PLC的发展过程及其特点 (1)1.3 PLC的组成 (3)1.4 PLC的分类 (5)1.5 PLC的国内外状况 (6)1.6 欧姆龙CJ系列PLC (7)第2章全自动洗衣机控制系统简介和设计要求 (9)2.1 全自动洗衣机的发展趋势 (9)2.2 全自动洗衣机中的传感器新技术 (10)2.3 PLC在全自动洗衣机中的应用 (11)2.4 全自动洗衣机控制系统的设计要求 (12)第3章全自动洗衣机的PLC系统设计 (14)3.1 PLC控制系统设计的内容和步骤 (14)3.2 控制系统的硬件设计 (16)3.3 控制系统的软件设计 (18)3.4 控制系统的安装和调试 (22)第4章多台全自动洗衣机PLC控制系统应用软件设计 (23)4.1 全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置 (23)4.2 全自动洗衣机控制系统程序设计和调试 (23)4.3 一台全自动洗衣机控制系统PLC程序 (24)4.4 多台全自动洗衣机控制系统PLC程序 (31)第5章结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录1 全自动洗衣机正常运行流程图 (38)附录2 全自动洗衣机控制系统PLC梯形图程序 (39)附录3 全自动洗衣机控制系统PLC助记符程序 (46)第1章文献综述1.1概述可编程控制器是在计算机技术，通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，最初叫做可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）即PLC。
基于PLC技术的电气自动化控制优化系统设计
《装备维修技术》2021年第13期基于PLC技术的电气自动化控制优化系统设计孔祥盛 （广东明华机械有限公司连南分公司，广东 清远 511500）摘 要：随着PCL技术的不断发展和更新，以往电气设备所采用的自动化控制系统对人力、物理和财力有着大量的要求，无法对电气设备进行完整、可靠的自动化设置，因此，本文以PCL技术为基础，对电气设备系统的自动化控制进行了优化设计。
通过对可靠、稳定的PCL技术的应用，为电气设备提供了更优的自动化控制，以此为前提，在优化后的电气自动化控制系统中设计了输入电路和输出电路。
根据实验数据能够得知，与以往的控制系统相比，优化后的控制系统提升了48.14%的可靠性。
能够更加安全、可靠的自动控制电气设备。
关键词：PCL技术；电气自动化；控制优化；系统设计由于工业自动化在我国的水平得到了不断提升，因此电气控制系统加大了对自动化技术的要求，特别是电力能源，其与人们的生活有着密切的关系，目前，人们工作生活的方方面面都涉及到了电气工程，因此自动化控制在电气工程中的重要性日益凸显。
在实现自动化电气工程后，电气工程整个行业都得到了提升和发展，使相关事故在电工程行业的发生得到了减少，使电气工程具备了更高的效率，并且为人们带来了更高品质的生产生活。
所以，针对目前的电气工程行业来说，在实际控制电气设备的过程中，通过对自动化技术的应用，能够极大的促进行业的发展，有着十分重要的意义。
1 PLC控制系统的工作原理和系统设计1.1工作原理在对工业生产进行控制的过程中，PCL控制系统发挥出了极大的优势，在具有存储功能的设备中，能够对编写完成的程序代码进行存储，然后，由程序对数据进行采集和计算，中央处理器以集中的形式对其进行处理后，程序进入运行状态，同时，由机械设备中的软件对其进行控制，机械设备在接收到软件发出的指令后，能够按照规定的流程进行操作和加工。
PLC自动控制系统所具备的自动控制功能，能够对人工操作进行提点，从控制和操作方面，对人力资源进行了节省，并且，能够对更多的产品进行加工，有着较强的适用性，可以使生产更加精细和高效，实现高难度的成产，工业化生产阶段对其的应用，能够给控制工作带来极大的优势[1]。
基于西门子S7-1200PLC电梯控制系统设计
2020.21科学技术创新基于西门子S7-1200PLC 电梯控制系统设计杨玉开李慧（江西理工大学应用科学学院，江西赣州341000）近年，我国生产水平的提高，高层建筑如雨后春笋。
电梯是必不可缺少的交通工具。
传统的电梯满足不了人们的需求，因此设计电梯群控系统是必不可少的。
此文在传统电梯的控制逻辑基础上，采用智能化、功能齐全、适应性强的西门子S7-1200实现电梯的控制。
较比于传统控制器，S7-1200PLC 拥有模块化、结构紧凑、功能全面、高速输出等特点，能够满足电梯的高频词运行，电梯的安全性和可靠性能够得到有力保障。
1电梯控制系统结构和设计此前电梯控制系统主要由PLC 实现。
当代电梯控制不仅需要满足基本的载客运货，还要在安全的前提下，有效的、智能地制定最优的响应策略、运行速度等。
电梯控制系统由电力拖动系统和电气控制系统组成。
电梯垂直方向主拖动电路和轿厢开关电路组成电气拖动系统。
二者均采用易于控制的直流电动机或三相异步电机及永磁同步电机作为拖动动力源。
电气控制系统主要围绕电梯对PLC 输入/输出两个信号进行设计。
指令信号、呼梯信号和位置信号组成输入信号。
开关门信号、电梯上下行信号和指示灯信号组成输出信号。
在电梯内部进行楼层选择称为指令信号。
乘客在电梯外呼叫电梯称为呼梯信号。
电梯所在的层楼表示位置信号。
开关门信号则表示为电梯到达所需楼层后自动开关门和乘客在电梯里面手动开关门。
上下行信号和指示灯信号则根据指令信号和呼梯信号进行处理。
控制器采用西门子邻域小型自动化系统的最新产品S7-1200。
S7-1200控制器使用方便灵活、功能完善、设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集。
PLC 搭配适配器PM-125后可连接Wincc 监控画面与EET 工程机投入使用。
2控制系统硬件设计基于PLC 电梯控制系统，主要由PLC 主机、PM125、电梯整体模型等组成。
PLC 主机是电梯控制系统的核心部分，由于PLC 控制器稳定性强，程序设计方便灵活因而成为电梯控制系统的首要选择。
PLC控制系统设计
PLC控制系统设计湖北三峡职业技术学院机电系 PLC控制系统设计知识点库※PLC控制系统设计1. 设计基本原则为了实现被控对象的工艺要求～以提高生产效率和产品质量。
1. PLC的选择除了应满足技术指标的要求外～还应重点考虑该公司产品技术支持与售后服务情况。
,尽量选择主流产品,2. 最大限度地满足被控对象的控制要求。
3. 在满足控制要求的前提下～力求使控制系统简单、经济～使用及维修方便。
4. 保证控制系统得安全、可靠。
5. 考虑到生产的发展和工艺的改进～在选择PLC容量时～应适当留有余量。
2. 设计的主要内容1. 拟定控制系统设计的技术条件。
技术条件一般以设计任务书的形式来确定～它是整个设计的依据,2. 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构,3. 选定 PLC 的型号,4. 编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图,5. 根据系统设计的要求编写软件规格说明书～然后再用相应的编程语言,常用梯形图,进行程序设计,6. 了解并遵循用户认知心理学～重视人机界面的设计～增强人与机器之间的友善关系,7. 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件,8. 编写设计说明书和使用说明书,3. PLC控制系统的一般步骤可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤～如图 15-1 所示。
第 1 页共 8 页湖北三峡职业技术学院机电系 PLC控制系统设计知识点库图15-1 控制系统一般设计步骤,1, 深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求1) 被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
2) 控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。
对较复杂的控制系统～还可将控制任务分成几个独立部分～这种可化繁为简～有利于编程和调试。
,2, 确定 I/O 设备第 2 页共 8 页湖北三峡职业技术学院机电系 PLC控制系统设计知识点库根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求～确定系统所需的用户输入、输出设备。
PLC控制系统设计
2.2 功能表图综合结构
2.3 功能表图对应的梯形图
功能表图对应的梯形图
步20000为起始步, 它的前面有2条分支
功能表图对应的梯形图
步20001的后面有3 条并行序列的分支
功能表图对应的梯形图
步20006是单序列的 步，步20005.步 20007为其前级步和 后续步
· 功能表的组成: · 步+转向条件+有向连线+动作 · （功能表图又叫状态转移图、
状态图或流程图） · 功能表图的结构 · 功能表图的结构对应的梯形图
功能表图的结构
2.1 功能表图的结构
1）单序列结构 单序列由一系列相继激 活 的步组成。每一步的 后面 仅有一个转换条件, 每一个 转换条件后面仅 有一步。
1. 启保停电路
1. 启保停电路 --电机的启动、保持、停止 控制
说明: 这种电路具有自锁或自保持作用。按一下 停止按钮，00002常闭触点断开，使01000线 圈断电, 接触器KM也断电, 电机停转。 2. 双向控制电路
2. 双向控制电路 --电机的正反转控 制
互锁
互锁
启、保、停
说明：双向控制电路要求2个接触器 KM1.KM2不能同时得电，否则会 造成电机电源的短路。
PLC如何编程？
SFT指令的功能示意图
SFT指令的功能示意图
当复位端R为OFF时, 在移位脉冲端 SP由OFF→ON的上升沿时, E到St通 道中的所有位依次左移一位。 当复位端R为ON时, 从St到E通道中 的所有位将置为OFF, 此时移位脉 冲端和数据输入端无效。
自动线梯形图
自动线梯形图
2）彩灯控制
4）完成一小时的定时
· 若想实现长时间定时或大范围计数, 可以用两个或两个以上的定时器或计数器级 联起来用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PLC控制系统设计PLC控制系统设计的一般步骤可以分为以下几步：熟悉控制对象并计算输入/输出设备、PLC选型及确定硬件配置、设计电气原理图、设计控制台（柜）、编制控制程序、程序调试和编制技术文件。
一、明确控制要求，了解被控对象的生产工艺过程熟悉控制对象设计工艺布置图这一步是系统设计的基础。
首先应详细了解被控对象的工艺过程和它对控制系统的要求，各种机械、液压、气动、仪表、电气系统之间的关系，系统工作方式（如自动、半自动、手动等），PLC与系统中其他智能装置之间的关系，人机界面的种类，通信联网的方式，报警的种类与范围，电源停电及紧急情况的处理等等。
此阶段，还要选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号指示灯等执行元件），以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。
同时，还应确定哪些信号需要输入给PLC，哪些负载由PLC驱动，并分类统计出各输入量和输出量的性质及数量，是数字量还是模拟量，是直流量还是交流量，以及电压的大小等级，为PLC的选型和硬件配置提供依据。
最后，将控制对象和控制功能进行分类，可按信号用途或按控制区域进行划分，确定检测设备和控制设备的物理位置，分析每一个检测信号和控制信号的形式、功能、规模、互相之间的关系。
信号点确定后，设计出工艺布置图或信号图。
二、PLC控制系统的硬件设计随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和数量越来越多。
近年来，从国外引进的PLC 产品、国内厂家或自行开发的产品已有几十个系列，上百种型号。
PLC的品种繁多，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有不同，使用场合也各有侧重。
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作用。
1、PLC机型的选择PLC机型的选择应是在满足控制要求的前提下，保证可靠、维护使用方便以及最佳的性能价格比。
具体应考虑以下几方面：（1）性能与任务相适应对于小型单台、仅需要数字量控制的设备，一般的小型PLC （如西门子公司的S7-200系列、OMRON公司的CPM1/CPM2系列、三菱的FX系列等）都可以满足要求。
对于以数字量控制为主，带少量模拟量控制的应用系统，如工业生产中常遇到的温度、压力、流量等连续量的控制，应选用带有A/D转换的模拟量输入模块和带D/A转换的模拟量输出模块，配接相应的传感器、变送器（对温度控制系统可选用温度传感器直接输入的温度模块）和驱动装置，并选择运算、数据处理功能较强的小型PLC（如西门子公司的S7-200或S7-300系列、OMRON的公司的CQM1/CQM1H系列等）。
对于控制比较复杂，控制功能要求更高的工程项目，例如要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能时，可视控制规模及复杂程度，选用中档或高档机（如西门子公司的S7-300或S7-400系列、OMRON的公司的C200H@或CV/CVM1系列、A-B公司的Control Logix 系列等）。
（2）结构上合理、安装要方便、机型上应统一按照物理结构，PLC分为整体式和模块式。
整体式每一I/O点的平均价格比模块式的便宜，所以人们一般倾向于在小型控制系统中采用整体式PLC。
但是模块式PLC的功能扩展方便灵活，I/O点数的多少、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类和块数、特殊I/O模块的使用等方面的选择余地都比整体式PLC大得多，维修时更换模块、判断故障范围也很方便。
因此，对于较复杂的和要求较高的系统一般应选用模块式PLC。
根据I/O设备距PLC之间的距离和分布范围确定PLC的安装方式为集中式、远程I/O 式还是多台PLC联网的分布式。
对于一个企业，控制系统设计中应尽量做到机型统一。
因为同一机型的PLC，其模块可互为备用，便于备品备件的采购与管理；其功能及编程方法统一，有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发；其外部设备通用，资源可共享。
同一机型PLC的另一个好处是，在使用上位计算机对PLC进行管理和控制时，通信程序的编制比较方便。
这样，容易把控制各独立的多台PLC联成一个多级分布式系统，相互通信，集中管理，充分发挥网络通信的优势。
（3）是否满足响应时间的要求由于现代PLC有足够高的速度处理大量的I/O数据和解算梯形图逻辑，因此对于大多数应用场合来说，PLC的响应时间并不是主要的问题。
然而，对于某些个别的场合，则要求考虑PLC的响应时间。
为了减少PLC的I/O响应延迟时间，可以选用扫描速度高的PLC，使用高速I/O处理这一类功能指令，或选用快速响应模块和中断输入模块。
（4）对联网通信功能的要求近年来，随着工厂自动化的迅速发展，企业内小到一块温度控制仪表的RS-485串行通信、大到一套制造系统的以太网管理层的通信，应该说一般的电气控制产品都有了通信功能。
PLC作为工厂自动化的主要控制器件，大多数产品都具有通信联网能力。
选择时应根据需要选择通信方式。
(5)其他特殊要求考虑被控对象对于模拟量的闭环控制、高速计数、运动控制和人机界面（HMI）等方面的特殊要求，可以选用有相应特殊I/O模块的PLC。
对可靠性要求极高的系统，应考虑是否采用冗余控制系统或热备份系统。
2、PLC容量估算PLC的容量指I/O点数和用户存储器的存储容量两方面的含义。
在选择PLC型号时不应盲目追求过高的性能指标，但是在I/O点数和存储器容量方面除了要满足控制系统要求外，还应留有余量，以做备用或系统扩展时使用。
（1） I/O点数的确定PLC的I/O点数的确定以系统实际的输入输出点数为基础确定。
在I/O点数的确定时，应留有适当余量。
通常I/O点数可按实际需要的10～15%考虑余量；当I/O模块较多时，一般按上述比例留出备用模块。
（2）存储器容量的确定用户程序占用多少存储容量与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。
因此在程序编制前只能粗略的估算。
3、I/O模块的选择在PLC控制系统中，为了实现对生产过程的控制，要将对象的各种测量参数，按要求的方式送入PLC。
PLC经过运算、处理后，再将结果以数字量的形式输出，此时也要把该输出变换为适合于对生产过程进行控制的量。
所以，在PLC和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换装置。
这个装置就是输入/输出（I/O）模块。
不同的信号形式，需要不同类型的I/O模块。
对PLC来讲，信号形式可分为四类。
（1）数字量输入信号生产设备或控制系统的许多状态信息，如开关、按钮、继电器的触点等，它们只有两种状态：通或断，对这类信号的拾取需要通过数字量输入模块来实现。
输入模块最常见的为24V直流输入，还有直流5V、12V、48V，交流115V/220V等。
按公共端接入正负电位不同分为漏型和源型。
有的PLC即可以源型接线，也可以漏型接线，比如S7-200。
当公共端接入负电位时，就是源型接线；接入正电位时，就是漏型接线。
有的PLC只能接成其中一种。
（2）数字量输出信号还有许多控制对象，如指示灯的亮和灭、电机的启动和停止、晶闸管的通和断、阀门的打开和关闭等，对它们的控制只需通过二值逻辑“1”和“0”来实现。
这种信号通过数字量输出模块去驱动。
数字量输出模块按输出方式不同分为继电器输出型、晶体管输出型、晶闸管输出型等。
此外，输出电压值和输出电流值也各有不同。
（3）模拟量输入信号生产过程的许多参数，如温度、压力、液位、流量都可以通过不同的检测装置转换为相应的模拟量信号，然后再将其转换为数字信号输入PLC。
完成这一任务的就是模拟量输入模块。
（4）模拟量输出信号生产设备或过程的许多执行机构，往往要求用模拟信号来控制，而PLC输出的控制信号是数字量，这就要求有相应的模块将其转换为模拟量。
这种模块就是模拟量输出模块。
典型模拟量模块的量程为-10V～+10V、0～+10V、4～20mA等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。
一些PLC制造厂家还提供特殊模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号（如热电阻RTD、热电偶等信号）此外，有些传感器如旋转编码器输出的是一连串的脉冲，并且输出的频率较高（20kHz 以上），尽管这些脉冲信号也可算作数字量，但普通数字量输入模块不能正确的检测之，应选择高速计数模块。
不同的I/O模块，其电路和性能不同，它直接影响着PLC的应用范围和价格，应该根据实际情况合理选择。
4、分配输入/输出点PLC机型及输入/输出（I/O）模块选择完毕后，首先，设计出PLC系统总体配置图。
然后依据工艺布置图，参照具体的PLC相关说明书或手册将输入信号与输入点、输出控制信号与输出点一一对应画出I/O接线图即PLC输入/输出电气原理图。
PLC机型选择完后输入/输出点数的多少是决定控制系统价格及设计合理性的重要因素，因此在完成同样控制功能的情况下可通过合理设计以简化输入/输出点数。
5、安全回路设计安全回路是保护负载或控制对象以及防止操作错误或控制失败而进行连锁控制的回路。
在直接控制负载的同时，安全保护回路还给PLC输入信号，以便于PLC进行保护处理。
安全回路一般考虑以下几个方面。
（1）短路保护应该在PLC外部输出回路中装上熔断器，进行短路保护。
最好在每个负载的回路中都装上熔断器。
（2）互锁与联锁措施除在程序中保证电路的互锁关系，PLC外部接线中还应该采取硬件的互锁措施，以确保系统安全可靠地运行。
（3）失压保护与紧急停车措施 PLC外部负载的供电线路应具有失压保护措施，当临时停电再恢复供电时，不按下“启动”按钮PLC的外部负载就不能自行启动。
这种接线方法的另一个作用是，当特殊情况下需要紧急停机时，按下“急停”按钮就可以切断负载电源，同时“急停”信号输入PLC。
（4）极限保护在有些如提升机类超过限位就有可能产生危险的情况下，设置极限保护，当极限保护动作时直接切断负载电源，同时将信号输入PLC。
三、PLC控制系统的软件设计软件设计是PLC控制系统设计的核心。
要设计好PLC的应用软件，必须充分了解被控对象的生产工艺、技术特性、控制要求等。
通过PLC的应用软件完成系统的各项控制功能。
1、PLC应用软件设计的内容PLC的应用软件设计是指根据控制系统硬件结构和工艺要求，使用相应的编程语言，对用户控制程序的编制和相应文件的形成过程。
主要内容包括：确定程序结构；定义输入/输出、中间标志、定时器、计数器和数据区等参数表；编制程序；编写程序说明书。
PLC 应用软件设计还包括文本显示器或触摸屏等人机界面（HMI）设备及其它特殊功能模块的组态。
2、熟悉被控制对象制定设备运行方案在系统硬件设计基础上，根据生产工艺的要求，分析各输入/输出与各种操作之间的逻辑关系，确定检测量和控制方法。
并设计出系统中各设备的操作内容和操作顺序。
对于较复杂的系统，可按物理位置或控制功能将系统分区控制。