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第八章PLC应用设计举例设计内容(1)拟定控制系统设计的技术条件，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)根据系统要求编写软件说明书，然后再进行程序设计；(6)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。2系统设计和调试的主要步骤6)．将程序输入PLC，当使用计算机上编程时，可将程序下载到PLC中。7)．进行软件测试，在将PLC连接到现场设备上之前，必须进行软件测试，以排除程序中的错误。8)．应用系统整体调试，在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试。调试中发现的问题要逐一排除，直至调试成功。9)．编制技术文件，系统技术文件包括功能说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图等。3PLC选型在满足控制要求的前提下，选型时应选择最佳的性能价格比，具体应考虑以下几点。1)．性能与任务相适应2)．PLC的处理速度应满足实时控制的要求3)．PLC应用系统结构合理、机型系列应统一4)．在线编程和离线编程的选择4、PLC容量估算PLC容量包括两个方面：一是I/O的点数，二是用户存储器的容量。1）．I/O点数的估算根据功能说明书，可统计出PLC系统的开关量I/O点数及模拟量I/O通道数，以及开关量和模拟量的信号类型。应在统计后得出I/O总点数的基础上，增加10％～15％的裕量。选定的PLC机型的I/O能力极限值必须大于I/O点数估算值，并应尽量避免使PLC能力接近饱和，一般应留有30％左右的裕量。2）.存储器容量估算用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略的估算。根据经验，每个I/O点及有关功能器件占用的内存大致如下：5、I/O模块的选择1）．开关量输入模块的选择PLC的输入模块用来检测来自现场(如按钮、行程开关、温控开关、压力开关等)电平信号，并将其转换为PLC内部的低电平信号。开关量输入模块按输入点数分，常用的有8点、12点、16点、32点等；按工作电压分，常用的有直流5V、12V、24V，交流110V、220V等；按外部接线方式又可分为汇点输入、分隔输入等。2）．开关量输出模块的选择输出模块的任务是将PLC内部低电平的控制信号转换为外部所需电平的输出信号，驱动外部负载。输出模块有三种输出方式：继电器输出、双向可控硅输出和晶体管输出。输出方式的选择继电器输出价格便宜，使用电压范围广，导通压降小，承受瞬间过电压和过电流的能力较强，且有隔离作用。但继电器有触点，寿命较短，且响应速度较慢，适用于动作不频繁的交/直流负载。当驱动电感性负载时，最大开闭频率不得超过1Hz。晶闸管输出(交流)和晶体管输出(直流)都属于无触点开关输出，适用于通断频繁的感性负载。感性负载在断开瞬间会产生较高的反压，必须采取抑制措施。输出电流的选择模块的输出电流必须大于负载电流的额定值，如果负载电流较大，输出模块不能直接驱动，则应增加中间放大环节。对于电容性负载、热敏电阻负载，考虑到接通时有冲击电流，故要留有足够的裕量。6分配输入/输出点一般输入点与输入信号、输出点与输出控制是一一对应的；在个别情况下，也有两个信号用一个输入点的，那样就应在接入输入点前，按逻辑关系接好线(如两个触点先串联或并联)，然后再接到输入点。1）.明确I/O通道范围不同型号的PLC，其输入/输出通道的范围是不一样的，应根据所选PLC型号，弄清相应的I/O点地址的分配。2）.内部辅助继电器内部辅助继电器不对外输出，不能直接连接外部器件，而是在控制其他继电器、定时器、计数器时作数据存储或数据处理用。根据程序设计的需要，应合理安排PLC的内部辅助继电器，在设计说明书中应详细列出各内部辅助继电器在程序中的用途，避免重复使用。3）．分配定时器/计数器对用到定时器和计数器的控制系统，注意定时器和计数器的编号不能相同。若扫描时间较长，则要使用高速定时器以保证计时准确。5安全回路设计安全回路起保护人身安全和设备安全的作用，它应能独立于PLC工作，并采用非半导体的机电元件以硬接线方式构成。确保系统安全的硬接线逻辑回路，在以下几种情况下将发挥安全保护作用：①PLC或机电元件检测到设备发生紧急异常状态时；②PLC失控时；③操作人员需要紧急干预时。设计安全回路的任务包括以下内容：(1)确定控制回路之间逻辑和操作上的互锁关系；(2)设计硬回路以提供对过程中重要设备的手动安全性干预手段；(3)为PLC定义故障形式和重新启动特性。8PLC应用软件设计的内容PLC应用软件的设计是一项十分复杂的工作，它要求设计人