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可编程序控制器应用系统项目设计步骤

  规划一个无缺的PLC运用体系一般包含项目剖析、PLC硬件选型、程序规划和调试等几个进程。


  一、项目剖析

 

  项目剖析需求对项意图出产工艺、作业环境、硬件需求和操控要求等方面进行全面剖析。这项作业是整个体系规划的根底。假定前期项目剖析不到位,将会构成后边硬件选型不精确,导致工程延期。


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  1.项目剖析

 

  工程技术人员首要要对工程项目进行剖析,即项目工程的操控流程和每个流程的操控类型,并对整个项目可能呈现问题做出预判。

 

  (1)剖析操控流程。剖析操控流程时,主张制作相关的操控流程图,清楚的标明每一步作业的内容和到下一步的条件。

 

  (2)剖析操控类型和预估PLC选型所需参数。一般PLC适用于四种操控类型,即次序操控,进程操控,运动(或方位)操控和网络通讯等。工程技术人员在剖析操控要求后,依据制作的操控流程图,将每个操控流程的操控类型进行分类,再依据项意图杂乱程度将组合出操控类型,因而前期精确地剖析每一步的操控类型,将有助于选型的精确和问题的预估。

 

  在剖析项目操控类型的一起,工程技术人员还要预估PLC选型所需求的重要参数值。如次序操控中的I/O点数;若运用编码器,要依据编码器的参数核算其输出脉冲的频率值,进而换算成PLC高速计数的脉冲频率。再如,进程操控中模仿量数和模仿量精度、运动操控中PLC关于伺服驱动器反应信号的响应速度和PLC高速脉冲输出的数量,以及在网络通讯时,所选PLC是否支撑相应的网络类型等参数。

 

极速快三官网  2.预估可能呈现的问题

 

  关于可能呈现问题的预估是工程剖析中较难的环节。这不只需求工程技术人员对现场的作业环境和整个项目操控难点能够较好地掌握,还要对可能呈现的突发状况和风险具有前期预判。

 

  (1)设备作业环境的掌握。工程人员需求对出产环境有较全面的知道。如纺织机械所在作业环境的空气湿度高、振动较大,所以规划PLC体系时要做好防震处理。又如建材加工厂的环境温度比较高,并且有很大的粉尘和较强的静电,因而工程技术人员要在确保电气操控柜通风杰出的前提下,进一步做好防尘和除静电处理。

 

  设备作业环境的掌握不只仅局限于物理的环境,跟着PLC运用的深化,更需考虑人员要素。如设备操作人员的本质较低时,需求开发较为简练的设备操作界面。

 

  (2)项目难点的预期。项目难点的预期其实就是对项目中心问题的掌握。如喷气织机设备的操控中心就是怎样快速有序地操控电磁阀,运用压缩空气的摩擦力来牵引纬纱穿过纺织梭,结束纺织的引纬作业,这需求PLC具有非常快的响应速度。在断定项目难点后,工程技术人员能够依据难点来对PLC进行选型。从整个项意图视点启航,项意图难点就是体系规划的特征,也是PLC选型的方向。

 

极速快三官网  (3)项目风险的前期预估。在项目规划前期,工程技术人员需对本项目可能呈现的风险状况进行预判。如次序操控或运动操控中调试设备时关于误动作的防护;在进程操控中,查验时是否有高压,高温或许有毒有害物质以及相关的防护办法。在项目规划前期对风险进行预估有助于加强工程技术人员的安全意识。


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  二、PLC硬件选型

 

  PLC的选型是工程技术人员依据前期项目剖析和项目难点的预期来挑选适合PLC,首要依据以下准则。

 

  1.先特别后一般准则

 

  依据工程履历,大大都工程项目中制约PLC选型的要素首要会合在几个要害点上,所以应遵从先特别后一般的准则挑选PLC。

 

  所谓特别即项目有哪些特别的操控要求,不同操控类型有着不同的首要制约要素。如次序操控中,CPU的程序容量和I/O点的扩展才华为PLC选型的首要要素。进程操控中,则以操控模仿量的数量和模仿量的精度作为启航点进行选型。在较为简略的运动操控中,PLC需求接纳来自现场编码器送回的方位信号并相应地宣告必定频率的脉冲来操控伺服电机,因而PLC处理数据的速度、输入端接纳高速脉冲的才华和输出端高速脉冲的发送才华将成为PLC选型的首要要素。而在大型复合项目中,需运用不同的PLC组网,因而PLC支撑的网络类型则成为PLC选型的首要要素。

 

  工程技术人员需依照本项意图中心需求,将不同的操控要求依照从特别到一般的次序进行摆放,如此选型将事半功倍,更可下降工程的全体难度。

 

  2.由下至上准则

 

  由下至上准则的意图是将PLC选型的性价比最大化。现在大都厂家的PLC产品分红多个系列。当工程技术人员选型时,依照第一步从特别到一般的选型次序,从最低款PLC初步,逐个对照性能参数。当发现不满足要求时,考虑较高一款产品。以此类推,直至选取悉数满足要求的PLC类型。如若由上至下选型,则会使PLC功用浪费,构成大马拉小车。

 

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  3.PLC开关量输入/输出单元的挑选

 

  PLC的开关量输入点是用来承受现场传感器所输入的电平信号,开关时输出点的效果依据内部的操控信号来驱动外部负载。

 

  (1)开关量输入端子的挑选。现在市面上PLC输入点均为晶体管输入,运用者只需求依据前期预估的输入点数量挑选即可。可是这儿需求留心,因PLC端接线类型不同,别离有NPN和PNP两种输入办法,其意义是输入端是以低电平有用还是以高电平有用,一旦断定输入端的接线类型,则需选用相同类型输入的传感器,即NPN和PNP型的传感器不能共用一个PLC的输入端子。

 

  现在市面上PLC输入端子多为直流24V的输入电压,假定需求其将他电压规范的传感器接入到PLC,需用继电器做相应的阻隔,确保接入PLC输入端的信号为直流24V电压。

 

  (2)开关量输出端子的挑选。PLC开关量输出点的类型首要为继电器型输出和晶体管输出两种。

 

  1)继电器输出型。继电器输出负载才华好,能够短时刻承受较高过电压和过电流,有较强的阻隔效果。可是因为继电器内部为机械触点,动作寿数有限,所以只能用于联接动作频率较低且不需求高速脉冲输出的场合。

 

  2)晶体管输出型。晶体管型输出是以通过操控其内部三极管的导通为办法,来抵达操控输出端子通断意图,并且其内部并没有机械触点结构,所以比较于继电器输出触点,晶体管输出触点寿数长,动作频率高,不易损坏,缺陷为负载才华较差。

 

  3)开关量输出端子选型的留心事项

 

  ① 类似于输入端,晶体管输出端子也分为NPN型和PNP型两种。一旦类型断定则只能依照同种接线办法联接负载。

 

  ② 在实践运用中,主张工程技术人员多选用晶体管输出型PLC,并在输出端运用继电器联接外部负载,构成关于轻贱负载设备的电气阻隔,这样的组合归纳了晶体管寿数长和继电器负载才华强的利益。假定现场呈现电气缺陷,PLC输出端子将会因遭到阻隔继电器保护而免受损坏,只需求替换损坏的继电器即可。而一旦继电器输出型PLC端子损坏,将无法修改损坏端子。

 

  4.先内置后扩展准则

 

极速快三官网  跟着PLC的不断更新换代,特别是小型机功用的不断增强,PLC单机已内置了许多扩展模块的功用,如模仿量功用,通讯功用等。因而,选型时尽可能选用内置功用多的PLC,既下降了本钱,又节约操控柜空间,更能够简化设置和编程作业量。

 

  5.PLC选型冗余量的掌握

 

  因为前期预估、现场施工改动和后期保护晋级的需求,PLC选型需考虑必定的冗余量。首要考虑I/O点的数量,较小的工程操控在20%的冗余规划;较大的工程操控在5%——10%。其它如模仿量,通讯和总线功用的冗余问题,需工程技术人员依据现场硬件装备活络掌握,假定操控功用均为PLC内置的,则需替换高一级单机PLC;若操控功用是通过扩展模块结束的,则考虑冗余时仅需更新相应模块即可。

 

  三、PLC编程要害

 

  (1)依据操控流程图分配程序段

 

极速快三官网  依据前期操控流程图将操控程序分解成不同的程序段,这样能够使程序全体结构清楚,便于后期调试程序。假定项目较杂乱,将程序分段后便于分配给若干名编程人员一起编程和调试,从全体上提高了编程功率。

 

  (2)编制I/O表和内存表

 

  编制I/O表是给每个输入/输出点分配地址并做注释,避免编程时呈现I/O点紊乱的问题。编制内存表是分配PLC内存地址给程序的中心变量并做注释,便于编程时引用。

 

  (3)简化编程

 

  编程员在了解PLC指令体系的根底上,娴熟运用高档指令编程,能够极大地减少编程作业量,节约PLC存储器空间,有助于更好地发挥PLC功用。

 

  (4)注释清楚

 

  为了便利后期调试程序,编程时需将每个相关点的注释清楚地标明在程序中,包含运用的特别指令意图等。程序可读性好,为后期项目保护和晋级打下根底。


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极速快三官网  四、PLC程序调试办法

 

极速快三官网  PLC运用程序的调试作业能够分为模仿调试和联机调试两个进程。

 

  1.模仿调试

 

  模仿调试是指依据开关量I/O单元上各位对应的发光二极管的闪现状况而不带输出设备进行的调试。

 

  规划好操控程序后,一般先作模仿调试。有的PLC厂家供给了在核算机上作业、可用来代替PLC硬件来调试程序的仿真软件,例如欧姆龙公司与CX-Programmer编程软件配套的CX-Simulator仿真软件等。在仿真时依照体系功用的要求,将某些输入元件位强制为ON或OFF,或改写某些元件中的数据,监督体系的功用是否能正确结束。

 

  假定联接上PLC硬件来调试程序时,能够运用接在输入端子上的小开关和按钮来模仿PLC实践的输入信号,例如用它们宣告操作指令,或许用它们模仿实践的反应信号,如行程开关触点的接通和断开等。通过开关量输出单元上各输出点对应的发光二极管,查询输出信号是否满足规划的要求。

 

  调试次序操控程序的首要任务是查看程序的作业是否符合顺控图的规矩,即在某一转换结束时,是否发作活动步状况的正确改动,该转换一切的前级步是否变为不活动步,一切的后续步是否变为活动步,以及各步被驱动的负载是否发作相应的改动。在调试时应充分考虑各种可能的状况,对体系各种不同的作业办法、顺控图中的每一条支路、各种可能的展开路途,都应逐个查看,不能丢掉。发现问题后及时修改程序,直到在各种可能的状况下输入信号与输出信号之间的联络彻底符合要求。假定程序中某些定时器或计数器的设定值过大,为了缩短调试时刻,能够在调试时将它们减小,模仿调试结束后再写入它们的实践设定值。

 

  总归,模仿调试是整个程序规划作业中一项很重要的内容,它能够初步查看程序的实践效果。模仿调试和程序编写是密不可分的,程序的许多功用是在调试中不断修改和逐步完善的。模仿调试既能够在试验室内进行,也能够在现场实施。假定是在现场进行模仿调试,那就应将PLC体系与现场信号阻隔,堵截I/O单元的外部电源,避免引起不必要的丢掉。

 

  2.联机调试

 

  联机调试是指将PLC设备到操控柜中,并联接输入元件和输出负载,作业操控程序进行全体调试的进程。

 

  在对程序进行模仿调试的一起,能够规划、制作操控柜,PLC之外其他硬件的设备、接线作业也能够一起进行。结束操控柜内部接线后,应查验接线。能够在操控柜的接线端子上模仿PLC外部的开关量输入信号,或操作操控柜面板上的按钮和指令开关,查询对应PLC输入点的状况改动是否正确。用编程器或编程软件将PLC的输出点强制置位或复位,查询对应PLC的负载(如外部的继电器、接触器等)动作是否正常,或对应操控柜接线端子上输出信号的状况改动是否正确。

 

  关于有模仿量输入的体系,能够给变送器供给规范的输入信号,通过调度单元上的电位器或程序中的参数,使模仿量输入信号和转换后的数字量之间的联络满足要求。

 

  在现场设备好操控柜并结束柜内接线查验后,将外部的输入元件和执行机构接入PLC,将PLC置于作业形式,作业操控程序,查看操控体系是否能满足要求。

 

  在调试进程中将暴露出PLC体系可能存在的硬件问题及梯形图规划中的问题,发现问题后在现场加以解决,直到彻底符合要求。悉数调试结束后,还要通过一段时刻的试作业,以查验体系的可靠性。

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