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1、PLC 掌握系统的设计学问目标1. 把握掌握系统设计的根本原则及步骤。2. 生疏 PLC 与输入输出设备的连接。技能目标：1. 把握常用掌握系统的 PLC 设计。2. 把握 PLC 掌握系统常用外部设备的连接和调试。任务一 PLC 掌握系统设计的根本原则及步骤任务目标：1、把握 PLC 掌握系统设计的根本原则2、把握 PLC 掌握系统设计的步骤任务教学方式：3教学步骤阅读教材时间安排课余学生自学、查资料、相互争论教学手段及方式学问点讲授任务操作课时 2课时 21. 总结 PLC 掌握系统设计的根本原则2. 讲解 PLC 掌握系统设计的步骤。现场观看 PLC 的硬件系统，PLC 软件操作方法。评
2、估检测与课堂同时进展教师与学生共同完成任务的检测与评估，并能对消灭的问题进展分析与处理读一读：1、 PLC 掌握系统设计的根本原则在设计 PLC 掌握系统时，应遵循以下根本原则：1最大限度地满足掌握要求充分发挥 PLC 功能，最大限度地满足被控对象的掌握要求，是设计中最重要的条原则。设计人员要深入现场进展调查争论，收集资料。同时要留意和现场工程治理和技术人员及操作人员严密协作，共同解决重点问题和疑难问题。2） 保证系统的安全牢靠保证 PLC 掌握系统能够长期安全、牢靠、稳定运行，是设计掌握系统的重要原则。3） 力求简洁、经济、使用与修理便利在满足掌握要求的前提下，一方面要留意不断地扩大工程的效
3、益，另一方面也要留意不断地降低工程的本钱。不宜盲目追求自动化和高指标。4） 适应进展的需要适当考虑到今后掌握系统进展和完善的需要。2、PLC 掌握系统设计的步骤1） 分析被控对象并提出掌握要求具体分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的协作，提出被控对象对 PLC掌握系统的掌握要求，确定掌握方案，拟定设计任务书。2） 确定输入输出设备依据系统的掌握要求，确定系统所需的全部输入设备如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等和输出设备如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等，从而确定与 PLC 有关的输入/输出设备，以确定 PLC 的 I/O 点数。3） 选择 PLCPL
4、C 选择包括对 PLC 的机型、容量、I/O 模块、电源等的选择4） 安排 I/O 点并设计 PLC 外围硬件线路安排 I/O 点：画出 PLC 的 I/O 点与输入/输出设备的连接图或对应关系表。5程序设计程序设计：a.掌握程序；b.初始化程序；c.检测、故障诊断和显示等程序；d.保护和连锁程序。6硬件实施a.设计掌握柜和操作台等局部的电器布置图及安装接线图； b.设计系统各局部之间的电气互连图；c.依据施工图纸进展现场接线，并进展具体检查。d.由于程序设计与硬件实施可同时进展，因此 PLC 掌握系统的设计周期可大大缩短。7） 联机调试联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进展在线统调。联机调
5、试过程应循序渐进，从PLC 只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进展调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，假设工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到 EPROM 中，以防程序丧失。8整理和编写技术文件技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC 程序以及使用说明书等。想一想:1、 如何确定 PLC 掌握系统的 I/O 点数？2、 PLC 程序联机调试时，应实行怎样的步骤调试比较合理？任务二 PLC 硬件选择及其输入输出设备的连接任务目标：1. 了解 PLC 硬件的选择标准；2
6、. 生疏 PLC 与输入和输出设备的连接方法；任务教学方式：教学步骤阅读教材学问点讲授任务操作时间安排课余课时 2课时 2教学手段及方式学生自学、查资料、相互争论1. 介绍 PLC 硬件的选择标准。2. 把握 PLC 与输入和输出设备的连接方法。设计有用 PLC 掌握系统。评估检测与课堂同时进展教师与学生共同完成任务的检测与评估，并能对消灭的问题进展分析与处理读一读：一、PLC 的选择随着 PLC 技术的进展，PLC 产品的种类也越来越多。不同型号的 PLC，其构造形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用 PLC，对于提高 PLC 掌握系统的
7、技术经济指标有着重要意义。PLC 的选择主要应从 PLC 的机型、容量、I/O 模块、电源模块、特别功能模块、通信联网力量等方面加以综合考虑。1、 PLC 的机型的选择选择的根本原则是在满足功能要求及保证牢靠、维护便利的前提下，力争最正确的性能价格比。要从构造形式、安装方式、功能要求、系统的牢靠性等方面考虑。2、PLC 容量的选择在满足掌握要求的前提下力争使用的 IO 点最少。一般需要加上 1015的裕量。此外，还要考虑存储容量，存储容量大小不仅与 PLC 系统的功能有关，还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有阅历的程序员和一个初学者，在完成同一简单功能时，其程序量可能相差 25之多。在
8、 IO 点数确定的根底上，可按下式估算存储容量后，再加2030的裕量。存储容量选择的同时，留意对存储器的类型的选择。存储容量(字节)开关量 I/O 点数10 模拟量 I/O 通道数100二、IO 模块的选择1、开关量输入模块的选择输入信号的类型及电压等级有直流输入、沟通输入和沟通直流输入三种类型。选择时主要依据现场输入信号和四周环境因素等。其中直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；沟通输入模块牢靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境；开关量输入模块的电压等级有：直流 5、12、24、48、60等；沟通 110、220等。选择时要依据现场输入设备与输入模块之
9、间的距离来考虑。一般 5、12、24用于传输距离较近场合，如 5输入模块最远不得超过 米。距离较远的应选用输入电压等级较高的。同时还要考虑输入接线方式、同时接通的输入点数量、输入门槛电公平参数，对于选用高密度的输入模块(如 32 点、48 点等)，应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的 60。2、 开关量输出模块的选择1） 输出方式开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。其中继电器输出：价格廉价，可以驱动交、直流负载，适用的电压大小范围较宽、导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的力量较强，但动作速度较慢驱动感性负载时，触点动作频率不超过1Hz、寿命较短、牢靠性较差，
10、只能适用于不频繁通断的场合。对于频繁通断的负载，应中选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于沟通负载，而晶体管输出只能用于直流负载。2） 输出接线方式开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式3） 驱动力量应依据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。假照实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。4） 同时接通的输出点数量同时接通输出设备的累计电流值必需小于公共端所允许通过的电流值，一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的 605） 输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关。晶闸管的最大输出电流随环境温度上升会降低
11、，在实际使用中也应留意。3、 模拟量 I/O 模块的选择模拟量输入A/D模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成 PLC 内部可承受的数字量。模拟量输出(D/A)模块是将 PLC 内部的数字量转换为模拟量信号输出。典型模拟量 I/O 模块的量程为-10V+10V、0+10V、420mA 等，可依据实际需要选用，同时还应考虑其区分率和转换精度等因素。一些PLC 制造厂家还供给特别模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号，如 RTD、热电偶等信号。4、 电源模块及其它外设的选择1） 电源模块的选择电源模块选择仅对于模块式构造的 PLC 而言，对于整体式PLC 不存在电源的选择。电源模
12、块的选择主要考虑电源输出额定电流和电源输入电压。2） 编程器的选择3） 写入器的选择为了防止由于干扰或锂电池电压缺乏等缘由破坏 RAM 中的用户程序，可选用EPROM 写入器，通过它将用户程序固化在 EPROM 中。有些 PLC 或其编程器本身就具有 EPROM 写入的功能。三、PLC 与输入输出设备的连接1、PLC 与常用输入设备的连接图 8-1PLC 与主令电器类设备的连接图 8-2 PLC 与拨码开关的连接图 8-3 PLC 与旋转编码器的连接图 8-4 与传感器类设备的连接其中电阻的选择可参照右面的公式I传感器的漏电流mAUOFF-PLC 输入电压低电平的上限值VRC-PLC 的输入阻
13、抗K 2、PLC 与常用输出设备的连接图 8-5PLC 与输出设备的一般连接方法3、PLC 与感性输出设备的连接续流二极管的额定电流为 1A、额定电压大于电源电压的 3 倍；电阻值可取50120 ，电容值可取 0.10.47 F，电容的额定电压应大于电源的峰值电压。接线时要留意续流二极管的极性。图 8-6PLC 与感性输出设备的连接4、PLC 与数码管的连接如图 8-7 所示。图 8-7PLC 与七段 LED 显示器的连接PLC 与输出设备连接的其它留意事项1） 除了 PLC 输入和输出共用同一电源外，输入公共端与输出公共端一般不能接在一起；2） PLC 的晶体管和晶闸管型输出都有较大的漏电流，尤其是晶闸管输出，将可能会消灭输出设备的误动作。所以要在负载两端并联一个旁路电阻，旁路电阻 R 的阻值估算可由下式确定：RUon/I UON 是负载的开启电压V，I 是输出漏电流mA
