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1、PLC系统设计系统设计 系统设计步骤 应用实例（一）可编程控制器的系统设计可编程控制器的系统设计l熟悉控制对象确定控制范围l制定控制方案,进行PLC选型l硬件和软件设计l模拟调试l现场运行调试确定控制对象及控制范围PLC型号选择硬件设计软件设计及模拟现场调试是否符合设计要求投入运行调整软件调整硬件NNY熟系控制对象确定控制范围熟系控制对象确定控制范围l了解被控对象的特点和生产工艺过程，归纳出工作循环图或状态流程图。l明确控制任务和设计要求，要了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系，和对电气控制系统的控制要求。制定控制方案，进行制定控制方案，进行PLC选型选型l确定电控系统工作方式手动、
2、半自动、全自动l单机运行还是多机运行联线运行l确定电气控制系统的其他功能：紧急处理功能、故障显示与报警功能、通信联网功能等l确定各种控制信号和检测反馈信号的相互转换和联系l哪些信号为输入信号，哪些负载由PLC驱动l选择合适的PLC型号并确定各种硬件配置可编程控制器的选型可编程控制器的选型l考虑I/O点数的多少1、准确统计被控设备对PLC输入/输出点数总需求，在此基础上 ，保留1520的备用量2、整体式PLC的基本单元、扩展单元的输入和输出点数比例是固定的，如与系统要求的输入/输出点数比例相差大，可选用只有输入点或输出点的扩展单元或扩展模块3、如有模拟量输入输出口，要分清模拟量I/O口是否符合系
3、统在数量、精度上的要求。可编程控制器的选型可编程控制器的选型l对PLC响应时间的要求 大多数应用场合PLC响应速度能够满足要求，输入信号能维持10ms，就能够安全的被接收到。个别情况，对小于扫描周期的输入信号，有可能造成接收信号不可靠， 所以，对维持时间很短的输入信号来讲，需要选取扫描速度高的PLC。 但是对于模拟量控制的系统，特别是有较多闭环控制的系统，则必需考虑PLC的响应速度。 可编程控制器的选型可编程控制器的选型l考虑I/O口信号的性质特点1、要充分考虑输入输出信号的种类、性质、参数等有开关量信号，数据信号 ，脉冲信号，模拟量信号等等2、如果使用了远程I/O口，要注意PLC是否具有远程
4、I/O的能力和能驱动远程I/O口的点数3、PLC模块种类多样化，可以任意灵活搭配可编程控制器的选型可编程控制器的选型l根据程序存储器容量选型1、选用时要考虑存储器的最大容量，可扩展性和存储器种类2、在初步估算时，对于仅需要开关量控制的系统，将I/O点数乘以8，就是所需的存储器的字数3、只有模拟量输入、没有模拟量输出系统中，估算时可为每路模拟量准备100个存储字4、既有模拟量输入又有模拟量输出系统，估算时可为每路模拟量准备200个存储字可编程控制器的选型可编程控制器的选型l系统可靠性 1、根据生产环境及工艺要求，应采用功能完善可靠性适宜的PLC 2、对可靠性要求极高的系统，应考虑是否采用冗余控制
5、系统或热备份系统可编程控制器的选型可编程控制器的选型l编程器和外部设备 早期：小型PLC一般选用价格便宜的简易编程器；系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强、编程方便的图形编程器 目前：装有PLC编程调试软件的计算机。硬件和软件设计硬件和软件设计l硬件配置：PLC选型和I/O配置（设计合理的PLC外部接线图）l对于PLC的输入、输出进行合理的地址编号l软件设计：用户程序的设计和编写，画出梯形图，写出指令表模拟调试模拟调试l修改程序的语法错误；l在实验室进行用户程序的模拟运行和程序调试 ，观察各输入量、输出量之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，发现问题及时修改，直到满足工艺流程和状态流程
6、图。现场运行调试现场运行调试l模拟调试好的程序传送到现场使用的PLC存储器中，接入PLC的实际输入接线和负载l反复现场调试，发现问题现场解决l现场调试后，一般将程序固化在EPROM中PLC电镀生产线上的应用电镀生产线上的应用l一、工艺要求SQ5SQ6SQ4SQ3SQ2SQ1原位SB115s15s28s280s30s30s具有多种工作方式的系统的编程具有多种工作方式的系统的编程l为了满足生产需要，很多工业设备要求设置多种工作方式，如手动和自动（包括连续、单周期、单步等、自动返回初始状态）工作方式。l手动程序比较简单，一般用经验设计法l复杂的自动程序一般根据系统的顺序功能图用顺序控制法设计具有多种
7、工作方式的系统的编程具有多种工作方式的系统的编程l具有多种工作方式的控制系统的梯形图总体结构如图。选择手动工作方式时手动开关X20为ON，将跳过自动程序，执行公用程序和手动程序。选择自动工作方式时X20为OFF，将跳过手动程序，执行公用程序和自动程序公用程序X20CJP0自动程序X20P0CJP1手动程序FENDP1l二、控制流程M0原位指示M1吊钩升M2行车进M3吊钩降M4电镀M5吊钩升M6滴液M7行车退M8吊钩降M9浸回收液M10吊钩升M11滴液M12行车退M13吊钩降M14洗清水M15吊钩升M16滴液M17行车退M18吊钩降M19复位启动SB1上限SQ5定位SQ1下限SQ6T0（280s
8、）上限SQ5T1（28s）定位SQ2下限SQ6T2（30s）上限SQ5T3（15s）定位SQ3下限SQ6T2（30s）上限SQ5T3（15s）定位SQ4下限SQ6下限SQ6定位SQ4PLC选型选型l输入信号14个，均为开关量。其中按钮开关6个，行程开关6个，选择开关1个（占两个输入口）l输出信号5个，其中两个用于吊钩升降电动机正反转控制接触器KM1和KM2，两个用于行车正反转控制接触器KM3和KM4，1个用于原位指示l控制系统选用FX2N32MR，I/O点数均为16点四、四、I/O地址编号地址编号输入信号输入信号名称功能编号名称功能编号SB1启动X0SQ4行车限位（后退）X14SB2停止X1S
9、Q5吊钩限位（提升）X15SB3吊钩提升X2SQ6吊钩限位（下降）X16SB4吊钩下降X3输出信号SB5行车前进X4名称功能编号SB6行车后退X5HL原位指示灯Y0SA选择开关（自动）X6KM1吊钩提升电机正转接触器Y1SA选择开关（手动）X7KM2吊钩提升电机反转接触器Y2SQ1行程限位（前进）X11KM3行车电机正转接触器Y3SQ2行程限位（后退）X12KM4行程电机反转接触器Y4SQ3行车限位（后退）X13PLC梯形图程序梯形图程序CJP0MOV(P) K0K5M0M8002M19X1X7X6SFTL(P) M80 M0 K20 K1ABX6X7X15X4X11Y4Y3X5X14Y3Y4
10、X2X15Y2Y1Y2X3X16Y1CJP1P0X16X14M80X14 x16X15M1X11M2X16M3T0M4X15M5T1M6X12M7X16M8T2M9X15M10T3M11X13M12X16M13T2M14X15M15T3M16X14M17X16M18M0X0手动自动T2ENDM0Y0M1M5M10M15Y1M2Y3M3Y2M8M13M18M4M60T0M60M60T0K2800M6M61T1M61M61T1K280M7M12M17Y4M9M14M62T2M62M62K300M11M16M63T3M63M63T3K150P1传送指令传送指令MOV （Move）lFNC12，传送指
11、令将源数据传送到指定的目标操作数中X0MOVK100D10SD当X0闭合时，每扫描到MOV指令时，就把存于源操作数十进制数100（K100）转换成二进制数，再传送到目标操作数D10中；当X0断开时，不执行MOV指令，数据保持不变CJ（Conditional Jump）l指令编号为FNC00，操作数为P0P63lCJ和CJ（P）指令用于跳过顺序程序中的某一部分，以减少扫描时间l两个执行条件不同的跳转指令可以使用相同的标号，但一个标号只允许出现一次l采用M8000作为跳转条件，则称为无条件跳转，因为PLC运行中M8000一直接通。CJ（Conditional Jump）X20CJP10X21Y10
12、X22Y11标号标号P10X20CJP10X21标号标号P10CJP10位左、右移指令（位左、右移指令（SFTL、SFTR）ln1构成位移位单元的目标操作数D的长度，它小于1024ln2是每次移位的位数，也就是源操作数S的长度，它是小于n1的位右移指令位右移指令SFTRM15 M14 M13 M12 M11 M10 M9M8 M7 M6 M5 M4 M3M2 M1 M0X3X2X1X0SFTRX4X0M0K16K4SDn1n211001100000000000000溢出溢出位左移指令位左移指令SFTL（FNC35）SFTLX5X10Y0K16K2SDn1n2Y15 Y14 Y13 Y12 Y11 Y10Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0X11 X10110000000000000011溢出溢出Y17 Y16期末考核题目期末考核题目l用STL指令和状态编程法完成教材P279中电镀工艺的程序设计（ 自动控制部分 ）。l要求：画出状态转移图并写出对应的梯形图程序。
