PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟12.1.2

PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計12.1.3

PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟12.2

PLC的安裝與維護12.2.1可編程掌握器的安裝和接線12.2.2可編程掌握器的維護和檢修第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用本章要點:

PLC掌握系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計的方法與步驟PLC掌握系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與維護

本章難點:

PLC掌握系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計的方法與步驟

本章主要敘述PLC掌握系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計的方法與步驟，以及其安裝、調(diào)試與維護的一般要求。

第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

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PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

PLC技術(shù)重在工程應(yīng)用，如何依據(jù)實際掌握要求，綜合運用前面所學(xué)的知識，合理設(shè)計PLC掌握系統(tǒng)，是掌握該門技術(shù)的核心。在此介紹PLC掌握系統(tǒng)的一般設(shè)計方法，關(guān)鍵還在于在實際工程實踐中摸索、歸納和總結(jié)。

1．系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容(1)擬定掌握系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計任務(wù)書的形式來確定，它是整個設(shè)計的依據(jù)。(2)選擇電氣拖動形式及電動機、電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)。(3)選定PLC的型號。(4)編制PLC的輸入/輸出地址安排表或繪制輸入/輸出端子接線圖。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

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PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

(5)依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應(yīng)的編程語言(常用梯形圖)進(jìn)行程序設(shè)計。(6)了解并遵循用戶認(rèn)知心理學(xué)，重視人機界面的設(shè)計，增強人與機器之間的友善關(guān)系。(7)設(shè)計操作臺、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件。(8)編寫設(shè)計說明書和使用說明書。依據(jù)簡略情況，上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。2．系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟可編程掌握器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的主要步驟，如圖12.1所示。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

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PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

1)深化了解和分析被控對象的工藝條件和掌握要求(1)被控對象就是受控的機械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。(2)

掌握要求主要指掌握的基本方式、應(yīng)完成的動作、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護和聯(lián)鎖等。對較簡潔的掌握系統(tǒng)，還可將掌握任務(wù)分成幾個獨立部分，化整為零，有利于編程和調(diào)試。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

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PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

圖12.1可編程掌握器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的主要步驟第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

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PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

圖12.1可編程掌握器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的主要步驟(續(xù)）第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

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PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

2)確定輸入/輸出設(shè)備依據(jù)被控對象對PLC掌握系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入/輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

3)選擇合適的PLC類型依據(jù)已確定的用戶輸入/輸出設(shè)備，統(tǒng)計所需的輸入信號和輸出信號的點數(shù)，選擇合適的PLC類型，包括機型的選擇、容量的選擇、輸入/輸出模塊的選擇、電源模塊的選擇等。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

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4)安排輸入/輸出點安排PLC的輸入/輸出點，編制出輸入/輸出地址安排表或者畫出輸入/輸出端子的接線圖。接著就可以進(jìn)行PLC程序設(shè)計，同時可進(jìn)行掌握柜或操作臺的設(shè)計和現(xiàn)場施工。5)設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序依據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計出梯形圖，即編程。這一步是整個應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的最核心工作，也是最難的一步，要設(shè)計好梯形圖，首先要十分熟識掌握要求，同時還要有肯定的電氣設(shè)計的實踐閱歷。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

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6)將程序輸入PLC當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入PLC時，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用PLC的幫助編程軟件在計算機上編程時，可通過上下位機的連接電纜將程序下載到PLC中去。7)進(jìn)行軟件測試程序輸入PLC后，應(yīng)先進(jìn)行測試工作。由于在程序設(shè)計過程中，難免會有疏漏的地方。因此在將PLC連接到現(xiàn)場設(shè)備上去之前，必須進(jìn)行軟件測試，以排解程序中的錯誤，同時也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

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8)應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試在PLC軟、硬件設(shè)計和掌握柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行整個系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試，如果掌握系統(tǒng)是由幾個部分組成，則應(yīng)先做局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果掌握程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調(diào)試，然后再連接起來統(tǒng)調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，要逐一排解，直至調(diào)試成功。9)編制技術(shù)文件掌握系統(tǒng)技術(shù)文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、PLC梯形圖等。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

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1．PLC型號的選擇在做出系統(tǒng)掌握方案的決策之前，要簡略了解被控對象的掌握要求，從而決定是否選用PLC進(jìn)行掌握及選擇什么樣的PLC。在掌握系統(tǒng)規(guī)律關(guān)系較簡潔(需要大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等)、工藝流程和產(chǎn)品改型較頻繁、需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息管理(有數(shù)據(jù)運算、模擬量的掌握、PID調(diào)節(jié)等)、系統(tǒng)要求有較高的牢靠性和穩(wěn)定性、籌備實現(xiàn)工廠自動化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用PLC掌握是很必要的。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

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目前，國內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家供應(yīng)了多種系列功能各異的PLC產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無所適從。所以全面權(quán)衡利弊、合理地選擇機型才能達(dá)到經(jīng)濟有用的目的。一般選擇機型要以滿意系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮。1)對輸入/輸出點的選擇盲目選擇點數(shù)多的機型會造成肯定浪費。要先弄清楚掌握系統(tǒng)的輸入/輸出總點數(shù)，再按實際所需總點數(shù)的15%～20%留出備用量(為系統(tǒng)的改造等留有余地)后確定所需PLC的點數(shù)。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

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另外要注意，一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數(shù)有限制，一般同時接通的輸入點不得超過總輸入點的60％；PLC每個輸出點的驅(qū)動能力(A/點)也是有限的，有的PLC其每點輸出電流的大小還隨所加負(fù)載電壓的不同而異；一般PLC的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的上升而有所降低等，在選型時要考慮這些問題。PLC的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點之間可以采納不同的電壓種類和電壓等級，但這種PLC平均每點的價格較高。如果輸出信號之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的PLC。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

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2)對存儲容量的選擇對用戶存儲容量只能做粗略的估算。在僅對開關(guān)量進(jìn)行掌握的系統(tǒng)中，可以用輸入總點數(shù)乘10字/點＋輸出總點數(shù)乘5字/點來估算；計數(shù)器/定時器按(3～5)字/個估算；有運算處理時按(5～10)字/量估算；在有模擬量輸入/輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入(或輸出)一路模擬量約需(80～100)字左右的存儲容量來估算；有通信處理時按每個接口200字以上的數(shù)量粗略估算。最后，一般按估算容量的50%～100%留有裕量。對缺乏閱歷的設(shè)計者，選擇容量時留有裕量要大些。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

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3)對輸入/輸出響應(yīng)時間的選擇PLC的輸入/輸出響應(yīng)時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲(一般在2～3個掃描周期)等。對開關(guān)量掌握的系統(tǒng)，PLC的輸入/輸出響應(yīng)時間一般都能滿意實際工程的要求，可不必考慮輸入/輸出響應(yīng)問題。但對模擬量掌握的系統(tǒng)、格外是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

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4)依據(jù)輸出負(fù)載的特點選型不同的負(fù)載對PLC的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的PLC有很多優(yōu)點，如導(dǎo)通壓降小、有隔離作用、價格相對較廉價、承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，其負(fù)載電壓靈敏(可溝通、可直流)且電壓等級范圍大等。所以動作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的PLC。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

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5)對在線和離線編程的選擇離線編程是指主機和編程器共用一個CPU，通過編程器的方式選擇開關(guān)來選擇PLC的編程、監(jiān)控和運行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時，CPU只為編程器服務(wù)，而不對現(xiàn)場進(jìn)行掌握。專用編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機和編程器各有一個CPU，主機的CPU完成對現(xiàn)場的掌握，在每一個掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機，在下一個掃描周期主機將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場進(jìn)行掌握。計算機幫助編程既能實現(xiàn)離線編程，也能實現(xiàn)在線編程。在線編程需購置計算機，并配置編程軟件。采納哪種編程方法應(yīng)依據(jù)需要決定。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

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6)據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型若PLC掌握的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動化網(wǎng)絡(luò)，則PLC需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求PLC應(yīng)具有連接其他PLC、上位計算機及CRT等的接口。大、中型機都有通信功能，目前大部分小型機也具有通信功能。

7)對PLC結(jié)構(gòu)形式的選擇在相同功能和相同輸入/輸出點數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價格低。但模塊式具有功能擴展靈敏、維修便利(換模塊)、容易推斷故障等優(yōu)點，要按實際需要選擇PLC的結(jié)構(gòu)形式。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

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2．安排輸入/輸出點一般輸入點和輸入信號，輸出點和輸出掌握是一一對應(yīng)的。

安排好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號，安排給每一個輸入信號和輸出信號，即進(jìn)行編號。在個別情況下，也有兩個信號用一個輸入點的，那樣就應(yīng)在接入輸入點前，按規(guī)律關(guān)系接好線(如兩個觸點先串聯(lián)或并聯(lián))，然后再接到輸入點。1)確定輸入/輸出通道范圍不同型號的PLC，其輸入/輸出通道的范圍是不一樣的，應(yīng)依據(jù)所選PLC型號，查閱相應(yīng)的編程手冊，決不行“張冠李戴”，必須參閱有關(guān)操作手冊。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計

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2)內(nèi)部幫助繼電器內(nèi)部幫助繼電器不對外輸出，不能直接連接外部器件，而是在掌握其他繼電器、定時器/計數(shù)器時做數(shù)據(jù)存儲或數(shù)據(jù)處理用。從功能上講，內(nèi)部幫助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。

未安排模塊的輸入/輸出繼電器區(qū)，以及未使用1:1鏈接時的鏈接繼電器區(qū)等均可作為內(nèi)部幫助繼電器使用。依據(jù)程序設(shè)計的需要，應(yīng)合理支配PLC的內(nèi)部幫助繼電器，在設(shè)計說明書中應(yīng)簡略列出各內(nèi)部幫助繼電器在程序中的用途，避開重復(fù)使用，可參閱有關(guān)操作手冊。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.2

PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計

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3)安排定時器/計數(shù)器

PLC的定時器/計數(shù)器數(shù)量分別參閱有關(guān)操作手冊

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PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

12.1

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1．PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計的方法在了解了PLC程序結(jié)構(gòu)之后，就要簡略地編制程序了。編制PLC掌握程序的方法很多，這里主要介紹幾種典型的編程方法。1)圖解法編程圖解法是靠畫圖進(jìn)行PLC程序設(shè)計。常見的主要有梯形圖法、規(guī)律流程圖法、時序流程圖法和步進(jìn)順控法。(1)梯形圖法：梯形圖法是用梯形圖語言去編制PLC程序。這是一種仿照繼電器掌握系統(tǒng)的編程方法。其圖形甚至元件名稱都與繼電器掌握電路十分相近。這種方法很容易地就可以把原繼電器掌握電路移植成PLC的梯形圖語言。這對于熟識繼電器掌握的人來說，是最便利的一種編程方法。

第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.3

PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

12.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

(2)規(guī)律流程圖法：規(guī)律流程圖法是用規(guī)律框圖表示PLC程序的執(zhí)行過程，反應(yīng)輸入與輸出的關(guān)系。規(guī)律流程圖法是把系統(tǒng)的工藝流程，用規(guī)律框圖表示出來形成系統(tǒng)的規(guī)律流程圖。這種方法編制的PLC掌握程序規(guī)律思路清楚、輸入與輸出的因果關(guān)系及聯(lián)鎖條件明確。規(guī)律流程圖會使整個程序脈絡(luò)清楚，便于分析掌握程序，便于查找故障點，便于調(diào)試程序和維修程序。有時對一個簡潔的程序，直接用語句表和用梯形圖編程可能覺得難以下手，則可以先畫出規(guī)律流程圖，再為規(guī)律流程圖的各個部分用語句表和梯形圖編制PLC應(yīng)用程序。

第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.3

PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

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PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

(3)時序流程圖法：時序流程圖法是首先畫出掌握系統(tǒng)的時序圖(即到某一個時間應(yīng)該進(jìn)行哪項掌握的掌握時序圖)，再依據(jù)時序關(guān)系畫出對應(yīng)的掌握任務(wù)的程序框圖，最后把程序框圖寫成PLC程序。時序流程圖法很適合于以時間為基準(zhǔn)的掌握系統(tǒng)的編程方法。

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PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

12.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

(4)

步進(jìn)順控法：步進(jìn)順控法是在順控指令的協(xié)作下設(shè)計簡潔的掌握程序。一般比較簡潔的程序，都可以分成若干個功能比較簡潔的程序段，一個程序段可以看成整個掌握過程中的一步。從整個角度去看，一個簡潔系統(tǒng)的掌握過程是由這樣若干個步組成的。系統(tǒng)掌握的任務(wù)實際上可以認(rèn)為在不同時刻或者在不同進(jìn)程中去完成對各個步的掌握。為此，不少PLC生產(chǎn)廠家在自己的PLC中增加了步進(jìn)順控指令。在畫完各個步進(jìn)的狀態(tài)流程圖之后，可以利用步進(jìn)順控指令便利地編寫掌握程序。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.3

PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

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2)閱歷法編程

閱歷法是運用自己的或別人的閱歷進(jìn)行設(shè)計。多數(shù)是設(shè)計前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗程序”。結(jié)合自己工程的情況，對這些“試驗程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。這里所說的閱歷，有的是來自自己的閱歷總結(jié)，有的可能是別人的設(shè)計閱歷，這就需要日積月累，擅長總結(jié)。

3)計算機幫助設(shè)計編程計算機幫助設(shè)計是通過PLC編程軟件在計算機上進(jìn)行程序設(shè)計、離線或在線編程、離線仿真和在線調(diào)試等等。使用編程軟件可以十分便利地在計算機上離線或在線編程、在線調(diào)試，十分便利地在計算機上進(jìn)行程序的存取、加密等。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.3

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2．PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計的步驟在了解了程序結(jié)構(gòu)和編程方法的基礎(chǔ)上，就要實際地編寫PLC程序了。編寫PLC程序和編寫其他計算機程序一樣，都需要經(jīng)歷如下過程。

1)對系統(tǒng)任務(wù)分塊分塊的目的就是把一個簡潔的工程，分解成多個比較簡潔的小任務(wù)。這樣就把一個簡潔的大問題化為多個簡潔的小問題。這樣可便于編制程序。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.3

PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

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PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

2)編制掌握系統(tǒng)的規(guī)律關(guān)系圖從規(guī)律關(guān)系圖上，可以反應(yīng)出某一規(guī)律關(guān)系的結(jié)果是什么，這一結(jié)果又會導(dǎo)出哪些動作。這個規(guī)律關(guān)系可能是以各個掌握活動挨次為基準(zhǔn)，也可能是以整個活動的時間節(jié)拍為基準(zhǔn)。規(guī)律關(guān)系圖反映了掌握過程中掌握作用與被控對象的活動，也反應(yīng)了輸入與輸出的關(guān)系。

3)繪制各種電路圖繪制各種電路的目的，是把系統(tǒng)的輸入與輸出所設(shè)計的地址和名稱聯(lián)系起來。這是很關(guān)鍵的一步。在繪制PLC的輸入電路時，不僅要考慮到信號的連接點是否與命名全都，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適，也要考慮到在特殊條件下運第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.3

PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

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行的牢靠性與穩(wěn)定條件等問題。格外要考慮防止把高壓引到PLC的輸入端，否則將可能造成PLC的損壞。在繪制PLC的輸出電路時，不僅要考慮到輸出信號的連接點是否與命名全都，還要考慮到PLC輸出模塊的帶負(fù)載能力和耐壓能力。此外，還要考慮到電源的輸出功率和極性問題。在整個電路的繪制中，還要考慮設(shè)計的原則，努力提高其穩(wěn)定性和牢靠性。雖然用PLC進(jìn)行掌握便利、靈敏。但是在電路的設(shè)計上仍然需要謹(jǐn)慎、全面。因此，在繪制電路圖時要考慮周全，何處該裝按鈕，何處該裝開關(guān)，都要一絲不茍。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.3

PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

12.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

4)編制PLC程序并進(jìn)行模擬調(diào)試在繪制完電路圖之后，就可以著手編制PLC程序了。當(dāng)然可以用上述方法編程。在編程時，除了要注意程序要正確、牢靠之外，還要考慮程序要簡捷、省時、便于閱讀、便于修改。編好一個程序塊要進(jìn)行模擬實驗，這樣便于查找問題，便于準(zhǔn)時修改，最好不要整個程序完成后一起算總賬。5)制作掌握臺與掌握柜在繪制完電器、編完程序之后，就可以制作掌握臺和掌握柜了。在時間緊張的時候，這項工作也可以和編制程序并列進(jìn)行。在制作掌握臺和掌握柜的時候要注意選擇開關(guān)、按鈕、繼電器等器件的質(zhì)量，規(guī)格必須滿意要求。設(shè)備的安裝必須注意平安、牢靠。比如說屏蔽問題、接地問題、高壓隔離等問題必須妥善處理。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.1.3

PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計方法及步驟

12.1

PLC掌握系統(tǒng)設(shè)計方法

6)現(xiàn)場調(diào)試現(xiàn)場調(diào)試是整個掌握系統(tǒng)完成的重要環(huán)節(jié)。任何程序的設(shè)計很難說不經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試就能使用的。只有通過現(xiàn)場調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)掌握回路和掌握程序不能滿意系統(tǒng)要求之處；只有通過現(xiàn)場調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)掌握電路和掌握程序發(fā)生沖突之處；只有進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試才能最后實地測試和最后調(diào)整掌握電路和掌握程序，以適應(yīng)掌握系統(tǒng)的要求。7)編寫技術(shù)文件并現(xiàn)場試運行經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試以后，掌握電路和掌握程序基本被確定了，整個系統(tǒng)的硬件和軟件基本沒有問題了。這時就要全面整理技術(shù)文件，包括整理電路圖、PLC程序、使用說明及幫助文件。到此工作基本結(jié)束。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

可編程掌握器是一種新型的通用自動化掌握裝置，它有很多優(yōu)點，盡管可編程掌握器在設(shè)計制造時已實行了很多措施，使它對工業(yè)環(huán)境比較適應(yīng)，但是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作環(huán)境較為惡劣，為確?？删幊陶莆掌髡莆障到y(tǒng)穩(wěn)定牢靠，還是應(yīng)當(dāng)盡量使可編程掌握器有良好的工作環(huán)境條件，并實行必要抗干擾措施。

1.安裝的注意事項1)安裝環(huán)境為保證可編程掌握器工作的牢靠性，盡可能地延長其使用壽命，在安裝時肯定要注意周圍的環(huán)境，其安裝場合應(yīng)該滿意以下幾點：第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

(1)環(huán)境溫度在0～55℃范圍內(nèi)。(2)環(huán)境相對濕度應(yīng)在35％～85％范圍內(nèi)。(3)周圍無易燃和腐蝕性氣體。(4)周圍無過量的灰塵和金屬微粒。(5)避開過度的振動和沖擊。(6)不能受太陽光的直接照耀或水的濺射。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

2)注意事項除滿意以上環(huán)境條件外，安裝時還應(yīng)注意以下幾點：(1)可編程掌握器的全部單元必須在斷電時安裝和拆卸。(2)為防止靜電對可編程掌握器組件的影響，在接觸可編程掌握器前，先用手接觸某一接地的金屬物體，以釋放人體所帶靜電。(3)注意可編程掌握器機體周圍的通風(fēng)和散熱條件，切勿將導(dǎo)線頭、鐵屑等雜物通過通風(fēng)窗落入機體內(nèi)。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

2.安裝與接線1)PLC系統(tǒng)的安裝FX系列可編程掌握器的安裝方法有底板安裝和DIN導(dǎo)軌安裝兩種方法。(1)底板安裝。利用可編程掌握器機體外殼四個角上的安裝孔，用規(guī)格為M4的螺釘將掌握單元、擴展單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、D/A轉(zhuǎn)換單元及I/O鏈接單元固定在底板上。(2)DIN導(dǎo)軌安裝。利用可編程掌握器底板上的DIN導(dǎo)軌安裝桿將掌握單元、擴展單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、D/A轉(zhuǎn)換單元及I/O鏈接單元安裝在DIN導(dǎo)軌上。安裝時安裝單元與安裝導(dǎo)軌槽對齊向下推壓即可。將該單元從DIN導(dǎo)軌上拆下時，需用一字形的螺絲刀向下輕拉安裝桿。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

2)PLC系統(tǒng)的接線PLC系統(tǒng)的接線主要包括電源接線、接地、I/O接線及擴展單元接線等。(1)電源接線FX系列PLC使用DC24V、AC100～120V或200～240V的工業(yè)電源。FX系列PLC的外接電源端位于輸出端子板左上角的兩個接線端。使用直徑為2mm的雙絞線作為電源線。過強的噪聲及電源電壓波動過大都可能使FX系列可編程掌握器的CPU工作特別，以致引起整個掌握系統(tǒng)癱瘓。為避開由此引起的事故發(fā)生，在電源接線時，需實行隔離變壓器等有效措施，且用于FX系列可編程掌握器、I/O設(shè)備及電動設(shè)備的電源接線應(yīng)分開連接。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

另外，在進(jìn)行電源接線時還要注意以下幾點。①FX系列PLC必須在全部外部設(shè)備通電后才能開頭工作。為保證這一點，可實行下面的措施:全部外部設(shè)備都上電后再將方式選擇開關(guān)由“STOP”方式設(shè)置為“RUN”方式；將FX系列PLC編程設(shè)置為在外部設(shè)備未上電前不進(jìn)行輸入、輸出操作。

②

當(dāng)掌握單元與其他單元相接時，各單元的電源線連接應(yīng)能同時接通和斷開。

③

當(dāng)電源瞬間掉電時間小于10ms時，不影響PLC的正常工作。

④為避開因失常而引起的系統(tǒng)癱瘓或發(fā)生無法補救的重大事故，應(yīng)增加緊急停車電路。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

⑤

當(dāng)需要掌握兩個相反的動作時，應(yīng)在PLC和掌握設(shè)備之間加互鎖電路。

(2)接地良好的接地是保證PLC正常工作的必要條件。在接地時要注意以下幾點。①PLC的接地線應(yīng)為專用接地線，其直徑應(yīng)在2mm以上。②

接地電阻應(yīng)小于100Ω。③PLC的接地線不能和其他設(shè)備共用，更不能將其接到一個建筑物的大型金屬結(jié)構(gòu)上。④PLC的各單元的接地線相連。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

(3)掌握單元輸入端子接線FX系列的掌握單元輸入端子板為兩頭帶螺釘?shù)目刹鹦栋?，外部開關(guān)設(shè)備與PLC之間的輸入信號均通過輸入端子進(jìn)行連接。在進(jìn)行輸入端子接線時，應(yīng)注意以下幾點。①

輸入線盡可能遠(yuǎn)離輸出線、高壓線及電機等干擾源。②

不能將輸入設(shè)備連接到帶“?”端子(空端子)上。③

溝通型PLC的內(nèi)藏式直流電源輸出可用于輸入；直流型PLC的直流電源輸出功率不夠時，可使用外接電源。④

切勿將外接電源加到溝通型PLC的內(nèi)藏式直流電源的輸出端子上。⑤切勿將用于輸入的電源并聯(lián)在一起，更不行將這些電源并聯(lián)到其他電源上。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

(4)掌握單元輸出端子接線FX系列掌握單元輸出端子板為兩頭帶螺釘?shù)目刹鹦栋?，PLC與輸出設(shè)備之間的輸出信號均通過輸出端子進(jìn)行連接。在進(jìn)行輸出端子接線時，應(yīng)注意以下幾點。①

輸出線盡可能遠(yuǎn)離高壓線和動力線等干擾源。②

不能將輸出設(shè)備連接到帶“?”端子上。③

各“COM”端均為獨立的，故各輸出端既可獨立輸出，又可采納公共并接輸出。當(dāng)各負(fù)載使用不同電壓時，采納獨立輸出方式；而各個負(fù)載使用相同電壓時，可采納公共并接輸出方式。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

④

當(dāng)多個負(fù)載連到同一電源上時，應(yīng)用短路片將它們的“COM”端短接起來。⑤

若輸出端接感性負(fù)載時，需依據(jù)負(fù)載的不憐憫況接入相應(yīng)的保護電路。在溝通感性負(fù)載兩端并接RC串聯(lián)電路；在直流感性負(fù)載兩端并接二極管保護電路；在帶低電流負(fù)載的輸出端并接一個泄放電阻以避開漏電流的干擾。⑥在PLC內(nèi)部輸出電路中沒有熔絲，為防止因負(fù)載短路而造成輸出短路，應(yīng)在外部輸出電路中安裝熔斷器或設(shè)計緊急停車電路。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

(5)擴展單元接線若一臺PLC的輸入、輸出點數(shù)不夠時，還可將FX系列的基本單元與其他擴展單元連接起來使用。簡略配置視不同的機型而定，當(dāng)要進(jìn)行擴展配置時，請參閱有關(guān)的用戶手冊。

(6)FX系列可編程掌握器的A/D、D/A轉(zhuǎn)換單元接線A/D、D/A轉(zhuǎn)換單元的接線方法在有關(guān)章節(jié)已敘述，下面是連接時的注意事項。①A/D模塊：

l

為防止輸入信號上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾，應(yīng)使用兩雙絞線式屏蔽電纜。l

建議將屏蔽電纜接到框架接地端(FG)。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.1可編程掌握器的安裝和接線

12.2

PLC的安裝與維護

l

若需輸出端短接時，應(yīng)直接在端子板上短接，不要拉出引線短接。l

應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線。l

應(yīng)確保使用同一組電源線對掌握單元和A/D單元進(jìn)行供電。②D/A模塊：l

為防止輸出信號上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾，應(yīng)使用兩雙絞線式屏蔽電纜。l

建議將屏蔽電纜接到負(fù)載設(shè)備的接地端。l

在同一通道上的電壓輸出和電流輸出不能同時使用。沒有使用的輸出端子應(yīng)開路。l

應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線。l

應(yīng)確保使用同一組電源線對掌握單元和D/A單元進(jìn)行供電。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.2可編程掌握器的維護和檢修

12.2

PLC的安裝與維護

1.維護檢查可編程掌握器的主要構(gòu)成元器件是以半導(dǎo)體器件為主體，考慮到環(huán)境的影響，隨著使用時間的增長，元器件總是要老化的。因此定期檢修與做好日常維護是格外必要的。要有一支具有肯定技術(shù)水平、熟識設(shè)備情況、掌握設(shè)備工作原理的檢修隊伍，做好對設(shè)備的日常維修。對檢修工作要制定一個制度，按期執(zhí)行，保證設(shè)備運行狀況最優(yōu)。每臺PLC都有確定的檢修時間，一般以每6個月～1年檢修一次為宜。當(dāng)外部環(huán)境條件較差時，可以依據(jù)情況把檢修間隔縮短。定期檢修的內(nèi)容見表12.1。第12章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用12.2.2可編程掌握器的維護和檢修

12.2

PLC的安裝與維護

表12.1可編程掌握器定期檢修內(nèi)容表

序號檢修項目檢修內(nèi)容

推斷標(biāo)準(zhǔn)

1供電電源

在電源端子處測量電壓波動范圍是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)

0～55℃

35%～85%RH，不結(jié)露不積塵

2外部環(huán)境

環(huán)境溫度環(huán)境濕度積塵情況

0～55℃

35%～85%RH，不結(jié)露不積塵

3輸入輸出用電源

在輸入輸出端子處測電壓變化是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)

以各輸入輸出規(guī)格為準(zhǔn)