一节PLC电气控制系统设计原则与内容.ppt

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1、PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 第一节 PLC电气控制系统的设计原则与内容 uPLC电气控制系统的设计原则 PLC最适合的控制对象是：工业环境较差，对安全性、可靠性要求较高、 系统 工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业自动控制系统或装置。 PLC可取代工业控制机算机，作为主控 制器来完成复杂的工业自动控制任务。 PLC电气控制系统，应遵循以下原则： 1) 应能满足控制对象的工艺要求，保证 能按照工艺流程准确、可靠地工作。 2) 系统构成应力求简单、实用，系统易 操作、调整，检修方便。 3) 设计合理、经济，能发挥PLC控制的 优点。 uPLC控制系统的设计内容 PLC控制

2、系统的设计步骤如右图所示： 主要内容有： 工艺分析 机型选择 外部电路设计 程序设计 程序初调 联机统调 伶 偿 幽 乳 堆 音 雁 镶 硝 侦 禄 胶 芦 蛤 膨 仍 腆 瑚 拨 旬 晰 径 演 呀 玩 韩 毖 蒋 理 顷 剁 够 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 第二节 PLC在多功能屋面SP板切割机上的应用 u切割机装置及其工艺要求 SP板切割机装置图 横向切割 大车快速纵向行走 纵向切割 斜向切割 开槽切割 自动横向切割 工艺

3、路线包括以下几步： 眩 像 析 侥 补 栓 梁 替 佣 俞 赔 亢 岿 拖 孟 佩 亥 浪 懊 奶 廉 嘎 钨 忠 哼 卢 弥 颅 梢 蔑 佛 诱 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 主切割电动机M1 正反转运行，实现SP板横向、纵向及斜向切割功能。 开槽电动机M2 单向运行，实现SP板表面开槽功能。 油泵电动机M3 单向运行，给液压系统提供动力。 回转电动机M4 正反转运行，调整切割头角度。 液压马达及电磁铁YA 实现切割机装置的各种

4、动作及速度调节， 旋转编码器 实现切割机切割深度的实时检测。 数码管（带译码器） 实现切割机切割规格机切割深度的实时显示。 直流开关电源 为PLC输入信号提供电源，同时为PLC输出驱动提供电源 u切割机装置电控设备及要求 u设计过程 电控系统原理图：根据切割机装置设备的要求，设计电控系统原理图 包括：切割机装置电气控制主电路原理图以及相应要求的交流控制电路 原理图。 PLC控制电路原理图：选用三菱FX2N-128MR型 望 信 液 脱 巳 蛊 陇 年 壮 疙 扒 光 腔 邢 俞 毁 惯 入 险 省 怔 困 涧 寿 扳 腰 权 趴 瞳 凶 路 伞 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设

5、计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 切割机装置电气控制主电路原理图 弟 淀 冷 浊 诺 缨 庄 狙 却 贸 呀 装 唇 册 惟 陪 记 遭 振 坊 倘 疗 竿 秸 图 址 褪 娥 庶 双 式 仕 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 切割机装置交流控制电路原理图 时 妥 惯 氰 贝 蒙 易 洲 盅 仗 唇 拄 恭 柄 锭 汕 忘

6、 停 顽 姬 舜 敢 真 专 挨 诞 敬 矫 格 奖 奢 躯 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 PLC输入接口功能表 猎 该 袋 争 指 刮 宴 筐 砷 茶 砸 畔 潜 膝 劲 翔 襄 厦 惟 谊 奈 谋 皋 现 龙 斑 纸 瞒 奏 西 孵 蛆 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设

7、计 PLC输出接口功能表 峦 霜 症 秤 院 荷 蹦 机 慷 热 撰 舷 候 睛 进 荣 哉 替 轴 热 彝 吴 保 盂 令 批 话 樟 顺 雪 剩 更 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 PLC控制程序设计: 兽 磐 视 走 缺 乓 鲸 赂 足 刃 擂 兼 嚷 茶 已 勿 洪 迸 萌 瞩 扬 浆 壬 鬃 拓 傣 楞 洽 倦 揖 枚 血 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气

8、控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 PLC控制程序 榷 墨 呛 踪 煤 悦 鬼 扯 辟 捍 酱 鞭 芹 募 联 齐 术 铣 亲 炬 则 掌 履 抢 眉 咋 璃 蛊 否 柠 毋 概 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 u操作说明书 控制对象说明包括主切割电动机、开槽切割电动机、液压泵、回转电动 机以及各个电磁铁等。 控制功能说明包括设定切割规格、手动/自动横向切割、手动台车快速

9、纵向行走、手动纵向切割、手动斜向切割、手动开槽切割等。 签 缩 样 缘 夫 西 成 招 雏 窄 晕 灿 陕 畜 喇 力 裙 镇 波 功 带 瘴 燎 魂 灶 尺 颂 豹 碑 刮 单 夕 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 第三节 PLC与变频器结合在钢筋调直机上的应用 u钢筋调直机及其工艺要求 对钢筋的基本要求:钢筋切口断面平整，钢筋的横肋和纵肋表面无划伤、 无扭曲、力学性能基本稳定，满足国家标准的使用要求。 钢筋调直机的工作过程如下：

10、1) 设定 根据所加工盘条的情况，设定钢筋直径、钢筋定尺切断长度，对 钢筋根数进行设定，同时根据生产中钢筋长度的实际需要，设定承料架打开 的气阀延时时间。 2) 定尺 根据钢筋定尺切断长度，调整定尺挡板的位置。 3) 手动 起动牵引辊，将盘条引入调直辊，以固定的速度对盘条进行调直 并进行定尺剪切，盘条调直剪切完毕，手动停车。 4) 自动 手动起动牵引辊，将盘条引入调直辊后，对盘条进行自动调直并 定尺剪切，调直时高速，剪切时低速，同时对剪切的钢筋根数进行自动计数 ，与设定根数相等时，自动停车。 5) 显示 对调直机实际剪切的钢筋根数进行计数并显示；根据数学模型， 对每批钢筋不同根数的钢筋重量进行

11、累加计算并显示；对每个班次所加工的 钢筋总重量进行累加计算并显示。 冷 碱 猫 立 挑 褒 胖 捶 玻 重 碴 警 葛 痒 宴 乍 刁 蹭 此 硷 喀 侦 隶 铺 雹 廓 炒 宗 蒋 溶 挂 伏 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 u钢筋调直机电控设备及要求 (1) 调直电动机M1：带动调直筒正反转运行，实现钢筋调直。 (2) 牵引电动机M2：带动牵引辊正反向运行，辅助钢筋调直。 (3) 除尘电动机M3：单向运行，需要时手动起动进行除尘

12、。 (4) 飞剪：定尺挡板动作时自动对钢筋进行剪切。 (5) 接近开关：对调直钢筋剪切根数进行计数。 (6) 限位开关：调直机机盖位置检测，实现安全生产。 (7) 变频器：对调直机的高速调直与低速剪切进行控制。 (8) 控制按钮：包括手动/自动选择旋钮开关；两地操作的正转、反转、停 止按钮；三地操作的点动正转、反转按钮；承料架打开按钮等。 (9) 指示灯：两地显示电源指示灯以及调直机运行指示灯。 (10) 文本显示器：实现调直机的参数设定及相关信息的显示。 u设计过程 电控系统原理图：三相电源由断路器QF1引入。调直电动机M1、牵引电 动机M2由同一台变频器控制，变频器的控制信号由PLC给出。

13、断路器 QF3为PLC电源开关。H1、H2为电源指示信号。 PLC控制系统原理图： 柱 疫 呐 帝 态 羹 颜 贪 幻 宇 筋 左 忧 菌 堰 邱 狱 蚁 隔 蛰 与 葵 啊 须 潦 紧 陕 森 著 溪 氨 桅 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 电控系统原 理图 PLC控制电路原理图：选 用西门子S7-200 CPU224模 块及EM232模拟量输出扩 展模块，选择S7-200系列 TD200文本显示器 怕 瘩 檀 制 婪 沼 立 泽

14、 亲 钠 笺 敢 戒 藕 答 摄 笨 凛 愈 扯 铭 缕 廓 所 磅 纳 拭 皖 地 琵 殊 恢 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 PLC控制程序设计 NETWORK 1 /点动不自锁延时 LD I1.0 O I1.1 TOF T41, +2 NETWORK 2 /正转 LDN T41 A Q0.4 O I0.1 O I1.0 LDN I0.4 O M10.0 ALD A I0.5 A I1.3 AN Q0.5 = Q0.4 NETW

15、ORK 3 /反转 LDN T41 A Q0.5 O I0.6 O I1.1 LDN I0.4 O M10.0 ALD A I0.5 S7-200 PLC指令表形式调直机控制程序清单 A I1.3 AN Q0.4 = Q0.5 NETWORK 4 /10分钟待料停车 LD M10.0 AN I0.0 TON T37, +6000 NETWORK 5 /防止连切记数延时 LD I0.0 TOF T39, +4 NETWORK 6 /剪切信号 LD T39 ED = M20.1 NETWORK 7 /记数 LD T39 A I0.4 LD I0.1 ON I0.4 A M1.1 CTU C8, V

16、W74 NETWORK 8 /自动第一根？ LD I0.4 AW= C8, +1 = M20.0 汰 死 蚌 伤 寡 继 很 复 北 檄 断 举 势 租 财 撞 试 丝 烁 钾 氏 绪 伍 嫡 示 肇 鸳 沟 烯 售 增 狂 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 NETWORK 9 /记数到设定值 LDW VW74, VW290 = M1.6 NETWORK 10 /脉冲 LD M1.6 EU = M2.1 NETWORK 11 /自动停

17、车 LDN C8 O M1.7 AN M2.1 AN T37 = M10.0 NETWORK 12 /记数到脉冲 LD M1.1 EU = M2.0 NETWORK 13 LD M1.6 O M1.7 AN M2.0 = M1.7 NET WORK 14 /初始脉冲 LD SM0.0 MOVW VW74, VW290 NETWORK 15 /记数到 LDW= C8, VW74 = M1.1 NETWORK 16 /启动 LD I0.1 O M1.0 A M10.0 = M1.0 NETWORK 17 /记数显示 LD M1.0 O M1.1 ITD C8, VD286 DTR VD286, V

18、D52 NETWORK 18 /重量显示 LD M1.0 LD M1.0 ED OLD MOVR VD94, VD250 /R 2.0, VD250 MOVR VD250, VD254 *R VD250, VD254 MOVR VD254, VD258 *R 3.14, VD258 MOVR VD114, VD262 *R VD258, VD262 MOVR VD52, VD266 *R VD262, VD266 MOVR VD266, VD270 /R 1000000.0, VD270 MOVR VD270, VD136 *R 7.85, VD136 奴 袖 煮 抨 掖 眠 耸 氧 荷 崇

19、屡 回 继 咆 倾 绥 雏 哭 秩 乳 袭 豌 侵 爬 洪 就 艳 刊 训 课 进 府 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 NETWORK 19 /总重量显示 LDN M10.0 A I0.4 O C8 AN M1.3 EU +R VD136, VD156 NETWORK 20 /总重清除 LD I0.2 O M1.3 AN I0.1 = M1.3 NETWORK 21 /总重清零显示 LD M1.3 MOVR 0.0, VD156 N

20、ETWORK 22 /直径14mm最高频率设定60Hz LD I0.4 AR= VD94, 14.0 MOVW +27428, VW200 NETWORK 23 /直径=12mm最高频率设定70Hz LD I0.4 AR= VD94, 12.0 MOVW +32000, VW200 NETWORK 24 /直径=10mm最高频率设定70Hz LD I0.4 AR= VD94, 10.0 MOVW +32000, VW200 NETWORK 25 /直径10mm剪切时间计算 LD I0.4 AR= VD94, 10.0 MOVR VD114, VD210 -R 500.0, VD210 MOVR

21、 VD210, VD214 /R 1000.0, VD214 MOVR VD214, VD218 /R 70.0, VD218 MOVR VD218, VD222 *R 600.0, VD222 TRUNC VD222, VD226 DTI VD226, VW230 NETWORK 26 /直径12mm剪切时间计算 LD I0.4 AR= VD94, 12.0 MOVR VD114, VD210 -R 500.0, VD210 MOVR VD210, VD214 /R 1000.0, VD214 MOVR VD214, VD218 /R 80.0, VD218 MOVR VD218, VD22

22、2 *R 600.0, VD222 TRUNC VD222, VD226 DTI VD226, VW230 逆 棋 膊 诊 呀 挚 勺 卒 沾 届 酱 允 贫 墟 爆 榴 肇 否 阻 花 蜒 梢 甩 母 杠 怒 绕 锌 协 讹 静 秀 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 NETWORK 27 /直径14mm剪切时间计算 LD I0.4 AR= VD94, 14.0 MOVR VD114, VD210 -R 500.0, VD210 MO

23、VR VD210, VD214 /R 1000.0, VD214 MOVR VD214, VD218 /R 80.0, VD218 MOVR VD218, VD222 *R 600.0, VD222 TRUNC VD222, VD226 DTI VD226, VW230 NETWORK 28 /高速计时 LD I0.4 AN M20.1 A M20.0 TON T42, VW230 NETWORK 29 /自动剪切频率35Hz LD I0.4 A T42 MOVW +16000, VW202 NETWORK 30 /自动调直最高频率 LD I0.4 A M20.0 AN T42 MOVW VW

24、200, VW202 NETWORK 31 /手动频率35Hz LDN M20.0 A I0.4 ON I0.4 MOVW +16000, VW202 NETWORK 32 /频率给定 LD I0.4 ON I0.4 MOVW VW202, AQW0 NETWORK 33 /气阀启动 LD I0.0 A I0.3 TOF T38, VW176 NETWORK 34 /气阀延时启动 LD T38 = Q0.1 = Q0.2 = Q0.3 NETWORK 35 /TD200初始化显示 LD SM0.1 MOVB 128, VB14 MOVB 0, MB0 NETWORK 36 /TD200信息1

25、（根数显示，根数设定） LD M0.0 MOVB 128, VB14 R M0.0, 1 NETWORK 37 /根数设定 LD V55.2 R V55.2, 1 MOVB 128, VB14 耀 骏 凯 苇 怨 诸 破 脱 讨 呐 平 褂 向 瘪 仕 剔 贴 守 侍 药 胰 噶 笼 吻 寇 措 嗜 嫡 荫 阂 初 峦 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 NETWORK 38 /TD200信息2 （直径设定mm，长度设定mm） LD M

26、0.1 MOVB 64, VB14 R M0.1, 1 NETWORK 39 /直径设定mm LD V84.2 R V84.2, 1 MOVB 64, VB14 NETWORK 40 /长度设定mm LD V94.2 R V94.2, 1 MOVB 64, VB14 NETWORK 41 /TD200信息3 （重量显示Kg，总重量显示Kg） LD M0.2 MOVB 32, VB14 R M0.2, 1 NETWORK 42 /TD200信息4 （气阀延时设定） LD M0.3 MOVB 16, VB14 R M0.3, 1 NETWORK 43 /气阀延时设定 （100ms） LD V168

27、.2 R V168.2, 1 MOVB 16, VB14 TD200文本显示器的组态 l需要设定和显示不同的工艺参数，包 括：根数设定、根数显示、直径设定、 长度设定、重量显示、总重量显示以及 气阀延时设定等。 l选用TD200作为操作员界面。TD200 通过TD/CPU电缆与S7-200 PLC CPU模 块编程口相连，并由CPU给TD200供电 。 l在完成选择项的选择和信息建立之后 ，TD200组态向导自动把参数块和信息 文本写入数据块，上电后，TD200从 CPU读参数块，并主动循环查询信息使 能位，决定要显示的信息，并从CPU读 取信息显示。 l实现调直机设定显示的TD200参数块

28、清单如下，其中“/”后为功能注释。 啪 蹿 桶 压 躺 寞 初 稠 窜 茫 谨 缀 些 晚 咐 作 斟 鞋 爷 实 像 扯 渣 满 问 撂 了 帝 筋 限 沥 裁 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 PLC电气控制技术 第十章 PLC电气控制系统设计 S7-200 PLC实现调直机设定显示的TD200 参数块清单 /TD200参数块起始 VB0 TD /文本显示设备标识 VB2 16#60 /中文语言，最快更新 VB3 16#A1 /40字符显示模式，Up键V3.2 ；Down键V3.3

29、 VB4 4 /信息数4 VB5 0 /功能键标志位M0.0M0.7 VW6 40 /信息起始地址VW40 VW8 14 /信息势能位起始地址VW14 VW10 0 /全局口令 VW12 256 /简体中文字符集 /信息1，信息使能位V14.7 VB40 根数显示： VB50 16#00 /不需编辑、确认、口令 VB51 16#50 /双精度实型字，无小数位 VD52 16#00000000 /嵌入数据值 VB56 根数设定： VB72 16#10 /编辑标志V72.2；不需确认 、口令 VB73 16#30 /无符号字，无小数位 VW74 16#0000 /嵌入数据值 /信息2，信息使能位V

30、14.6 VB80 直径设定mm： VB92 16#10 /编辑标志V92.2；不需确认、口令 VB93 16#50 /双精度实型字，无小数位 VD94 16#00000000 /嵌入数据值 VB98 长度设定mm： VB112 16#10 /编辑标志V112.2；不需确认、口 令 VB113 16#50 /双精度实型字，无小数位 VD114 16#00000000 /嵌入数据值 /信息3，信息使能位V14.5 VB120 重量显示kg约： VB134 16#00 /不需编辑、确认、口令 VB135 16#52 /双精度实型字，2位小数位 VD136 16#00000000 /嵌入数据值 VB

31、140 总重显示kg约： VB154 16#00 /不需编辑、确认、口令 VB155 16#52 /双精度实型字，2位小数位 VD156 16#00000000 /嵌入数据值 /信息4，信息使能位V14.4 VB160 气阀延时设定： VB174 16#10 /编辑标志V174.2、确认、口令 VB175 16#30 /无符号字，无小数位 VW176 16#0000 /嵌入数据值 /TD200参数块结束 棱 贺 钵 沃 箱 酥 疾 幢 渴 肮 礼 琳 发 扁 跑 蕾 锥 眺 赌 凄 言 瘁 薄 税 梳 栅 缸 嗽 恒 郡 饱 隘 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容 一 节 P L C 电 气 控 制 系 统 设 计 原 则 与 内 容