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1、可编程控制器控制系统设计可编程控制器控制系统设计南京工业大学南京工业大学自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院可编程控制器应用系统设计可编程控制器应用系统设计PLC应用系统设计的内容应用系统设计的内容 1.硬件设计硬件设计 2.软件设计软件设计 可编程控制器系统设计步骤可编程控制器系统设计步骤 1.分析被控对象，制定控制方案分析被控对象，制定控制方案 2.确定确定IO点数及类型点数及类型 选择选择I/O类型主要考虑：数字量模拟量、电流容量、电类型主要考虑：数字量模拟量、电流容量、电压等级、工作速度等。压等级、工作速度等。3.3.选择选择PLCPLC机型机型4.4.选择输入输出设备，分配选择输
2、入输出设备，分配PLCPLC的的I/OI/O地址地址5.5.设计设计PLCPLC应用系统电气图纸应用系统电气图纸 6.6.程序设计程序设计 绘制程序流程框图，编写程序梯形图及程序注释。绘制程序流程框图，编写程序梯形图及程序注释。7.系统调试系统调试 8.8.建立文档建立文档 应用程序设计方法应用程序设计方法 1 应用程序设计的基本内容应用程序设计的基本内容 PLC程序设计的基本内容一般包括参数表的定义及地址分配、程序程序设计的基本内容一般包括参数表的定义及地址分配、程序流程框图绘制、程序编制、程序调试和程序使用说明书等五项内容。流程框图绘制、程序编制、程序调试和程序使用说明书等五项内容。2 参
3、数表的定义及地址分配参数表的定义及地址分配 参数表的定义包括对输入信号、输出信号、中间标志位和存储单元进行参数表的定义包括对输入信号、输出信号、中间标志位和存储单元进行定义。定义。3 梯形图的功能流程图设计梯形图的功能流程图设计 功能（状态）流程图由状态、功能（状态）流程图由状态、转换、转换条件和动作说明四部分转换、转换条件和动作说明四部分组成。组成。实例一实例一 机械手动作的模拟机械手动作的模拟可编程控制器可编程控制器精品课程精品课程下降上升左移右移夹紧放松控制要求控制要求可编程控制器可编程控制器精品课程精品课程实验模拟一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈
4、二位电磁阀推动气缸完成。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程有八个动作：下降夹紧上升右移下降放松上升左行分配分配I/OI/O点点可编程控制器可编程控制器精品课程精品课程序号序号名称名称输输入点入点0 0启启动动I0.0I0.01 1下限位下限位I0.1I0.12 2上限位上限位I0.2I0.23 3右限位右限位I0.3I0.34 4左限位左限位I0.4I0.45 5无工件无工件检测检测开关开关I0.5I0.56停止停止I0.6I0.67单单步操作步操作I0.78步步进进操作操作I1.09单单周期操作周期操作I1.110连续连续操作操作I1.211左与右左与右I1.312上与下上与下
5、I1.413夹夹与松与松I1.5序号序号名名 称称输输入点入点0 0下降下降Q0.0Q0.01 1上升上升Q0.1Q0.12 2夹紧夹紧Q0.2Q0.23 3右移右移Q0.3Q0.34 4左移左移Q0.4Q0.45 5原位原位Q0.5Q0.5输入点输入点输出点输出点程序结构程序结构单操作梯形图自动操作功能图实例二实例二 液体混合装置模拟液体混合装置模拟可编程控制器可编程控制器精品课程精品课程MB 阀阀A 阀阀混合混合 阀阀C液面传感器液面传感器SL3液面传感器液面传感器SL2液面传感器液面传感器SL1控制要求控制要求可编程控制器可编程控制器精品课程精品课程初始状态初始状态:装置投入运行时，液体
6、A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。起动操作起动操作:按下起动按钮SB1，装置就开始按下面规律操作：液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作1分钟后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过20秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。停止操作停止操作:按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，停在初始状态，当有下一启动输入时，又开始工作。分配分配I/OI/O点点可编程控制器可编程控制器精品课
7、程精品课程输入点输入点输出点输出点序号序号名称名称输入点输入点0启动按钮启动按钮I0.01停止按钮停止按钮I0.12液位传感器液位传感器1I0.23液位传感器液位传感器2I0.34液位传感器液位传感器3I0.4序号序号名名 称称输出点输出点0液体液体A电磁阀电磁阀Q0.01液体液体B电磁阀电磁阀Q0.12排液电磁阀排液电磁阀Q0.23搅拌电机搅拌电机Q0.3实例三实例三 十字路口交通灯十字路口交通灯启停开关启停开关北南东西可编程控制器可编程控制器精品课程精品课程控制要求控制要求可编程控制器可编程控制器精品课程精品课程先南北红灯亮，东西绿灯亮。南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮
8、，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪烁，闪烁3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持25秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始。信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭绘制时序图绘制时序图开关南北红灯南北绿灯南北黄灯东西红灯东西绿灯东西黄灯25s30s25s25s20s3s2s3s2sI/OI/O分配分配（一）输入：（一）输入：序号序号名称名称输入点输入点1启动开关启动开关I0.0（二）输出：（二）输出：序号序号名名 称称输入点输入点1报警灯报警灯Q0.02南北向红灯南北向红灯南南北北灯灯Q0.13南北向黄灯南北向黄灯Q0.64南北向绿灯南北向绿灯Q0.55东西向绿灯东西向绿灯东东西西灯灯Q0.26东西向黄灯东西向黄灯Q0.37东西向红灯东西向红灯Q0.4可编程控制器可编程控制器精品课程精品课程