電氣傳動與可編程控制器PLC實踐報告一實習內容1.PLC控制系統設計的基本原則2.PLC控制系統設計的一般步驟二、實踐計劃1.繪制系統的功能圖，設計梯形圖程序2.根據梯形圖程序寫出指令表程序，對程序進行模擬調試，直到滿足控制要求為止。三、目標1.鞏固FX系列基本指令、步進指令2.能正確選用PLC型號四、要求1.了解PLC的基本組成、工作原理、特點、用途2.掌握PLC的指令系統和編程方法及應用實例PLC控制系統的設計步驟與傳統的繼電器-接觸器控制系統相比，PLC控制系統具有更好的穩定性，控制柔性，維修方便性，隨著PLC的普及和推廣，其應用領域越來越廣泛。特別是在許多新建項目和設備的技術改造中，常常采用PLC作為控制裝置。我國的PLC生產目前也有一定的發展，小型PLC已批量生產，中型PLC已有產品，大型PLC已開始研制。一、PLC控制系統設計的基本原則任何一種電氣控制系統都是為了實現生產設備或生產過程的控制要求和工藝需要，從而提高產品質量和生產效率。因此，在設計PLC應用系統時，應遵循以下基本原則：1．充分發揮PLC功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求。2．在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統簡單、經濟、使用及維修方便。3．保證控制系統安全可靠。4．應考慮生產的發展和工藝的改進，在選擇PLC的型號、I／O點數和存儲器容量等內容時，應留有適當的余量，以利于系統的調整和擴充。二、PLC控制系統設計的一般步驟設計PLC應用系統時，首先是進行PLC應用系統的功能設計，即根據被控對象的功能和工藝要求，明確系統必須要做的工作和因此必備的條件。然后是進行PLC應用系統的功能分析，即通過分析系統功能，提出PLC控制系統的結構形式，控制信號的種類、數量，系統的規模、布局。最后根據系統分析的結果，具體的確定PLC的機型和系統的具體配置。PLC控制系統設計可以按以下步驟進行。1．熟悉被控對象，制定控制方案分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液之間的配合，確定被控對象對PLC控制系統的控制要求。2．確定I／O設備根據系統的控制要求，確定用戶所需的輸入(如按鈕、行程開關、選擇開關等)和輸出設備(如接觸器、電磁閥、信號指示燈等)由此確定PLC的I／O點數。3．選擇PLC選擇時主要包括PLC機型、容量、I／O模塊、電源的選擇。4．分配PLC的I／O地址根據生產設備現場需要，確定控制按鈕，選擇開關、接觸器、電磁閥、信號指示燈等各種輸入輸出設備的型號、規格、數量；根據所選的PLC的型號列出輸入／輸出設備與PLC輸入輸出端子的對照表，以便繪制PLC外部I／O接線圖和編制程序。5．設計軟件及硬件進行PLC程序設計，進行控制柜（臺）等硬件的設計及現場施工。由于程序與硬件設計可同時進行，因此，PLC控制系統的設計周期可大大縮短，而對于繼電器系統必須先設計出全部的電氣控制線路后才能進行施工設計。6．聯機調試聯機調試是指將模擬調試通過的程序進行在線統調。開始時，先不帶上輸出設備（接觸器線圈、信號指示燈等負載）進行調試。利用編程器的監控功能，采分段調試的方法進行。各部分都調試正常后，再帶上實際負載運行。如不符合要求，則對硬件和程序作調整。通常只需修改部分程序即可，全部調試完畢后，交付試運行。經過一段時間運行，如果工作正常、程序不需要修改則應將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。7．整理技術文件包括設計說明書、電氣安裝圖、電氣元件明細表及使用說明書等。三、PLC程序設計的一般步驟如下：1．對于較復雜系統，需要繪制系統的功能圖；對于簡單的控制系統也可省去這一步。2．設計梯形圖程序。3．根據梯形圖編寫指令表程序。4．對程序進行模擬調試及修改，直到滿足控制要求為止。調試過程中，可采用分段調試的方法，并利用編程器的監控功能。四、PLC的選擇隨著PLC技術的發展，PLC產品的種類也越來越多，而且功能也日趨完善。近年來，從德國、日本、美國等引進的PLC產品和國內廠家組裝自行開發的產品，已有幾十個、上百種型號。PLC的品種繁多，其結構形式／性能、容量、指令系統、編程方式、價格等各有不同，適用的場合也各有側重。因此，合理選擇PLC，對于提高PLC控制系統技術經濟指標有著重要意義。（一）PLC的機型選擇機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下，力爭最佳的性能價格比。1．合理的結構型式整體式PLC的每一個I／O點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小，所以一般用于系統工藝過程較為固定的小型控制系統中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便，I／O點數量、輸入點數與輸出點數的比例、I／O模塊的種類等方面，選擇余地較大。維修時只要更換模塊，判斷故障的范圍也很方便。因此，模塊式PLC一般適用于較復雜系統和環境差（維修量大）的場合。2．安裝方式的選擇根據PLC的安裝方式，系統分為集中式、遠程I／O式和多臺PLC聯網的分布式。集中式不需要設置驅動遠程I／O硬件，系統反應快、成本低。大型系統經常采用遠程I／O式，因為它們的裝置分布范圍很廣，遠程I／O可以分散安裝在I／O裝置附近，I／O連線比集中式的短，但需要增設驅動器和遠程I／O電源。多臺聯網的分布式適用于多臺設備分別獨立控制，又要相互聯系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通信模塊。3．相當的功能要求一般小型（低檔）PLC具有邏輯運算、定時、計數等功能，對于只需要開關量控制的設備都可滿足。對于以開關量控制為主，帶少量模擬量控制的系統，可選用能帶A／D和D／A單元。具有加減算術運算。數據傳送功能的增強型低檔PLC。對于控制較復雜，要求實現PID運算、閉環控制、通信聯網等功能，可視控制規模大小及復雜程度，選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴，一般大型機主要用于大規模過程控制和集散控制系統等場合。4．響應速度的要求PLC的掃描工作方式引起的延遲可達2－3個掃描周期。對于大多數應用場合來說，PLC的響應速度都可以滿足要求，不是主要問題。然而對于某些個別場合，則要求考慮PLC的響應速度。為了減少PLC的I／O響應的延遲時間，可以選用掃描速度高的PLC，或選用具有高速I／O處理功能指令的PLC，或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的PLC等。5．系統可靠性的要求對于一般系統PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統，應考慮是否采用冗余控制系統或熱備用系統。6．機型統一一個企業，應盡量做到PLC的機型統一。主要考慮以下三個方面的問題：（l）同一機型的PLC，其編程方法相同，有利于技術力量的培訓和技術水平的提高。（2）同一機型的PLC，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理。（3）同一機型的PLC，其外圍設備通用，資源可共享，易于聯網通信，配上位計算機后易于形成一個多級分布式控制系統。（二）PLC的容量選擇PLC的容量包括I／O點數1．I／O點數PLC的I／O點的價格還比較高，因此應該合理選用PLC的I／O點的數量，在滿足控制要求的前提下力爭使用I／O點最少，但必須留有一定的備用量。通常I／O點數是根據被控對象的輸入、