PLC在砂处理生产线上的应用PLC在在砂处理理生产线线上的应应用目录第一章任任务书及及设计目目的………………………………………………………………… 3第一节设设计目的的…………………………………………………………………………3第二节设设计任务务书…………………………………………………………………………3第二章可可编程序序控制的的基本组组成和工工作原理理…………………………………… 6第一节可可编程序序控制的的基本组组成……………………………………………………6第二节PPLC的的基本工工作原理理………………………………………………………… 77第三章可可编程控控制器概概述…………………………………………………………………8第一节PPLC的的特点和和应用………………………………………………………………88一、PLLC的主主要特点点…………………………………………………………………………8二、PLLC的应应用范围围…………………………………………………………………………9第二节 PLLC与其其它工业业控制系系统的比比较…………………………………………100一、PLLC控制制系统与与继电器器控制系系统的比比较………………………………………10二、PLLC控制制系统与与微型计计算机控控制系统统的比较较………………………………11第四章PPLC的的选型及及系统设设计……………………………………………………………11第一节PPLC的的选型…………………………………………………………………………111一、PLLC的选选型依据据…………………………………………………………………………12二、机型型的选择择……………………………………………………………………………14第二节PPLC系系统的设设计………………………………………………………………………15一、生产产线工艺艺过程分分析和系系统控制制要求…………………………………………115二、主电电路的设设计……………………………………………………………………………119三、硬件件的选择择………………………………………………………………………………119四、系统统统控制制的I//O分配配图和梯梯形图………………………………………………21五、系统统控制程程序……………………………………………………………………………221六、系统统控制的的电气原原理图………………………………………………………………221七、课程程设计总总结…………………………………………………………………………… 211八、程序序附图…………………………………………………………………………………… 222第一章设设计目的的及任务务书第一节 设计计目的通过设计计，使我我们所学学的理论论知识与与生产实实践更紧紧密地结结合起来来，是对对以前所所学的知知识及所所掌握的的技能的的综合运运用和检检验。
在在作课程程设计的的过程中中，可以以综合性性地运用用几年内内所学知知识去分分析、解解决问题题，所学学知识得得到疏理理和运用用，使自己的的实践动动手能力力得到锻锻炼，增增强了即即将跨入入社会去去竞争、去创造造的自信信心本课程设设计是在在学完可可编程控控制器课课程之后后综合利利用所学学可编程程控制器器知识完完成一个个可编程程控制器器应用系系统设计计该课课程设计计的主要要任务是是通过解解决一、两两个实际际问题，巩巩固和加加深“可编程程控制器器原理与与应用”课程中中所学的的理论知知识和实实验能力力，基本本掌握可可编程控控制器应应用电路路的一般般设计方方法，提提高电子子电路的的设计和和实验能能力，加加深对可可编程控控制器软软硬知识识的理解解，获得得初步的的应用经经验，为为以后从从事生产产和科研研工作打打下一定定的基础础本课题把把PLCC作为开开发工具具，设计计要求具具备一定定的PLLC硬、软软件的设设计能力力通过过本课题题的设计计，使我我们了解解了用PPLC进进行设计计的基本本方法和和步骤由由于设计计主要是是独立完完成的，因因此培养养了我们们分析问问题、综综合运用用知识去去解决问问题的能能力，以以及独立立工作的的能力。
第二节 课课程设计计任务书书题目：PPLC在在砂处理理生产线线上的应应用（一）应应用背景景与需求求砂处理生生产线由由混砂机机、带式式输送机机及其配配套设备备、生产产及除尘尘等用电电设备组组成，主主要完成成型砂、新新砂及粘粘土、煤煤粉的输输送任务务砂处处理生产产线的主主要用电电设备是是连续工工作制，采采用传统统的继电电器控制制系统，需需要采用用大量中中间继电电器，可可靠性差差，难以以保证系系统长时时间连续续工作虽虽然用继继电器构构成一个个控制系系统的直直接投资资比PLLC少，但但从系统统的寿命命及其维维修费用用来考虑虑，用PPLC取取代继电电器是合合适的本本例论述述采用PPLC实实现砂处处理生产产线的控控制问题题工艺过程程：1、型砂砂输送系系统中，输输送带的的工艺流流程如图图（1）所所示皮带PD-1皮带PD-2皮带PD-3松砂SS-1皮带PD-4图（1）型型砂输送送带工艺艺流程该系统的的基本控控制要求求：1）、启启动时应应逆工艺艺流程延延时启动动，其启启动顺序序如图（22）所示示2）、停停止时，全全部设备备同时停停机PD-4SS-1延时5SPD-3延时5SPD-2延时5SPD-1延时5S图（2）型型砂输送送带启动动顺序2、旧砂砂输送系系统中，输输送带的的工艺流流程如图图（3）所所示。
振动给料ZG皮带PD-5破碎机PS圆盘给料机YG皮带PD-7提升机TS皮带PD-8皮带PD-6图（3）旧旧砂输送送带工艺艺流程 该该系统的的基本控控制要求求：1）、启启动时应应逆工艺艺流程延延时启动动，其启启动顺序序如图（44）所示示2）、停停止时应应顺工艺艺流程延延时停止止，其停停止顺序序如图（55）所示示PD-8TS延时5SPD-7PD-6延时5S延时5SYG延时5SPS延时5SZG延时5S延时5SPD-5图（4）旧旧砂输送送带启动动顺序ZG延时5SPD-5、PS、YGPD-6延时55SPD-7延时10S TS延时15SPD-8延时10S图（5）旧旧砂输送送带停止止顺序3、混砂砂机的碾碾混系统统为循环环工作方方式，其其工艺流流程及控控制要求求如图（66）所示示回转定量器HZ工作10S新砂给料XSG工作50S气压加水5S延时30S缺料门开延时110S延时40S缺料门关延时10S起动图（6）碾碾混系统统的工艺艺流程（二）任任务及要要求1、画出出本控制制的I//O分配配图2、画出出控制梯梯形图3、写出出指令4、设计计控制电电路图5、上机机调试6、编写写课程设设计说明明书一份份（不少少于155页）内内容包括括：1) 控控制方案案的选择择：为何何采用PPLC控控制？说说明继电电器接触触器控制制的缺点点，为何何PLCC控制可可克服此此缺点？？两种控控制方法法有什么么不同？？PLCC控制与与微机控控制的区区别是什什么？2）如何何选型，怎怎样定输输入、输输出点数数，阐明明自己的的观点。
3）分析析所编的的程序并并阐述系系统的工工作原理理4）编写写指令语语句表三）参参考资料料1、赵明明等《工工厂电气气控制设设备》，北北京.机机械工业业出版社社 19998 第二版版2、上海海工业自自动化仪仪表研究究所《三三菱超小小型F11系列可可编程控控制器》 199903、王兆兆义《可可编程控控制器的的选型问问题》上上海电器器技术NNO2：：29——334、宫淑淑贞《可可编程控控制器原原理及应应用》人人民邮电电出版社社，200025、谢克克明《可可编程控控制器原原理与程程序设计计》电子子工业出出版社，2200336、高钦钦和《可可编程控控制器应应用技术术与设计计实例》人人民邮电电出版社社，20004成绩评定定____________________第二章 可可编程序序控制的的基本组组成和工工作原理理第一节 可可编程序序控制的的基本组组成PLC由由中央处处理单元元、存储储器、输输入输出出单元、电电源、编编程器五五部分组组成其其结构框框图如下下可编程控控制器的的基本结结构1、中央央处理单单元（简简称CPPU）CPU主主要由运运算器、控控制器、寄寄存器及及实现它它们之间间联系的的数据、控控制及状状态总线线构成，CCPU单单元还包包括外围围芯片、总总线接口口及有关关电路。
CPUU是PLLC的核核心，起起神经中中枢的作作用，每每套PLLC至少少有一个个CPUU，它按按PLCC的系统统程序赋赋予的功功能接收收并存贮贮用户程程序和数数据，用用扫描的的方式采采集由现现场输入入装置送送来的状状态或数数据，并并存入规规定的寄寄存器中中，同时时，诊断断电源和和PLCC内部电电路的工工作状态态和编程程过程中中的语法法错误等等2、存储储器（RRAM、RROM）存储器主主要用于于存放系系统程序序、用户户程序及及工作数数据存存放系统统软件的的存储器器称为系系统程序序存储器器;存放放应用软软件的存存储器称称为用户户程序存存储器；；存放工工作数据据的存储储器称为为数据存存储器常常用的存存储器有有RAMM、EPPROMM和EEEPROOMRRAM是是一种可可进行读读写操作作的随机机存储器器存放用用户程序序，生成成用户数数据区，存存放在RRAM中中的用户户程序可可方便地地修改RRAM存存储器是是一种高高密度、低低功耗、价价格便宜宜的半导导体存储储器，可可用锂电电池做备备用电源源掉电电时，可可有效地地保持存存储的信信息EEPROOM、EEEPRROM都都是只读读存储器器用这这些类型型存储器器固化系系统管理理程序和和应用程程序。
3．输入入输出单单元（II/O单单元）I/O单单元实际际上是PPLC与与被控对对象间传传递输入入输出信信号的接接口部件件I//O单元元有良好好的电隔隔离和滤滤波作用用接到到PLCC输入接接口的输输入器件件是各种种开关、按按钮、传传感器等等PLLC的各各输出控控制器件件往往是是电磁阀阀、接触触器、继继电器，而而继电器器有交流流和直流流型，高高电压型型和低电电压型，电电压型和和电流型型4．电源源PLC电电源单元元包括系系统的电电源及备备用电池池，电源源单元的的作用是是把外部部电源转转换成内内部工作作电压PLCC电源用用于为PPLC各各模块的的集成电电路提供供工作电电源同同时，有有的还为为输入电电路提供供24VV的工作作电源电电源输入入类型有有：交流流电源（2220VVAC或或1100VACC），直直流电源源（常用用的为224VAAC）5．编程程器编程器是是PLCC的最重重要外围围设备利利用编程程器将用用户程序序送入PPLC的的存储器器，还可可以用编编程器检检查程序序，修改改程序，监监视PLLC的工工作状态态除此此以外，在在个人计计算机上上添加适适当的硬硬件接口口和软件件包，即即可用个个人计算算机对PPLC编编程。
利利用微机机作为编编程器，可可以直接接编制并并显示梯梯形图 第二节节 PLCC的基本本工作原原理PLC采采用循环环扫描的的工作方方式，在在PLCC中用户户程序按按先后顺顺序存放放，CPPU从第第一条指指令开始始执行程程序，直直到遇到到结束符符后又返返回第一一条，如如此周而而复始不不断循环环PLLC的扫扫描过程程分为内内部处理理、通信信操作、程程序输入入处理、程程序执行行、程序序输出几几个阶段段当PPLC处处于停状状态时，只只进行内内部处理理和通信信操作服服务等内内容在在PLCC处于运运行状态态时，从从内部处处理、通通信操作作、程序序输入、程程序执行行、程序序输出，一一直循环环扫描工工作PPLC的的工作过过程可分分为三个个阶段：：输入处处理、程程序处理理和输出出处理如如图所示示1．输入入处理输入处理理也叫输输入采样样在此此阶段，顺顺序读入入所有输输入端子子的通端端状态，并并将读入入的信息息存入内内存中所所对应的的映象寄寄存器在在此输入入映象寄寄存器被被刷新接接着进入入程序执执行阶段段在程程序执行行时，输输入映象象寄存器器与外界界隔离，即即使输入入信号发发生变化化，其映映象寄存存器的内内容也不不会发生生变化，只只有在下下一个扫扫描周期期的输入入处理阶阶段才能能被读入入信息。
2．程序序执行根据PLLC梯形形图程序序扫描原原则， PLCC在程序序执行阶阶段，总总是按先先左后右右，先上上后下的的顺序对对每条指指令进行行逐句扫扫描，执执行程序序遇到到程序跳跳转指令令，根据据跳转条条件是否否满足来来决定程程序的跳跳转地址址从用用户程序序涉及到到输入输输出状态态时，PPLC从从输入映映象寄存存器中读读出上一一阶段采采入的对对应输入入端子状状态，从从输出映映象寄存存器读出出对应映映象寄存存器，根根据用户户程序进进行逻辑辑运算，存存入有关关器件寄寄存器中中对每每个器件件来说，器器件映象象寄存器器中所寄寄存的内内容，会会随着程程序执行行过程而而变化3.输出出处理程序执行行完毕后后，将YY映象寄寄存器中中的寄存存器的通通/断状状态向输出锁锁存器传传送，通通过隔离离电路，驱驱动功率率放大电电路，使使输出端端子向外外界输出出控制信信号，驱驱动外部部负载PLC经经过以上上三个阶阶段的工工作过程程，称为为一个扫扫描周期期（或称称工作周周期），然然后PLLC又重重新执行行上述过过程，周周而复始始地进行行每执执行一遍遍所需的的时间称称为扫描描周期为了提高高工作的的可靠性性，及时时接收外外来的控控制命令令，PLLC在每每次扫描描期间，除除完成上上述三步步操作外外，通常常还要进进行故障障自诊断断，完成成与编程程器等的的通信。
因因此，还还要进行行整个扫扫描的过过程每次扫描描开始，先先执行一一次自诊诊断程序序，对各各输入输输出点、存存储器和和CPUU等进行行诊断，诊诊断的方方法通常常是测试试出各部部分的当当前状态态，并与与正常的的标准状状态进行行比较，若若两者一一致，说说明各部部分工作作正常，若若不一致致则认为为有故障障此时时，PLLC立即即启动关关机程序序，保留留现行工工作状态态，并关关断所有有输出点点，然后后停机诊诊断结束束后，如如没发现现故障，PLC将继续往下扫描，检查是否有编程器等的通信请求如果有则进行相应的处理，比如，接受编程器发来的命令，把要显示的状态数据、出错信息送给编程显示等处理完通信后，PLC继续先往下扫描，输入现场信息，顺序执行用户程序，输出控制信号，完成一个扫描周期然后又从自诊断开始，进行第二轮扫描PLC就这样不断地反复循环，实现对机器的连续控制，直到接收到停机命令，或因停电、出现故障等才停止工作第三章可可编程控控制系统统的特点点及优势势第一节PPLC的的特点和和应用一、 PLCC的主要要特点1、可靠靠性高，抗抗干扰能能力强（1）所所有的II/O接接口电路路均采用用光电隔隔离，使使工业现现场的外外电路与与PLCC内部电电路之间间电气上上隔离。
22）各输输入端均均采用RR-C滤滤波器，其其滤波时时间常数数一般为为10~~20mms.（33）各模模块均采采用屏蔽蔽措施，以以防止辐辐射干扰扰44）采用用性能优优良的开开关电源源55）对采采用的器器件进行行严格的的筛选2、丰富富的I//O接口口模块PLC针针对不同同的工业业现场信信号，如如：交流流或直流流；开关关量或模模拟量；；电压或或电流；；脉冲或或电位；； 强电电或弱电电等有有相应的的I/OO模块与与工业现现场的器器件或设设备，如如：按钮钮；行程程开关；；接近开开关；传传感器及及变送器器；电磁磁线圈；；控制阀阀等直接接连接另另外为了了提高操操作性能能，它还还有多种种人-机机对话的的接口模模块; 为了组组成工业业局部网网络，它它还有多多种通讯讯联网的的接口模模块等等等 3、采采用模块块化结构构为了适应应各种工工业控制制需要，除除了单元元式的小小型PLLC以外外，绝大大多数PPLC均均采用模模块化结结构PPLC的的各个部部件，包包括CPPU，电电源，II/O等等均采用用模块化化设计，由由机架及及电缆将将各模块块连接起起来，系系统的规规模和功功能可根根据用户户的需要要自行组组合 4、编编程简单单易学PLC的的编程大大多采用用类似于于继电器器控制线线路的梯梯形图形形式，梯梯形图语语言的图图形符号号与表达达方式和和继电器器电路图图相当接接近，只只用PLLC的少少量开关关量逻辑辑控制指指令就可可以方便便地实现现继电器器电路的的功能。
对使用用者来说说，不需需要具备备计算机机的专门门知识，因因此很容容易被一一般工程程技术人人员所理理解和掌掌握5、安装装简单，维维修方便便PLC不不需要专专门的机机房，可可以在各各种工业业环境下下直接运运行使使用时只只需将现现场的各各种设备备与PLLC相应应的I//O端相相连接，即即可投入入运行各各种模块块上均有有运行和和故障指指示装置置，便于于用户了了解运行行情况和和查找故故障由由于采用用模块化化结构，因因此一旦旦某模块块发生故故障，用用户可以以通过更更换模块块的方法法，使系系统迅速速恢复运运行二、 PLCC的应用用范围目前，PPLC在在国内外外已广泛泛应用于于钢铁、石石油、化化工、电电力、建建材、机机械制造造、汽车车、轻纺纺、交通通运输、环环保及文文化娱乐乐等各个个行业，使使用情况况大致可可归纳为为如下几几类1开关量量的逻辑辑控制这是PLLC最基基本、最最广泛的的应用领领域，它它取代传传统的继继电器电电路，实实现逻辑辑控制、顺顺序控制制，既可可用于单单台设备备的控制制，也可可用于多多机群控控及自动动化流水水线如如注塑机机、印刷刷机、订订书机械械、组合合机床、磨磨床、包包装生产产线、电电镀流水水线等。
2模拟量量控制在工业生生产过程程当中，有有许多连连续变化化的量，如如温度、压压力、流流量、液液位和速速度等都都是模拟拟量为为了使可可编程控控制器处处理模拟拟量，必必须实现现模拟量量（Annaloog）和和数字量量（Diigittal）之之间的AA/D转转换及DD/A转转换PPLC厂厂家都生生产配套套的A//D和DD/A转转换模块块，使可可编程控控制器用用于模拟拟量控制制3运动控控制PLC可可以用于于圆周运运动或直直线运动动的控制制从控控制机构构配置来来说，早早期直接接用于开开关量II/O模模块连接接位置传传感器和和执行机机构，现现在一般般使用专专用的运运动控制制模块如如可驱动动步进电电机或伺伺服电机机的单轴轴或多轴轴位置控控制模块块世界界上各主主要PLLC厂家家的产品品几乎都都有运动动控制功功能，广广泛用于于各种机机械、机机床、机机器人、电电梯等场场合4过程控控制过程控制制是指对对温度、压压力、流流量等模模拟量的的闭环控控制作作为工业业控制计计算机，PPLC能能编制各各种各样样的控制制算法程程序，完完成闭环环控制PPID调调节是一一般闭环环控制系系统中用用得较多多的调节节方法大大中型PPLC都都有PIID模块块，目前前许多小小型PLLC也具具有此功功能模块块。
PIID处理理一般是是运行专专用的PPID子子程序过过程控制制在冶金金、化工工、热处处理、锅锅炉控制制等场合合有非常常广泛的的应用5数据处处理现代PLLC具有有数学运运算（含含矩阵运运算、函函数运算算、逻辑辑运算）、数数据传送送、数据据转换、排排序、查查表、位位操作等等功能，可可以完成成数据的的采集、分分析及处处理这这些数据据可以与与存储在在存储器器中的参参考值比比较，完完成一定定的控制制操作，也也可以利利用通信信功能传传送到别别的智能能装置，或或将它们们打印制制表数数据处理理一般用用于大型型控制系系统，如如无人控控制的柔柔性制造造系统；；也可用用于过程程控制系系统，如如造纸、冶冶金、食食品工业业中的一一些大型型控制系系统第二节 PLLC与其其它工业业控制系系统的比比较一、 PLCC控制系系统与继继电器控控制系统统的比较较1、功能能强，性性能价格格比高一台小型型PLCC内有成成百上千千个可供供用户使使用的编编程元件件，有很很强的功功能，可可以实现现非常复复杂的控控制功能能与相相同功能能的相比比，具有有很高的的性能价价格比可可篇程序序控制器器可以通通过通信信联网，实实现分散散控制，集集中管理理。
2、硬件件配套齐齐全，用用户使用用方便，适适应性强强可编程序序控制器器产品已已经标准准化，系系列化，模模块化，配配备有品品种齐全全的各种种硬件装装置供用用户选用用用户户能灵活活方便的的进行系系统配置置，组成成不同的的功能、不不规模的的系统楞楞编程序序控制器器的安装装接线也也很方便便，一般般用接线线端子连连接外部部接线PLC有很强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器3、可靠靠性高，抗抗干扰能能力强传统的继继电器控控制系统统中使用用了大量量的中间间继电器器、时间间继电器器由于于触点接接触不良良，容易易出现故故障，PPLC用用软件代代替大量量的中间间继电器器和时间间继电器器，仅剩剩下与输输入和输输出有关关的少量量硬件，接接线可减减少互继继电器控控制系统统的1//10---1//1000，因触触点接触触不良造造成的故故障大为为减少4、系统统的设计计、安装装、调试试工作量量少PLC用用软件功功能取代代了继电电器控制制系统中中大量的的中间继继电器、时时间继电电器、计计数器等等器件，使使控制柜柜的设计计、安装装、接线线工作量量大大减减少PPLC的的梯形图图程序一一般采用用顺序控控制设计计方法。
这这种编程程方法很很有规律律，很容容易掌握握对于于复杂的的控制系系统，梯梯形图的的设计时时间比设设计继电电器系统统电路图图的时间间要少得得多5、编程程方法简简单梯形图是是使用得得最多的的可编程程序控制制器的编编程语言言，其电电路符号号和表达达方式与与继电器器电路原原理图相相似，梯梯形图语语言形象象直观，易易学易懂懂，熟悉悉继电器器电路图图的电气气技术人人员只要要花几天天时间就就可以熟熟悉梯形形图语言言，并用用来编制制用户程程序梯梯形图语语言实际际上是一一种面向向用户的的一种高高级语言言，可编编程序控控制器在在执行梯梯形图的的程序时时，用解解释程序序将它“翻译”成汇编编语言后后再去执执行二、 PPLC控控制系统统与微型型计算机机控制系系统的比比较1、应用用范围：：微机除除了用在在控制领领域外，还还大量用用于科学学计算、数数据处理理、计算算机通信信等方面面而PPLC主主要应用用于工业业控制2、使用用环境：：微机对对环境要要求很高高，一般般要在干干扰小，具具有一定定的温度度和湿度度要求的的机房内内使用而而PLCC适用于于工程现现场的环环境3、输入入输出：：微机系系统的II/O设设备与主主机之间间采用微微机联系系，一般般不需要要电气隔隔离。
而而PLCC一般控控制强电电设备，需需要电气气隔离，输输入输出出均用“光-电电”耦合，输输出还采采用继电电器，晶晶闸管或或大功率率晶体管管进行功功率放大大4、程序序设计：：微机具具有丰富富的程序序设计语语言，例例如：汇汇编语言言、FOORTRRAN语语言、PPASCCAL语语言、CC语言等等，其语语句多，语语法关系系复杂，要要求使用用者必须须具备一一定水平平的计算算机硬件件和软件件的知识识而PPLC提提供给用用户的编编程语句句数量少少，逻辑辑简单，易易于学习习和掌握握5、系统统功能：：微机系系统一般般配有较较强的系系统软件件，例如如：操作作系统，能能进行设设备管理理、文件件管理、存存储器管管理等它它还配有有许多应应用软件件，以方方便用户户而PPLC一一般只有有简单的的监控程程序，能能完成故故障检查查，用户户的程序序输入和和修改、用用户程序序的执行行与监视视等功能能6、运算算速度和和存储容容量：微微机运算算速度快快，一般般为微秒秒级因因有大量量的系统统软件和和应用软软件，故故存储容容量大而而PLCC因接口口的响应应速度慢慢而影响响数据处处理速度度一般般接口响响应速度度为2mms，PPLC的的巡回检检查速度度为每千千字8mms。
PPLC的的软件少少，编程程简短，故故内存量量少7、价格格：微机机是通用用机，功功能完善善，故价价格较高高而PPLC是是专用机机，功能能较少，其其价格是是微机的的十分之之一从以上几几个方面面的比较较可知：：PLCC是一种种用于工工业自动动化控制制的专用用微机控控制系统统，结构构简单，抗抗干扰能能力强，易易于学习习和掌握握价格格也比一一般的微微机系统统便宜第四章 PLLC的选选型及系系统设计计第一节PPLC的的选型一、PLLC的选选型依据据PLC机机型选择择方法的的基本原原则是，在在功能满满足要求求的前提提下，选选择最可可靠、维维护使用用最方便便以及性性能价格格比最优优化的机机型工艺流程程的特点点和应用用要求是是设计选选型的主主要依据据PLLC及有有关设备备应是集集成的、标标准的，按按照易于于与工业业控制系系统形成成一个整整体，易易于扩充充其功能能的原则则选型所所选用PPLC应应是在相相关工业业领域有有投运业业绩、成成熟可靠靠的系统统，PLLC的系系统硬件件、软件件配置及及功能应应与装置置规模和和控制要要求相适适应熟熟悉可编编程序控控制器、功功能表图图及有关关的编程程语言有有利于缩缩短编程程时间，因因此，工工程设计计选型和和估算时时，应详详细分析析工艺过过程的特特点、控控制要求求，明确确控制任任务和范范围确定定所需的的操作和和动作，然然后根据据控制要要求，估估算输入入输出点点数、所所需存储储器容量量、确定定PLCC的功能能、外部部设备特特性等，最最后选择择有较高高性能价价格比的的PLCC和设计计相应的的控制系系统。
一、输入入输出（I/O）点数的估算 I/OO点数估估算时应应考虑适适当的余余量，通通常根据据统计的的输入输输出点数数，再增增加100%～20%%的可扩扩展余量量后，作作为输入入输出点点数估算算数据实实际订货货时，还还需根据据制造厂厂商PLLC的产产品特点点，对输输入输出出点数进进行圆整整二、存储储器容量量的估算算 存储器器容量是是可编程程序控制制器本身身能提供供的硬件件存储单单元大小小，程序序容量是是存储器器中用户户应用项项目使用用的存储储单元的的大小，因因此程序序容量小小于存储储器容量量设计计阶段，由由于用户户应用程程序还未未编制，因因此，程程序容量量在设计计阶段是是未知的的，需在在程序调调试之后后才知道道为了了设计选选型时能能对程序序容量有有一定估估算，通通常采用用存储器器容量的的估算来来替代 存储器器内存容容量的估估算没有有固定的的公式，许许多文献献资料中中给出了了不同公公式，大大体上都都是按数数字量II/O点点数的110～15倍，加加上模拟拟I/OO点数的的1000倍，以以此数为为内存的的总字数数（166位为一一个字），另另外再按按此数的的25%%考虑余余量。
三、控制制功能的的选择 该选择择包括运运算功能能、控制制功能、通通信功能能、编程程功能、诊诊断功能能和处理理速度等等特性的的选择 (1)) 运算算功能 简单PLLC的运运算功能能包括逻逻辑运算算、计时时和计数数功能；；普通PPLC的的运算功功能还包包括数据据移位、比比较等运运算功能能；较复复杂运算算功能有有代数运运算、数数据传送送等；大大型PLLC中还还有模拟拟量的PPID运运算和其其他高级级运算功功能随随着开放放系统的的出现，目目前在PPLC中中都已具具有通信信功能，有有些产品品具有与与下位机机的通信信，有些些产品具具有与同同位机或或上位机机的通信信，有些些产品还还具有与与工厂或或企业网网进行数数据通信信的功能能设计计选型时时应从实实际应用用的要求求出发，合合理选用用所需的的运算功功能大大多数应应用场合合，只需需要逻辑辑运算和和计时计计数功能能，有些些应用需需要数据据传送和和比较，当当用于模模拟量检检测和控控制时，才才使用代代数运算算，数值值转换和和PIDD运算等等要显显示数据据时需要要译码和和编码等等运算2) 控制功功能 控制功功能包括括PIDD控制运运算、前前馈补偿偿控制运运算、比比值控制制运算等等，应根根据控制制要求确确定。
PPLC主主要用于于顺序逻逻辑控制制，因此此，大多多数场合合常采用用单回路路或多回回路控制制器解决决模拟量量的控制制，有时时也采用用专用的的智能输输入输出出单元完完成所需需的控制制功能，提提高PLLC的处处理速度度和节省省存储器器容量例例如采用用PIDD控制单单元、高高速计数数器、带带速度补补偿的模模拟单元元、ASSC码转转换单元元等3) 通信功功能大中型PPLC系系统应支支持多种种现场总总线和标标准通信信协议（如如TCPP/IPP），需需要时应应能与工工厂管理理网（TTCP//IP）相相连接通通信协议议应符合合ISOO/IEEEE通通信标准准，应是是开放的的通信网网络PPLC系系统的通通信接口口应包括括串行和和并行通通信接口口（RSS22332C//4222A/4423//4855）、RIIO通信信口、工工业以太太网、常常用DCCS接口口等；大大中型PPLC通通信总线线（含接接口设备备和电缆缆）应11：1冗余配配置，通通信总线线应符合合国际标标准，通通信距离离应满足足装置实实际要求求4) 编程功功能 离线编编程方式式：PLLC和编编程器公公用一个个CPUU，编程程器在编编程模式式时，CCPU只只为编程程器提供供服务，不不对现场场设备进进行控制制。
完成成编程后后，编程程器切换换到运行行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型PLC中常采用 五种标标准化编编程语言言：顺序序功能图图（SFFC）、梯梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言选用的编程语言应遵守其标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言编程形式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求 (5) 诊断功功能 PLCC的诊断断功能包包括硬件件和软件件的诊断断硬件件诊断通通过硬件件的逻辑辑判断确确定硬件件的故障障位置，软软件诊断断分内诊诊断和外外诊断通通过软件件对PLLC内部部的性能能和功能能进行诊诊断是内内诊断，通通过软件件对PLLC的CPUU与外部部输入输输出等部部件信息息交换功功能进行行诊断是是外诊断断。
(6) 处理速速度 PLCC采用扫扫描方式式工作从从实时性性要求来来看，处处理速度度应越快快越好，如如果信号号持续时时间小于于扫描时时间，则则PLCC将扫描描不到该该信号，造造成信号号数据的的丢失处理速度度与用户户程序的的长度、CPU处理速度、软件质量等有关目前，PLC接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约0、2～0、4Ls，因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型PLC的扫描时间不大于0、5ms/K；大中型PLC的扫描时间不大于0、2ms/K二、机型型的选择择 (1)PPLC的的类型PLC按按结构分分为整体体型和模模块型两两类，按按应用环环境分为为现场安安装和控控制室安安装两类类；按CCPU字字长分为为1位、4位、8位、166位、322位、644位等从从应用角角度出发发，通常常可按控控制功能能或输入入输出点点数选型型 整体型PPLC的的I/OO点数固固定，因因此用户户选择的的余地较较小，用用于小型型控制系系统；模模块型PPLC提提供多种种I/OO卡件或或插卡，因因此用户户可较合合理地选选择和配配置控制制系统的的I/OO点数，功功能扩展展方便灵灵活，一一般用于于大中型型控制系系统。
2) 输入输输出模块块的选择择输入输出出模块的的选择应应考虑与与应用要要求的统统一例例如对输输入模块块，应考考虑信号号电平、信信号传输输距离、信信号隔离离、信号号供电方方式等应应用要求求对输输出模块块，应考考虑选用用的输出出模块类类型，通通常继电电器输出出模块具具有价格格低、使使用电压压范围广广、寿命命短、响响应时间间较长等等特点；；可控硅硅输出模模块适用用于开关关频繁，电电感性低低功率因因数负荷荷场合，但但价格较较贵，过过载能力力较差输输出模块块还有直直流输出出、交流流输出和和模拟量量输出等等，与应应用要求求应一致致可根根据应用用要求，合合理选用用智能型型输入输输出模块块，以便便提高控控制水平平和降低低应用成成本考考虑是否否需要扩扩展机架架或远程程I/OO机架等等 (3) 电源的的选择 PLCC的供电电电源，除除了引进进设备时时同时引引进PLLC应根根据产品品说明书书要求设设计和选选用外，一一般PLLC的供供电电源源应设计计选用2220VVAC电电源，与与国内电电网电压压一致重重要的应应用场合合，应采采用不间间断电源源或稳压压电源供供电4) 存储器器的选择择 由于计算算机集成成芯片技技术的发发展，存存储器的的价格已已下降，因因此，为为保证应应用项目目的正常常投运，一一般要求求PLCC的存储储器容量量，按2256个个I/OO点至少少选8KK存储器器选择。
需需要复杂杂控制功功能时，应应选择容容量更大大，档次次更高的的存储器器 (5) 冗余功功能的选选择1．控制制单元的的冗余(1)重重要的过过程单元元：CPPU（包包括存储储器）及及电源均均应1BB1冗余余2)在在需要时时也可选选用PLLC硬件件与热备备软件构构成的热热备冗余余系统、2重化或3重化冗余容错系统等 2．I//O接口口单元的的冗余(1)控控制回路路的多点点I/OO卡应冗冗余配置置2)重重要检测测点的多多点I//O卡可可冗余配配置3）根根据需要要对重要要的I//O信号号，可选选用2重化或或3重化的的I/OO接口单单元 (六) 经济性性的考虑虑选择PLLC时，应应考虑性性能价格格比考考虑经济济性时，应应同时考考虑应用用的可扩扩展性、可可操作性性、投入入产出比比等因素素，进行行比较和和兼顾，最最终选出出较满意意的产品品输入入输出点点数对价价格有直直接影响响每增增加一块块输入输输出卡件件就需增增加一定定的费用用当点点数增加加到某一一数值后后，相应应的存储储器容量量、机架架、母板板等也要要相应增增加，因因此，点点数的增增加对CCPU选选用、存存储器容容量、控控制功能能范围等等选择都都有影响响。
在估估算和选选用时应应充分考考虑，使使整个控控制系统统有较合合理的性性能价格格比PLC是是一种计计算机化化的高科科技产品品，相对对继电器器而言价价格相对对较高因因此，在在应用PPLC之之前，首首先应考考虑是否否有必要要使用PPLC如如果被控控制系统统很简单单，I//O点数数很少，或或者I//O点数数虽多，但但是控制制要求并并不复杂杂，各部部分的相相互联系系也很少少，就可可以考虑虑采用继继电器控控制的方方法，而而没有必必要使用用PLCC在下列情情况下，可可以考虑虑使用PPLC：：1、系统统的开关关量I//O点数数很多，控控制要求求复杂如如果用继继电器控控制，需需要大量量的中间间继电器器时间继继电器，计计数器等等器件2、系统统对可靠靠性的要要求高，继继电器控控制不能能满足要要求3、由于于生产工工艺流程程或产品品的变化化，需要要经常改改变系统统的控制制关系，或或需要经经常修改改多项控控制参数数4、可以以用一台台PLCC控制多多台设备备的系统统；遵行以上上原则，为为了实现现被控对对象（生生产设备备或生产产过程）的的工艺要要求，以以提高生生产效率率和产品品质量因因此，本本控制系系统采用用PLCC控制。
对于PLLC控制制系统的的构成问问题，从从I/OO点数上上考虑，在在砂处理理系统中中，一台台中型PPLC就就够了，使使用小型型PLCC则要几几台，考考虑到砂砂处理系系统可分分为几个个相对独独立的子子系统，各各系统之之间只有有很少的的几个信信号联锁锁，采用用多台小小型PLLC可以以将事故故分散，更更便于提提高设备备的使用用率和系系统调试试，因此此本系统统采用多多台小型型PLCC控制方方案第二节 PPLC系系统的设设计PLC控控制系统统的一般般设计步步骤可以以分为以以下几步步：熟悉悉控制对对象，PPLC选选型及确确定硬件件配置，设设计PLLC的外外部接线线，设计计控制程程序，程程序调试试和编制制技术文文件设设计过程程如下：：一、生产产线工艺艺过程分分析和系统控控制要求求：1、型砂砂输送系系统中，输输送带的的工艺流流程如图图（1）所所示皮带PD-1皮带PD-2皮带PD-3松砂SS-1皮带PD-4图（1）型型砂输送送带工艺艺流程该系统的的基本控控制要求求：1）、启启动时应应逆工艺艺流程延延时启动动，其启启动顺序序如图（22）所示示2）、停停止时，全全部设备备同时停停机PD-4SS-1延时5SPD-3延时5SPD-2延时5SPD-1延时5S图（2）型型砂输送送带启动动顺序型砂输送送I/OO分配和和梯型图图采用计时时器来实实现上述述控制要要求，设设计的II/O分分配图和和梯型图图如附图图1所示示，由该该图可知知，启动动时送入入启动信信号，则则各设备备按控制制要求顺顺序启动动，停止止或者发发生异常常情况时时只要解解除启动动信号，则则全部设设备同时时停机。
输入信号号输出信号号名称输入点编编号代号名称输入点编编号代号停止X1SB1PD-44接触器器Y0KM1PD-44X2SB2SS-11接触器器Y1KM2SS-11X3SB3PD-33接触器器Y2KM3PD-33X4SB4PD-22接触器器Y3KM4PD-22X5SB5PD-11接触器器Y4KM5PD-11X6SB6定时器T0KT定时器T1KT1定时器T2KT2定时器T3KT3由上表可可知，输输入有66点,输输出9点点,I//O总数数为155而三菱菱公司FFX2NN系列机机型FXX2N-332MRR-0001满足足I/OO总数，从从而确定定FX22N-332MRR-0001机型型更为适适合2、旧砂砂输送系系统中，输输送带的的工艺流流程如图图（3）所所示振动给料ZG皮带PD-5破碎机PS圆盘给料机YG皮带PD-7提升机TS皮带PD-8皮带PD-6图（3）旧旧砂输送送带工艺艺流程 该该系统的的基本控控制要求求：1）、启启动时应应逆工艺艺流程延延时启动动，其启启动顺序序如图（44）所示示2）、停停止时应应顺工艺艺流程延延时停止止，其停停止顺序序如图（55）所示示PD-8TS延时5SPD-7PD-6延时5S延时5SYG延时5SPS延时5SZG延时5S延时5SPD-5图（4）旧旧砂输送送带启动动顺序ZG延时5SPD-5、PS、YGPD-6延时55SPD-7延时10S TS延时15SPD-8延时10S图（5）旧旧砂输送送带停止止顺序旧砂输送送I/OO分配和和梯型图图采用计时时器和辅辅助继电电器来实实现上述述控制要要求，设设计的II/O分分配图和和梯型图图如附图图2所示示，由该该图可知知，启动动时送入入启动信信号，则则各设备备按控制制要求顺顺序启动动，停止止或者发发生异常常情况时时只要解解除启动动信号，则则全部设设备同时时停机。
输入信号号输出信号号名称输入点编编号代号名称输入点编编号代号启动X0SB0PD-88接触器器Y0KMPD-88X1SB1TS接触触器Y1KM1TSX2SB2PD-77接触器器Y2KM2PD-77X3SB3PD-66接触器器Y3KM3PD-66X4SB4YG接触触器Y4KM4YGX5SB5PS接触触器Y5KM5PSX6SB6PD-55接触器器Y6KM6PD-55X7SB7ZG接触触器Y7KM7ZGX10SB100停止X11SB111由上表可可知，输输入有110点,,输出88点,II/O总总数为118，而而三菱公公司FXX2N系列列机型FFX2NN-322MR--0011满足II/O总总数，从从而确定定FX22N-332MRR-0001机型型更为适适合3、混砂砂机的碾碾混系统统为循环环工作方方式，其其工艺流流程及控控制要求求如图（66）所示示回转定量器HZ工作10S新砂给料XSG工作50S气压加水5S延时30S缺料门开延时110S延时40S缺料门关延时10S起动图（6）碾碾混系统统的工艺艺流程碾混系统统的I//O分配配图和梯梯形图根据碾混混系统循循环工作作方式的的特点，采采用移位位寄存器器来实现现上控制制要求，所设计的I/O分配图和梯形图如附图3所示，由该图可知，启动时送入启动信号，则各设备按控制要求顺序启动，停止或者发生异常情况时只要解除启动信号，则全部设备同时停机。
输入信号号输出信号号名称输入点编编号代号名称输入点编编号代号启动X0SB0回转定量量器接触触器Y0KM1新砂给料料接触器器Y1KM2气压加水水接触器器Y2KM3缺料门开开接触器器Y3KM4缺料门关关接触器器Y4KM5由上表可可知，输输入有11点,输输出5点点,I//O总数数为6，而而三菱公公司FXX2N系列列机型FFX2NN-166MR--0011满足II/O总总数，从从而确定定FX22N-116MRR-0001机型型更为适适合对梯形图图的控制制过程说说明如下下：1） 系统启动动时，启启动信号号有效，使使M1000产生生一单脉脉冲，将将移位寄寄存器初初始位置置M0置置“1”，从而而Y0和和Y1同同时接通通，回转转定量器器HZ和和新泵给给料XSSG同时时工作2） PLC的的内部继继电器MM1000接通一一个扫描描周期后后断开，当当T0产产生一个个脉冲时时移位寄寄存器数数据端“0”存入MM0，而而M0原原来的“1”移入MM1，使使64继继续接通通，Y11因有自自锁因此此也继续续接通3） 当T0产产生的下下一个脉脉冲来到到时，MM1的“1”移入MM2，MM0的“0”移入MM1，从从而使YY0继开开，HZZ停止工工作，由由于每隔隔5S来来一个脉脉冲，因因此HZZ工作着着10秒秒。
4） 以后由定定时器TT0每隔隔5秒产产生一个个脉冲，使使移位寄寄存器右右移一位位，当经经过500秒后，也也送入110个脉脉冲，则则“1”也移动动了100步，移移入M110，则则M100的常闭闭接点断断开，使使Y1断断开，新新泵给料料XSGG停止工工作5） 此后，再再继续送送入6个个脉冲，即即再过了了30秒秒后，“1”移入到到M166，使YY2接通通，气压压加水开开始工作作，由于于一个脉脉冲只有有5秒，因因此气压压加水也也只工作作5S6） 再继续送送入222个脉冲冲，即1110秒秒后，“1”移入到到M388中，使使Y3接接通，卸卸料门打打开7） 再继续送送入8个个脉冲后后，“1”移入到到M466中，使使Y4接接通，卸卸料门关关闭8） 再继续送送入2个个脉冲后后，“1”移入到到M600中，数数据端MM60端端的“1”又移入入到M00中，接接通Y00和Y11，使HHZ和XXSG又又工作………,如如此反复复循环工工作4、设计计PLCC的外部部接线：：正确选择择PLCC对于保保证整个个控制系系统的技技术与经经济性能能指标起起着重要要的作用用选择择PLCC，包括括机型的的选择，容容量的选选择，II/O模模块的选选择，电电源模块块的选择择等。
根据被控控制对象象系统的的要求，及及PLCC的输入入量，输输出量的的类型和和点数，确确定出PPLC的的型号和和硬件配配置对对于整体体式PLLC，应应该确定定基本单单元和扩扩展单元元的型号号;对于于模块式式PLCC，应确确定框架架(或基基板)的的型号，及及所需模模板的型型号和数数量PLC硬硬件配置置确定后后，应对对I/OO点进行行分配，确确定外部部输入输输出元件件与PLLC的II/O点点的连接接关系，完完成I//O点地地址定义义表分配好与与各输入入量和输输出量相相对应的的元件后后，设计计出PLLC的外外部接线线图，其其它部分分的电路路原理图图，接线线图和安安装所需需要图纸纸，以便便进行硬硬件装配配具体体设计如如下二、 主主电路的的设计根据砂处处理生产产线控制制系统中中的控制要求求,设计计出其主主电路如如附图44、5所所示三、硬件件的选择择(一)、按钮开关SB按钮开关关是一种种结构简简单，应应用广泛泛的手动动主令电电器，用用以接通通或断开开控制回回路中的的电流，在在控制电电路中发发出手动动指令远远距离控控制其他他电器，再再由其他他电器去去控制主主电路或或转移各各种信号号，也可可以直接接用来转转换信号号电路和和电器联联锁电路路等。
选择开关关SA（二）、选选择开关关选择开关关是由多多组相同同结构的的开关元元件叠装装而成，可可以控制制多回路路的一种种主令电电器，它它由操作作机构、定定位装置置和触点点三部分分组成三）、续续流二极极管PLC的的输入端端或输出出输出常常常接有有感性元元件如如果是直直流感性性元件，应应在其两两端并联联续流二二极管；；如果是是交流元元件，应应在其两两端并联联阻容电电路（也也称灭弧弧罩，有有系列产产品可供供选择）。