plc控制系统由什么组成 plc控制系统设计步骤

PLC控制系统是在传统的顺序控制器的基础上，引入了微电子技术、计算机技术以及自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置。PLC控制系统应用的范围很广，本文主要给大家介绍的是plc控制系统由什么组成，以及plc控制系统设计步骤。
plc控制系统由什么组成

CPU模块。CPU模块主要山微处理器（CPU芯片）和存储器组成。在plc控制系统中CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序刷新系统的输出；存储器用来存储程序和数据。

输入模块。输入模块和输出模块简称为IO模块，它们是联系外部现场和CPU模块的桥梁。开关量输入模块用来接收和采集从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关最输入信号；模拟量输入模块用来采集各种变送器和热电偶、热电阻提供的连续变化的模拟量输入信号。

输出模块。PLC通过开关量输出模块控制继电器，从而控制接触器、电磁阀以及电磁铁等设备装置；通过模拟量输出模块用来将plc内的数字转换为成比例的电流或电压，从而控制调速器、调节阀等执行机构。IO模块除了传递信号外还有电平转换与隔离的作用。

编程装置。主要由编程软件和编程线缆组成。编程软件可以在计算机上直接生成和编辑梯形图、指令表程序，程序被编译后通过编程线缆下载到plc，也可以将plc巾的程序上传到编程软件上显示。
plc控制系统设计步骤

1、工艺分析。深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。

2、选择合适的plc类型。

3、分配I/O点。分配plc的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图，接着就可以进行plc程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

4、程序设计。对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。

5、控制柜或操作台的设计和现场施工。设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；设计控制系统各部分的电气互锁图；根据图纸进行现场接线并检查。

6、应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试然后连接起来总调。

关于plc控制系统的问题，本文重点介绍了plc控制系统由什么组成，以及plc控制系统设计步骤有哪些。简单说plc控制系统由相关的硬件和软件组成，他们各自发挥着作用，至于plc控制系统的设计，大家可以参考本文提到这些细节。

	

PLC控制柜是指可编程控制柜，控制柜指成套的控制柜，可实现电机，开关的控制的电气柜。PLC控制柜具有过载、短路、缺相保护等保护功能。
PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制，实现完美的网络功能，性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点，是现代工业的核心和灵魂。可以根据用户需求量身设计PLC控制柜、变频柜等，满足用户要求，并可搭配人机界面触摸屏，达到轻松操作的目的。设备更可与DCS总线上位机modbus、profibus等通讯协议的数据传输；工控机、以太网等实现的控制和监控。
01PLC控制柜结构
空气开关
一个总的空气开关，这个是整个柜体的电源控制。相信每个柜子都必须要有的一个东西。
PLC
这个要根据工程需要选择。打个比方如果工程小可以直接就是一个一体化的PLC但如果工程比较大可能就需要模块、卡件式的，同时还可能需要冗余(也就是两套交替使用)。
电源
一个24VDC的开关电源，大多数的PLC都是自带24VDC的电源，根据是否确实需要来定是否要这个开关电源。
继电器
一般PLC是可以直接将指令发到控制回路里，但也可能先由继电器中转。打个比方，如果你PLC的输出口带电是24VDC的，但是你的控制回路里画的图需要PLC供的节点却是220VAC的，那么你就必须在PLC输出口加上一个继电器，即指令发出时继电器动作，但后让控制回路的节点接到继电器的常开或常闭点上。也是根据情况选择是否使用继电器。
接线端子
这个肯定是每个柜子都必不可少的东西根据信号数量可以配置。如果只是一个单纯的PLC控制柜基本就是需要这些玩意，如果你的控制柜内还需要有其他的东西就看情况增加。比方说你有可能要对某些现场的仪表或者小控制箱供电，可能你就得要增加空开数量。或者你要PLC接至上位机，可能就需要增加交换机什么的。视情况而定。
02PLC控制柜电气元件布局
做工控设计及维修过程中，难免会与接线及线路布局打交道。然而，一个成熟的工控设计方案离不开合理、规范的线路布局及接线。
当我们打开一个接线规范、标志清晰的控制柜时，所展现在眼前的就仿佛是一个一目了然的现实版的接线图。通过这个“接线图”我们可以方便的查找设备故障及线路信号状况等细节。
以下是想要与大家一起分享的一个接线柜接线布局及相关细节。
图1
图一是一个分布式IO的模块接线控制柜。这个IO接线柜已使用近10年了，虽经历了多次维修，但仍保持其原有的现状。这主要归功于其规范及标志清晰的接线。现分成几个局部图来与大家分享一下认为是亮点的几个部分接线的优点。借此起到一个抛砖引玉的作用。
图2
图二为控制柜(图一)的模块布置图。线槽盖上标明了机架的代号。很醒目，方便维修时查找相对应的模块所处的机架号。
图3
图三是柜内其中一个输入模块的模块侧接及现场至模块侧的接线图。它是通过一个通端子排来实现对接的：左侧接线通往模块；右侧为现场设备至模块的信号线。下方白色标记是所对应的模块的机架号(EU2机架B)、模块插槽号(插槽号为6)、模块类型(数字量输入)。
图四
图四是柜内每个现场设备的控制信号电源。即，每个设备都有一个单独的控电源。这个电源是通过一个2A的快熔保险串接的主回路上，一旦某个现场设备的控制信号出现短路或过载，快熔保险会熔断，且该回路因快熔保险断开后使得快熔保险座上的LED灯亮起。
这样线路布局的好处是：各个设备的控制信号源是相对独立的，一旦其中一个出现故障，别的设备不受影响，而且故障的查找范围很小并且十分明显，从而方便维修及缩短维修时间。
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PLC控制柜简介
PLC控制柜是指可编程控制柜，控制柜指成套的控制柜，可实现电机，开关的控制的电气柜。PLC控制柜具有过载、短路、缺相保护等保护功能。
PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制，实现完美的网络功能，性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点，是现代工业的核心和灵魂。可以根据用户需求量身设计PLC控制柜、变频柜等，满足用户要求，并可搭配人机界面触摸屏，达到轻松操作的目的。设备更可与DCS总线上位机modbus、profibus等通讯协议的数据传输；工控机、以太网等实现的控制和监控。
PLC控制柜结构
空气开关
一个总的空气开关，这个是整个柜体的电源控制。相信每个柜子都必须要有的一个东西。
PLC
这个要根据工程需要选择。打个比方如果工程小可以直接就是一个一体化的PLC但如果工程比较大可能就需要模块、卡件式的，同时还可能需要冗余(也就是两套交替使用)。
电源
一个24VDC的开关电源，大多数的PLC都是自带24VDC的电源，根据是否确实需要来定是否要这个开关电源。
继电器
一般PLC是可以直接将指令发到控制回路里，但也可能先由继电器中转。打个比方，如果你PLC的输出口带电是24VDC的，但是你的控制回路里画的图需要PLC供的节点却是220VAC的，那么你就必须在PLC输出口加上一个继电器，即指令发出时继电器动作，但后让控制回路的节点接到继电器的常开或常闭点上。也是根据情况选择是否使用继电器。
接线端子
这个肯定是每个柜子都必不可少的东西根据信号数量可以配置。如果只是一个单纯的PLC控制柜基本就是需要这些玩意，如果你的控制柜内还需要有其他的东西就看情况增加。比方说你有可能要对某些现场的仪表或者小控制箱供电，可能你就得要增加空开数量。或者你要PLC接至上位机，可能就需要增加交换机什么的。视情况而定。
PLC控制柜的使用条件
供电电源：DC直流24V，单相交流220v，(-10%，+15%)，50HZ
防护等级：IP41或IP20
环境条件：环境温度在0℃-55℃，防止太阳光直接照射；空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。远离强烈的震动源，防止震动频率为10-55HZ的频繁或连续震动。避免有腐蚀和易燃的气体。
PLC电气控制柜接线
一个系统生产线的正常运行，电气plc和从站相当于人的心脏和血管，谁也离不开谁，但是要想心脏正常运行和血管正常的流动，那么必须从基础做起----接线。
接线在PLC-cpu模板接线，前连接器端子接线必须要压鼻子，可以用0.75平方和1平方的，如果接线到前连接线压线松动或者虚连那么会影响整个系统的稳定性。
电源分为220V和24V，信号线分数字量输入和输出，信号线和电源线在接线端子内要压鼻子，还有要用固定螺丝锁紧，并用手拉一拉是否牢固。
下面是在一现场例：现场是一小型的可逆轧机，调试前从传动柜到PLC柜和其他从站的信号线及电源等都一一校正，唯独没有校正操作台内模板线到继电器和端子的信号线，正常来说，柜子从厂里发到现场前是有出厂调试记录的，此线路是带电调试过的，不应该出问题，可偏偏在调试完过钢后，正常运行中，操作台旋钮开关及张力等时好时坏，现场停车后，检查DP网络和DP通讯插头都没有问题，测试操作台旋钮也正常，后观察模板灯在打旋钮开关时输入信号灯不亮，故才检查模板前连接器接线，一用手拉，结果松动的不止一根，接近1排有8根线都是松动的，怪不得会报故障，重新紧固后，起车轧钢，恢复正常。
PLC电气控制柜的布局与结构设计

广东技术师范学院实验报告
学院： 专业： 班级： 成绩：
姓名：
学号：
组别：
组员：
实验地点：
实验日期：
指导教师签名：
实验 (3) 项目名称： PLC 控制四相步进电机
1.实验项目名称
PLC 控制四相步进电机 2.实验目的和要求
(1)掌握功能指令的用法
(2)掌握步进电机步进控制程序的设计 3.主要仪器设备
(1)DICE-PLC01可编程序控制器实验箱1台 (2)编程电缆1根 (3)连接导线若干 4.实验内容及步骤
(1)控制要求
四相步进电机按四相八拍运行。按下启动按钮、正转按钮、快速按钮时，首先A 相通电(A 灯亮)，然后按照A →AB →B →BC →C →CD →D →DA →A →AB ……循环下去，每个状态持续5秒钟。当按下启动按钮、反转按钮、慢速按钮时，首先A 相通电(A 灯亮)，然后按照A →AD →D →DC →C →CB →B →BA →A →AD ……循环下去，每个状态持续10秒钟。当按下停止按钮时，步进电机完成一个循环后停止。
图1 四相步进电机控制示意图