西门子S7-200PLC 6.ppt

第6章 PLC控制系统的应用设计 6.1 PLC控制系统的总体设计 6.2 提高PLC控制系统可靠性的措施 6.3 PLC控制系统应用实例 6.1 PLC控制系统的总体设计 PLC控制系统的总体设计是进行PLC应用设计时重要的一步。目前适用于工程应用的PLC种类繁多，性能各异。在实际工程应用中，必须针对具体的工程应用进行细致的分析，将各种应用功能和实际现场可能遇到的问题都考虑进去。然后选择相适应的PLC以及扩展模块，进行系统硬件和软件的设计。在此之后还要进行系统供电以及接地系统的设计，这也是工程应用的一个非常重要的环节。 6.1.1 PLC控制系统的类型 以PLC为主控制器的控制系统有以下4种控制类型。 1. 由PLC构成的单机控制系统 单机控制系统是由1台PLC控制1台设备或1条简易生产线 。 2. 由PLC构成的集中控制系统 集中控制系统是由1台PLC控制多台设备或几条简易生产线 。 3. 远程I/O控制系统 这种控制系统是集中控制系统的特殊情况，也是由1台PLC控制多个被控对象，但是却有部分I/O系统远离PLC主机 。 4. 由PLC构成的分布式控制系统 这种系统有多个被控对象，每个被控对象由1台具有通信功能的PLC控制，由上位机通过数据总线与多台PLC进行通信，各个PLC之间也有数据交换。 6.1.2 PLC控制系统设计的基本原则 PLC控制系统的总体设计原则是：根据控制任务，在最大限度地满足生产机械或生产工艺对电气控制要求的前提下，运行稳定，安全可靠，经济实用，操作简单，维护方便。 在设计PLC控制系统时，应遵循的基本原则如下 ： 1. 最大限度地满足被控对象提出的各项性能指标 2. 确保控制系统的安全可靠 电气控制系统的可靠性就是生命线，不能安全可靠工作的电气控制系统，是无法长期投入生产运行的，必须将可靠性放在首位。 3. 力求控制系统简单 在能够满足控制要求和保证可靠工作的前提下，不失先进性，应力求控制系统结构简单、经济、实用，使用方便和维护容易。 4. 提供可扩展能力 考虑到生产规模的扩大，生产工艺的改进，控制任务的增加，以及维护方便的需要，在选择PLC的容量时，应留有适当的余量。 6.1.4 PLC控制系统的设计步骤 用PLC进行控制系统设计的一般步骤 如下所示： 1. 控制系统的需求分析 在进行系统设计之前，设计人员首先应该进入现场，对被控对象进行深入的调查、分析和了解，熟悉系统工艺流程及设备性能。并了解生产中可能出现的各种问题，将所有收集到的信息进行整理归纳，确定系统的控制流程和控制方式。 2. 选择PLC机型 目前，国内外PLC生产厂家生产的PLC品种已达数百个，其性能各有特点，价格也不尽相同。在设计PLC控制系统时，要选择最适宜的PLC机型 。 在进行PLC选型时考虑下列因素： (1) 系统的控制目标 设计PLC控制系统时，首要的控制目标就是：确保控制系统安全可靠地稳定运行，提高生产效率，保证产品质量等。 (2) PLC的硬件配置 根据系统的控制目标和控制类型，从众多的PLC生产厂中初步选择几个具有一定知名度的公司 。 3. 系统硬件设计 PLC控制系统的硬件设计是指对PLC外部设备的设计。 4. 系统软件设计 控制系统软件的设计就是用梯形图编写控制程序。 在进行系统软件设计时，还要考虑以下问题： (1) PLC应用系统的软件设计的基本原则 应用系统的软件设计是以系统要实现的工艺要求、硬件组成和操作方式等条件为依据来进行的。 (2) 应用系统软件设计的内容 应用程序设计是指根据系统硬件结构和工艺要求，在软件系统规格书的基础上，使用相应编程语言，对实际应用程序的编制和相应文件的形成过程。 参数表的定义：参数表定义就是按一定格式对系统各接口参数进行规定和整理，为编制程序做准备。 程序框图的绘制：程序框图是指依据工艺流程而绘制的控制过程方框图。 程序的编制：程序的编制是程序设计最主要且最重要阶段，是控制功能的具体实现过程。 程序测试：程序测试是整个程序设计工作中一项很重要的内容，它可以初步检查程序的实际效果。 5. 系统的局部模拟运行 上述步骤完成后，便有了一个PLC控制系统的雏形，接着便进行模拟调试。在确保硬件工作正常的前提下，再进行软件调试。 6. 控制系统联机