西门子PLC编程及应用 教学课件 ppt 作者 刘美俊 第8章 S7-200 PLC控制系统的设计.ppt

第8章 S7-200 PLC控制系统的设计与应用 8.1 PLC控制系统设计简介 8.2 PLC应用系统的可靠性措施 8.3 节省PLC输入/输出点数的方法 8.4 S7-200 PLC的模拟量PID控制及应用 8.5 运输机顺序控制系统 8.6 反应池送液控制系统 8.7 电梯控制系统 8.8 炉温控制系统 8.9 组合机床动力滑台控制系统 8.1 PLC控制系统设计简介 8.1.1 系统设计的原则 8.1.2 系统设计和调试的主要步骤 8.1.1 系统设计的原则 1. 评估控制任务 2. 控制系统设计的原则 1. 评估控制任务 （1）控制规模 （2）可靠性要求 （3）数据处理速度 2. 控制系统设计的原则 1）完整性原则 2）可靠性原则 3）经济性原则 4）发展性原则 8.1.2 系统设计和调试的主要步骤 1. 系统设计的步骤 2. 系统调试的步骤 1. 系统设计的步骤 （1）了解工艺过程，分析控制要求 （2）确定系统总体设计方案 （3）系统I/O设备以及S7-200 PLC的选择和设计 （4）编写应用程序 （5）编写技术文件 2. 系统调试的步骤 （1）模拟调试 （2）联机调试 8.2 PLC应用系统的可靠性措施 8.2.1 安装和布线 8.2.2 控制系统的接地 8.2.3 抑制电路的使用 8.2.4 S7-200 PLC的电源计算与抗干扰 8.2.1 安装和布线 1. 安装环境要求 2. 外部布线 1. 安装环境要求 （1）防高温的措施 （2）防低温的措施 （3）湿度措施 （4）防振动和冲击的措施 （5）周围空气的影响 8.2.2 控制系统的接地 1. 接地方法 2. PLC接地的注意事项 8.2.3 抑制电路的使用 1. 输入端的抗干扰措施 2. 输出端的抗干扰措施 1. 输入端的抗干扰措施 （1）防输入信号干扰的措施 （2）防感应电压的措施 2. 输出端的抗干扰措施 （1）输出端的保护 （2）用旁路电阻防错 8.2.4 S7-200 PLC的电源计算与抗干扰 1. 电源容量计算 2. 电源抗干扰 1. 电源容量计算 S7-200 CPU模块提供DC5V和DC24V电源。当有扩展模块时，CPU通过I/O总线为其提供5V电源，所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源定额。若不够用不能外接5V电源。每个CPU都有一个DC24V传感器电源，它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供DC24V电源。如果电源要求超出了CPU模块的电源定额，可以增加一个外部DC24V电源来提供给扩展模块。进行电源容量计算时，用CPU所能提供的电源容量减去各模块所需要的电源消耗量。DC24V电源需求取决于通信端口上的负载大小。CPU上的通信口可以连接PC/PPI电缆和TD200并为它们供电，此电源消耗不必再纳入计算中。 2. 电源抗干扰 1）在PLC电源的输入端加接隔离变压器，由隔离变压器的输出端直接向PLC供电，这样可抑制来自电网的干扰。隔离变压器的电压比可取为1∶1。在一次和二次绕组之间采用双屏蔽技术：一次侧采用漆包线或铜线等非导磁材料，在铁心上绕一层，注意电气上不能短路，并接到中性线；二次侧采用双绞线，双绞线能减少电源线间干扰。 2）在PLC电源的输入端加接低通滤波器，可滤去来自电网的高频干扰和高次谐波。 8.3 节省PLC输入/输出点数的方法 8.3.1 减少输入点数的方法 8.3.2 减少输出点数的方法 8.3.1 减少输入点数的方法 1. 分时分组输入 2. 将信号设置在PLC之外 8.3.2 减少输出点数的方法 在PLC的输出功率允许的条件下，通/断状态完全相同的多个负载并联后，可以共用一个输出点，通过外部的或PLC控制的转换开关的切换，一个输出点可以控制两个或多个不同时工作的负载。与外部元件的触点配合，可以用一个输出点控制两个或多个有不同要求的负载。用一个输出点控制指示灯常亮或闪烁，可以显示两种不同的信息。在需要用指示灯显示PLC驱动的负载（如接触器线圈）状态时，可以将指示灯与负载并联，并联时指示灯与负载的额定电压应相同，总电流不应超过允许的值。可以选用电流小、工作可靠的LED指示灯。 8.4 S7-200 PLC的模拟量PID控制及应用 8.4.1 PID算法简介 8.4.2 PID回路指令 8.4.3 应用举例 1. 比例项 2. 积分项 3. 微分项 8.4.2 PID回路指令 1. 指令格式及梯形图 2. 指令功能 3. PID回路指令控制方式 4. 回路输入/输出变量的数值转换及其范围 5. PID指令运行出错条件 8.4