电气控制与PLC应用技术-西门子S7-200 SMART PLC 第4版 第9章 PLC控制系统设计与应用实例.pptx

第九章PLC控制系统设计;目录;9.1PLC控制系统设计的内容和步骤;最大限度地满足被控对象对生产工艺的要求

力求控制系统安全、可靠、优质、经济

应考虑控制规模的发展和工艺的改进;分析控制对象、明确设计任务和要求是整个设计的依据

选定PLC的型号及所需的输入/输出模块，对控制系统的硬件进行配置

编制PLC的输入/输出分配表和绘制输入/输出端子接线图

根据系统设计的要求编写软件规格要求说明书，然后再用相应的编程语言(常用梯形图)进行程序设计

设计操作台、电气柜，选择所需的电气元件

编写设计说明书和操作使用说明书;三、设计步骤;PLC机型的选择

开关量I/O模块的选择

模拟量I/O模块的选择

智能模块的选择;一、PLC机型的选择;1.性能与任务相适应;备用量25%;选择CPU速度比较快的PLC，使执行一条基本指令的时间不超过0.5μs

优化应用软件，缩短扫描周期

采用高速响应模块，其响应的时间不受PLC周期的影响，而只取决于硬件的延时;3.PLC结构合理、机型统一;4.指令系统;二、开关量I/O模块的选择;1.开关量输入模块的选择;1）选择工作电压等级;选择依据：

分散在各处输入信号的多少和信号动作的时间

为便于安装、调试，按就近原则安排输入信号

常选用8点、16点的输入模块；

对于高密度输入模块(32/64点)，同时接通点数不超过模块总点数的60%(视输入电压、环境温度而定）;3）门坎电平;4）备用输入点的设计;2.开关量输出模块的选择;1）输出方式的选择;2）输出电流的选择;3）输出端的短路保护;三、模拟量I/O模块的选择;1.模拟量输入模块的选择;2.模拟量输出模块的选择;根据实际需要选择;9.3PLC控制系统梯形图程序的设计;程序设计时应注意的五个问题

系统框图设计

分配I/O编号

设计应用程序

程序调试和修改

编写说明书;1．系统框图设计;2.分配I/O编号;2.分配I/O编号;3．设计应用程序;4．程序调试和修改;5．编写程序说明书;二、应用程序的设计方法;（一）经验设计法;经验设计法的应用;经验设计法编程方法;经验设计法编程举例——运料小车;联锁制约;续前页;CASE2:P64(NO.20）机床电机控制;I0.0;;总结：经验设计法的特点;;顺序功能图;;顺序功能图的基本结构;

将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步（Step），并用编程元件（S或M）来代表各步；

用转换条件控制代表各步的编程元件（S或M），让它们的状态按一定的顺序变化；

用代表各步的编程元件（S或M）去控制PLC的输出位。;步是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一步之内，各输出量的ON/OFF状态不变，但相邻的两步状态是不同的。

步的转换条件：外部输入信号，内部信号。;;置位、复位指令

SET、RESET（S、R）

顺序控制继电器指令

SequenceControlRelay（SCR）)

起-保-停（自学）

······;用编程元件（M）来代表各步；

用转换条件控制代表各步的编程元件（M），让它们的状态按一定的顺序变化；

用代表各步编程元件（M）去控制PLC的输出位。;;采用S、R指令编程的结构;;;;;Case2TraficLightControl;交通信号灯设置示意图;ControlRequirements控制要求;TraficLightTimingDiagram（时序图）;;顺序功能图;2.SCR指令编程;系统配置;I/O分配表;

;;;步1和步2对应的梯形图;步3、步4的梯形图;步5、步6的梯形图;点动调整程序;电机正、反转延迟切换的程序;停止程序;钻头进刀和退刀是由电机正转和反转实现的，电机的正、反转切换是使用两个接触器KM0.1（正转）、KM0.2（反转）切换三相电源中的任意两相。

防止由于电源换相所引起的短路事故，减少换相对电机的冲击，软件上采用了换相延时措施，梯形图中的T37、T38的延时时间应设在0.5s内。同时在硬件电路上也采取了互锁措施。I/O接线图中的FR用于过载保护。

为便于调整，程序中备有点动控制功能。

;二、四台电动机顺序启、停控制;I/O分配表;I/O接线图;画

出

顺

序

功

能

图;设

计

梯

形

图;系统清零、启动、停止程序;顺序启动程序;顺序停止程序;M0.0=1，顺序启动

M0.1=1，顺序停车;;具有多种工作方式的顺序控制设计方法;机械手工作示意图;机械手控制;手动工作程序;顺序功能图法：;4．合理接入输入信号的触点;四、程序设计过程中应注意的几个问题;故障断线时，设备状态;合理接入;5．重大安全部分不接入PLC的输入端;6．应