可编程控制器应用教程 教学课件 作者 王卫红 于艳秋 李艳杰 李佳锋 第8章 PLC工程应用.ppt

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1、第8章PLC工程应用8.1PLC控制系统设计的原则和内容8.1.1设计原则1．硬件设计原则（1）可靠性（2）经济性（3）先进性及可扩展性2．软件设计原则（1）针对性（2）安全性（3）简捷性8.1.2设计内容1．硬件设计硬件设计应包括以下内容：（1）确定系统的总体结构，如PLC类型，通信方式，以及系统网络的类型。（2）确定输入、输出变量的类型和数量，选择相应的I/O模块。（3）分配变量地址。（4）绘制PLC外部接线图，以及电气原理图。（5）绘制控制盘、箱、柜的外形制造图等。2．软件设计所编写的应用程序可按以下方式进行分类：（1

2、）按程序结构分为：主程序、中断程序、子程序等。（2）按程序用途分为：公用程序、手动程序、自动程序等。（3）按程序功能分为：正常工作程序、应急状态工作程序、故障报警程序等。8.1.3设计步骤1．分析被控对象工艺过程2．根据控制要求编写功能规格书3．确定输入/输出设备4．选择PLC5．分配I/O（输入/输出）点并设计电气图纸（1）分配I/O点根据确定的I/O点和I/O模块，编制控制系统“I/O点”分配表（即符号表）。分配表包括：I/O点的名称、地址。为了方便理解，还可加入对I/O点的定义、注释等。（2）设计控制系统电气图纸图8-

3、1控制系统的设计流程6．程序设计7．将程序输入PLC8．程序模拟调试根据产生模拟信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。（1）硬件模拟法是使用一些硬件输入设备，如钮子开关、按钮、信号发生器、操作器等，产生模拟的现场信号，并将这些信号以接线的方式连到PLC系统的输入端，同时将PLC的输出信号，也以接线的方式接至模拟输出设备上，如信号灯、操作器、数字显示表等。采用硬件模拟法其时效性较强。（2）软件模拟法是另外编写一套模拟程序，下装到PLC中。9．硬件实施（1）控制台、柜的内部元件布置及面板布置；（2）控制台、柜

4、的内部安装及元件的连接；（3）控制台、柜之间的连接。10．联机调试（1）首先将控制电源接通，这时不要接通动力电源，以免设备误动作，造成事故；（2）动作输入设备，如开关、限位等，检查输入信号连接的正确性；（3）在程序中对PLC输出点进行强制，检查输出入信号连接的正确性；（4）下装PLC完整的运行程序；（5）运行PLC，检查PLC联锁是否正确。11．带负荷试车12．整理和编写技术文件（1）设计说明书：应说明工程性质、设计功能、关键控制部分的控制方法等。（2）电气图纸：应包括电气控制原理图、过程检测图、PLC接线图等。（3）安装接

5、线图：应包括柜内及柜间接线的型号及端子图等。（4）电气元件明细表：应分别列示出各柜、台、箱内的元件明细等。（5）PLC程序：为便于竣工投产后的维护，在PLC程序中应有简明注释。8.2PLC控制系统的硬件设计8.2.1PLC的选型PLC选型应满足系统的功能和要求。在选型前应根据拟定的控制方案，考虑以下几点：（1）控制对象精度的要求和控制输入点、输出点的数量；（2）系统需要预留的发展空间；（3）系统需要的响应速度、采样周期；（4）控制室离现场设备的距离；（5）与其他部门的通信方式和网络构成。PLC的主要技术指标包括以下几点。（1

6、）输入/输出点数（2）存储容量（3）扫描速度（4）通信功能8.2.2CPU的选择S7-200的块CPU模块参数，如表8-1所示。S7-200的CPU常用参数如下：（1）最大数字量输入、输出映像区为128点；（2）CPU224以上最大模拟量输入、输出映像区为32点；CPU221/222最大模拟量输入、输出映像区为16点；（3）内部标志位（M寄存器）256个，其中掉电永久保存的112位；（4）256个定时器中有4个1ms定时器，16个10ms定时器，236个100ms定时器；（5）256个计数器均能用超级电容或电池保存；（6）顺

7、序控制继电器256点。特性CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226集成的输入/输出6DI/4DO8DI/6DO14DI/10DO24DI/16DO内置模拟量输入无2AI/1AO无最大扩展模块数量0个8个7个7个7个数据存储区2048字节2048字节8192字节10240字节10240字节在线编辑功能无有高速计数器最大个数46单相4路30kHz6路30kHz4路30kHz2路200kHz6路30kHz双相2路20kHz4路20kHz3路20kHz1路100kHz4路20kHz脉冲输出2路20kHz2路1

8、00kHz2路20kHz内置通信口1RS-4852RS-485表8-1S7-200CPU模块参数8.2.3内存容量的估算S7-200PLC的存储器空间大致分为三个空间，即程序空间、数据空间和参数空间。1．程序空间该空间主要用于存放用户应用程序，程序空间容量在不同的CPU中是不同的。另外