西门子PLC应用基础与实训 教学课件 作者 吴丽 主编 胡健 副主编任务六.ppt

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1、§6.1学习目标§6.2知识准备§6.3项目概述§6.4任务描述§6.5总结分析§6.6训练任务任务六控制系统程序设计与调试§6.1学习目标了解PLC控制系统的设计方法、步骤。学会PLC的选型、I/O数量和模块的选择、I/O端口设计及程序编制方法。掌握PLC程序的下载、模拟运行、调试、修改及联机调试方法。§6.2知识准备§6.2.1PLC控制系统设计§6.2.2PLC控制系统硬件设计§6.2.3PLC的软件设计§6.2.4系统调试§6.2.1PLC控制系统设计1.系统设计的基本原则选用的PLC必须满足被控对象的控制要求。考虑将来发展的需要，选用的PLC应是功能较强的新产品，并留有适当的

2、余量。在满足控制要求的前提下，保证PLC控制系统安全、可靠。PLC控制系统尽可能简单。具有高的性能价格比。2.系统设计的步骤分析被控对象，确定输入、输出设备的类型和数量。确定PLC的I/O点数，并选择相应点数的PLC机型。合理分配I/O点数，绘制PLC输入、输出端子接线图。根据控制要求绘制工作循环图或状态流程图。编写用户程序。输入用户程序到PLC中。先模拟再联机调试；先局部分段再整体系统调试。调试过程结束，整理技术资料，投入使用。§6.2.2PLC控制系统硬件设计1.CPU型号的选择在选择CPU模块时，应考虑开关量、模拟量模块的扩展能力，程序存储器与数据存储器的容量，通讯接口的个数，本

3、机I/O点的数量等。CPU的运行速度是指执行每一步用户程序的时间。对于以开关量为主的控制系统，不用考虑扫描速度，一般的PLC机型都可使用。对于以模拟量为主的控制系统，必须选择合适CPU种类的PLC机型，以满足需要。CPU内存容量即是用户程序区的大小，与I/O点数的种类、数量和用户的编程水平有关。可按下面的经验公式估算。总内存容量＝（开关量输入点数＋开关量输出点数）×10＋模拟量点数×150计算出的总容量再增加25％～35％的余量。1.CPU型号的选择2.I/O模块的选择根据要求将与PLC相连的全部输入、输出器件根据所需的电压、电流的大小、种类分别列表统计，考虑将来发展的需要再相应增加1

4、0％～15％的余量，估算PLC所需I/O总点数，最后选择点数相当的PLC。I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的依据。若I/O点数较少，且由PLC构成单机控制系统，应选用小型的可编程控制器。若I/O点数过多，且由PLC构成控制系统的控制对象分散、控制级数较多，应选择大、中型的可编程控制器。3.I/O地址分配输入器件指连接到PLC输入端子用于产生输入信号的器件。常用的输入器件分主令器件和检测器件两大类。主令器件包括：按钮、选择开关、数字开关等，产生主令输入信号。检测器件包括：行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器辅助触点等，产生检测运行状态的信号。3.I/O地址分配输出器件指连

5、接到PLC输出端子用于执行程序运行结果的器件。常用的输出器件分驱动负载和显示负载。驱动负载包括：接触器、继电器、电磁阀。显示负载包括：指示灯、数字显示装置、电铃、蜂鸣器等。根据外接输出器件确定PLC采用的输出类型。PLC输出端口有三种类型：继电器、晶体管和晶闸管输出，分别适用于外接交直流负载、直流负载和交流负载。对于要求模拟信号的输出器件，通过用模拟输出模块将输出信号变成模拟量输出。§6.2.3PLC控制系统软件设计用户程序的设计内容包括初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急程序等。首先确定用户程序的基本结构，画出控制系统的程序流程图或者顺序功能图。先列出I/O符号表，同时把程

6、序中用到的M、T、C及功能列出来，便于编写程序和阅读程序。可以选择梯形图、语句表、顺序功能图编程语言对于简单控制系统用梯形图编程，直观。对于复杂控制系统最好用顺序功能图的设计程序，可以使程序思路清晰，条理性强。对于经验丰富的技术人员，语句表编程简洁。§6.2.4系统调试1.模拟调试用接在输入端的模拟开关或者按钮来模拟PLC的各种现场开关和传感器状态，例如限位开关或传感器触点的接通和断开。通过输出模块上各输出点对应的发光二极管，观察PLC输出逻辑是否正确，是否满足设计要求。需要模拟量信号时，可用电位器和万用表配合进行。可以给模拟量输入模块提供标准的输入信号，通过调节模块上的电位器或程序中

7、的系数，使模拟量输入信号和转换后的数字量之间满足要求。2.联机调试先完成硬件的安装与接线，然后把编制好的程序下载到PLC中。在STOP模式用编程软件将PLC的输出点强制为ON或OFF，观察对应PLC的负载（外部接触器）的动作是否正常。完成上述调试后，将PLC置于RUN状态，接通负载电源，直接在模拟设备盘上运行程序，检查控制系统是否能满足要求。在调试过程中将暴露出系统中可能存在的硬件问题，以及程序设计谁出现的问题，发现问题后在现场加以解决，直到完