機電控制技術-PLC2

可編程控制器應用測量與機電控制》核心課程微型PLC系統設計流程1.8PLC的軟件系統Contents主要內容1.2PLC與其它工業控制系統的比較1.3PLC的特點1.9PLC的工作原理1.4PLC的應用領域1.5PLC的分類1.6PLC的基本組成1.7PLC的配置測量與機電控制》核心課程1.微型PLC系統設計流程

分解控制過程或者機器

創建功能說明

安全電路的設計

指定操作員站

創建配置圖

建立符號名表（可選）測量與機電控制》核心課程1.微型PLC系統設計流程（1）分解控制過程將控制過程或者機器分解成相互獨立的部分。分解決定了控制器之間的界限，并將影響功能描述和資源的分配。測量與機電控制》核心課程（2）

創建功能說明寫出過程或者機器每一部分的操作描述。它包括以下內容：I/O點、操作的功能描述、每個執行機構（例如線圈、電機和驅動器等）在動作之前需要滿足的狀態、操作員接口的描述以及過程或機器與其他部分的接口。1.微型PLC系統設計流程測量與機電控制》核心課程（3）

安全電路的設計識別要求設計硬件安全線路的設備。控制設備在不安全的條件下出現故障，會造成不可預料的啟動或者機器操作的變化。在不可預料或者不正確的機器操作會造成人身傷害或嚴重的財產損失的場合，應該考慮采用獨立于S7--200的機電超馳控制來防止不安全的操作。在設計安全電路時，應考慮以下幾點：1.微型PLC系統設計流程測量與機電控制》核心課程識別有可能不合適或者不可預料操作有可能會造成危害的執行機構。識別確保操作不發生危害的條件，并決定如何獨立于CPU來檢測這些條件。識別上電或斷電時，CPU和I/O對過程有何影響，識別錯誤何時被檢測出來。這個信息只能用于常規的和可以預料的異常操作，不能用于保障安全的目的。設計獨立于CPU的手動或機電超馳控制來阻止危險的操作。向CPU提供獨立電路的狀態信息，便于程序和操作員界面得到需要的信息。識別其它與過程安全操作相關的安全要求。測量與機電控制》核心課程（4）指定操作員站根據功能描述的要求建立操作員站的配置圖。包括如下內容：與過程或者機器有關的每個操作員站的位置總圖。操作員站與CPU或擴展模塊有關的電氣圖1.微型PLC系統設計流程測量與機電控制》核心課程（5）

創建配置圖根據功能描述的要求建立控制設備的配置圖。包括如下內容：和過程或者機器有關的每個CPU的位置圖。

CPU和擴展I/O模塊的機械布局圖（包括控制柜和其它設備）。每個CPU和擴展模塊的電氣圖（包括設備型號、通訊地址和I/O地址）。1.微型PLC系統設計流程測量與機電控制》核心課程（6）

建立符號名表（可選）如果選擇了符號名尋址，需要對絕對地址建立一個符號名表。符號名表不僅包括物理輸入／輸出信號，還包括程序中用到的其它元件。1.微型PLC系統設計流程測量與機電控制》核心課程2程序的基本組件一個程序塊由可執行代碼和注釋組成。可執行代碼由主程序和若干子程序或者中斷服務程序組成。可執行代碼被編譯并下載到S7--200中，而程序注釋不會被下載。您可以使用組織組件（主程序、子程序和中斷服務程序）來結構化您的控制程序。以下例子程序包括一個子程序和一個中斷服務程序。該例子程序使用一個定時中斷，每100ms讀一次模擬量的輸入值。測量與機電控制》核心課程2程序的基本組件測量與機電控制》核心課程⑴主程序主程序中包括控制應用的指令。S7--200在每一個掃描周期中順序執行這些指令。主程序也被表示為OB1。⑵子程序子程序是應用程序中的可選組件。只有被主程序、中斷服務程序或者其它子程序調用時，子程序才會執行。當希望重復執行某項功能時，子程序是非常有用的。與其在主程序中的不同位置多次使用相同的程序代碼，不如將這段程序邏輯寫在子程序中，然后在主程序中需要的地方調用。2程序的基本組件測量與機電控制》核心課程⑶中斷服務程序中斷服務程序是應用程序中的可選組件。當特定的中斷事件發生時，中斷服務程序執行。可以為一個預先定義好的中斷事件設計一個中斷服務程序。當特定的事件發生時，S7--200會執行中斷服務程序。中斷服務程序不會被主程序調用。只有當中斷服務程序與一個中斷事件相關聯，且在該中斷事件發生時，S7--200才會執行中斷服務程序。2程序的基本組件測量與機電控制》核心課程⑷程序中的其它組件其它塊中也包含了S7--200的信息。當下載程序時，可以選擇同時下載這些塊。系統塊系統塊允許您為S7--200配置不同的硬件參數。數據塊數據塊存儲應用程序中所使用的不同變量值（V存儲器）。可以用數據塊輸入數據的初始值。2程序的基本組件測量與機電控制》核心課程3繼電器控制電路轉換為梯形圖法繼電器接觸器控制系統經過長期的使用，已有一套能完成系統要求的控制功能并經過驗證的控制電路圖，而PLC控制的梯形圖和繼電器接觸器控制電路圖很相似，因此可以直接將經過驗證的繼電器接觸器控制電路圖轉換成梯形圖。主要步驟如下：（1）熟悉現有的繼電器控制線路。（2）對照PLC的I/O端子接線圖，將繼電器電路圖上的被控器件（如接觸器線圈、指示燈、電磁閥等）換成接線圖上對應的輸出點的編號，將電路圖上的輸入裝置（如傳感器、按鈕開關、行程開關等）觸點都換成對應的輸入點的編號。（3）將繼電器電路圖中的中間繼電器、定時器，用PLC的輔助繼電器、定時器來代替。（4）畫出全部梯形圖，并予以簡化和修改。測量與機電控制》核心課程電動機Y/△減壓起動控制（1）工作原理如下：按下啟動按鈕SB2,KM1、KM3、KT通電并自保，電動機接成Y型起動，2s后，KT動作，使KM3斷電，KM2通電吸合，電動機接成△型運行。按下停止按扭SB1，電動機停止運行。3繼電器控制電路轉換為梯形圖法測量與機電控制》核心課程

（2）I/O分配

輸入

輸出

停止按鈕SB1：I0.0KM1：Q0.0KM2：

Q0.1

起動按鈕SB2：I0.1KM3：Q0.2

過載保護FR：

I0.2電動機Y/△減壓起動控制3繼電器控制電路轉換為梯形圖法測量與機電控制》核心課程（3）梯形圖程序電動機Y/△減壓起動控制3繼電器控制電路轉換為梯形圖法測量與機電控制》核心課程為了簡化電路，當多個線圈都受某一串并聯電路控制時，可在梯形圖中設置該電路控制的存儲器的位，如M0.0。3繼電器控制電路轉換為梯形圖法測量與機電控制》核心課程4.邏輯設計法邏輯設計法是以布爾代數為理論基礎，根據生產過程中各工步之間的各個檢測元件（如行程開關、傳感器等）狀態的變化，列出檢測元件的狀態表，確定所需的中間記憶元件，再列出各執行元件的工序表，然后寫出檢測元件、中間記憶元件和執行元件的邏輯表達式，再轉換成梯形圖。測量與機電控制》核心課程用PLC構成交通燈控制系統控制要求：如圖所示，起動后，南北紅燈亮并維持25s。在南北紅燈亮的同時，東西綠燈也亮，1s后，東西車燈即甲亮。到20s時，東西綠燈閃亮，3s后熄滅，在東西綠燈熄滅后東西黃燈亮，同時甲滅。黃燈亮2s后滅東西紅燈亮。與此同時，南北紅燈滅，南北綠燈亮。1s后，南北車燈即乙亮。南北綠燈亮了25s后閃亮，3s后熄滅，同時乙滅，黃燈亮2s后熄滅，南北紅燈亮，東西綠燈亮，循環。4.邏輯設計法測量與機電控制》核心課程用PLC構成交通燈控制系統4.邏輯設計法測量與機電控制》核心課程（2）I/O分配輸入起動按鈕：I0.0輸出

南北紅燈：Q0.0東西紅燈：Q0.3南北黃燈：Q0.1東西黃燈：Q0.4南北綠燈：Q0.2東西綠燈：Q0.5

南北車燈：Q0.6東西車燈：Q0.7用PLC構成交通燈控制系統4.邏輯設計法測量與機電控制》核心課程（3）程序設計

根據控制要求首先畫出十字路口交通信號燈的時序圖用PLC構成交通燈控制系統4.邏輯設計法測量與機電控制》核心課程首先，找出南北方向和東西方向燈的關系：南北紅燈亮（滅）的時間=東西紅燈滅（亮）的時間，南北紅燈亮25S（T37計時）后，東西紅燈亮30S（T41計時）后。其次，找出東西方向的燈的關系：東西紅燈亮30S后滅（T41復位）→東西綠燈平光亮20S（T43計時）后→東西綠燈閃光3S（T44計時）后，綠燈滅→東西黃燈亮2S（T42計時）。

再其次，找出南北向燈的關系：南北紅燈亮25S（T37計時）后滅→南北綠燈平光25S（T38計時）后→南北綠燈閃光3S（T39計時）后，綠燈滅→南北黃燈亮2S（T40計時）。最后找出車燈的時序關系：東西車燈是在南北紅燈亮后開始延時（T49計時）1S后，東西車燈亮，直至東西綠燈閃光滅（T44延時到）；南北車燈是在東西紅燈亮后開始延時（T50計時）1S后，南北車燈亮，直至南北綠燈閃光滅（T39延時到）。用PLC構成交通燈控制系統---分析4.邏輯設計法測量與機電控制》核心課程根據上述分析列出各燈的輸出控制表達式：東西紅燈：Q0.3=T37南北紅燈：Q0.0=M0.0·T3東西綠燈：Q0.5=Q0.0·T43+T43·T44·T59南北綠燈：Q0.2=Q0.3·T38+T38·T39·T59東西黃燈：Q0.4=T44·T42南北黃燈：Q0.1=T39·T40東西車燈：Q0.7=T49·T44