可编程控制器应用系统设计.ppt

第4章可编程控制器应用系统设计,4.1可编程控制器应用系统设计本节介绍可编程控制器应用系统设计的原则、方法和步骤。4.1.1PLC应用系统设计的内容和原则1.硬件设计选择PLC的型号、I/O点数、存储器容量等内容时，应留有适当的余量，以利于系统的调整和扩充。2.软件设计7.1.2可编程控制器系统设计步骤,7.1.2可编程控制器系统设计步骤,1.熟悉被控对象，制定控制方案在分析被控对象的基础上，根据PLC的技术特点，与继电接触器控制系统、DCS系统、微机控制系统进行比较，优选控制方案。2.确定I／O点数及类型根据被控对象，确定用户所需的输入、输出设备，并确定PLC的I/O点数和类型。确定I/O点数时则要按实际I/O点数再向上附加20～30％的备用量。选择I/O类型主要考虑数字量／模拟量、电流容量、电压等级、工作速度等。,3.选择PLC机型对于以开关量控制为主的系统，PLC响应时间无需考虑。一般的机型都能满足要求。对于有模拟量控制的系统，特别是闭环控制系统，则要注意PLC响应时间，根据控制的实时性要求，选择合适的高速PLC。有时也可选用快速响应模块和中断输入模块来提高响应速度。若被控对象不仅有逻辑运算处理，同时还有算术运算，如A/D、D/A、BCD码、PID、中断等控制，则需选择指令功能丰富的PLC。若控制系统需要进行数据传输通信，则应选用具有联网通信功能的PLC。一般PLC都带有通信接口如RS232、RS422、RS485，但有些PLC通信口仅能用于连接手持式编程器。,4.选择输入输出设备，分配PLC的I/O地址根据生产设备现场需要，确定控制按钮、行程开关、接触器、电磁阀、信号灯等各种输入输出设备的型号、规格、数量；根据所选的PLC的型号，列出输入输出设备与PLC的I/O端子的对照表，以便绘制PLC外部I/O接线图和编制程序。5.设计PLC应用系统电气图纸PLC应用系统电气线路图主要包括电动机的主电路、PLC外部I／O电路图、系统电源供电线路、电气元件清单，以及电气控制柜内电器安装位置图、电气安装接线图等工艺设计。详细内容参看本章第5节。,6.程序设计根据程序设计思想，绘出程序流程框图，然后以编程指令为基础，画出程序梯形图，编写程序注释。7.系统调试根据电气接线图安装接线，用编程工具将用户程序输入计算机，经过反复编辑、编译、下载、调试、运行，直至运行正确。8.建立文档,4.2应用程序设计方法,4.2.1应用程序设计的基本内容PLC程序设计的基本内容一般包括参数表的定义及地址分配、程序流程框图绘制、程序编制、程序调试和程序使用说明书等五项内容。4.2.2参数表的定义及地址分配4.2.3梯形图的功能流程图设计1.功能流程图的组成功能（状态）流程图由状态、转换、转换条件和动作说明四部分组成。,4.3梯形图的顺序控制设计法,4.3.1S7-200系列PLC顺控制继电器指令,4.3.2举例说明,1.程序分析2.使用说明3.注意事项,,,在该例中，初始化脉冲SM0.1用来置位S0.1，即把S0.1步1步激活；在步1的SCR段要做的工作是置位Q0.4、复位Q0.5和Q0.6。T37同时计时，1s计时到后步发生转移，T37即为步转移条件，T37的常开触点将S0.2步2置位激活的同时，自动使原步S0.1复位。在步2的SCR段，要做的工作是置位Q0.2，同时T38计时，20s计时到后，步从步2S0.2转移到步3SO.3。同时步2复位。在SCR段输出时，常用特殊中间继电器SM0.0常ON继电器执行SCR段的输出操作。因为线圈不能直接和母线相连，所以必须借助于一个常ON的SM0.0来完成任务。,,1顺控指令仅对元件S有效，状态继电器S也具有一般继电器的功能，所以对它能够使用其他指令。2SCR段程序能否执行取决于该步S是否被置位，SCRE与下一个LSCR之间的指令逻辑不影响下一个SCR段程序的执行。,,说明,3不能把同一个S位用于不同程序中，例如如果在主程序中用了S0.1，则在子程序中就不能再使用它。4在SCR段中不能使用JMP和LBL指令，就是说不允许跳入、跳出或在内部跳转，但可以在SCR段附近使用跳转和标号指令。5在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令。6在步发生转移后，所有的SCR段的元器件一般也要复位，如果希望继续输出，可使用置位/复位指令，如图中的Q0.4。7在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序安排,4.3.3十字路口交通信号灯控制设计,1.控制要求2.输入／输出地址分配3.解决方案（1）用单序列顺序功能图编程（2）用并行序列顺序功能图编程,①南北绿灯和东西绿灯不能同时亮。如果同时亮应关闭信号灯系统，并立即报警。②南北红灯亮维持25s。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20s。20s时，东西绿灯闪亮，闪亮3s后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2s。到2s时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。③东西红灯亮维持30s。南北绿灯亮维持25s，然后闪亮3s，再熄灭。同时南北黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。图7-24十字路交通信号灯工作时序图④周而复始，循环往复。,,,涉及的输入输出继电器、定时器及顺控继电器的用途及地址如表十字路交通灯并行序列状态流程图十字路交通灯并形序列控制方案梯形图,,,,,,,