机电控制技术-PLC2

可编程控制器应用测量与机电控制》核心课程微型PLC系统设计流程1.8PLC的软件系统Contents主要内容1.2PLC与其它工业控制系统的比较1.3PLC的特点1.9PLC的工作原理1.4PLC的应用领域1.5PLC的分类1.6PLC的基本组成1.7PLC的配置测量与机电控制》核心课程1.微型PLC系统设计流程

分解控制过程或者机器

创建功能说明

安全电路的设计

指定操作员站

创建配置图

建立符号名表（可选）测量与机电控制》核心课程1.微型PLC系统设计流程（1）分解控制过程将控制过程或者机器分解成相互独立的部分。分解决定了控制器之间的界限，并将影响功能描述和资源的分配。测量与机电控制》核心课程（2）

创建功能说明写出过程或者机器每一部分的操作描述。它包括以下内容：I/O点、操作的功能描述、每个执行机构（例如线圈、电机和驱动器等）在动作之前需要满足的状态、操作员接口的描述以及过程或机器与其他部分的接口。1.微型PLC系统设计流程测量与机电控制》核心课程（3）

安全电路的设计识别要求设计硬件安全线路的设备。控制设备在不安全的条件下出现故障，会造成不可预料的启动或者机器操作的变化。在不可预料或者不正确的机器操作会造成人身伤害或严重的财产损失的场合，应该考虑采用独立于S7--200的机电超驰控制来防止不安全的操作。在设计安全电路时，应考虑以下几点：1.微型PLC系统设计流程测量与机电控制》核心课程识别有可能不合适或者不可预料操作有可能会造成危害的执行机构。识别确保操作不发生危害的条件，并决定如何独立于CPU来检测这些条件。识别上电或断电时，CPU和I/O对过程有何影响，识别错误何时被检测出来。这个信息只能用于常规的和可以预料的异常操作，不能用于保障安全的目的。设计独立于CPU的手动或机电超驰控制来阻止危险的操作。向CPU提供独立电路的状态信息，便于程序和操作员界面得到需要的信息。识别其它与过程安全操作相关的安全要求。测量与机电控制》核心课程（4）指定操作员站根据功能描述的要求建立操作员站的配置图。包括如下内容：与过程或者机器有关的每个操作员站的位置总图。操作员站与CPU或扩展模块有关的电气图1.微型PLC系统设计流程测量与机电控制》核心课程（5）

创建配置图根据功能描述的要求建立控制设备的配置图。包括如下内容：和过程或者机器有关的每个CPU的位置图。

CPU和扩展I/O模块的机械布局图（包括控制柜和其它设备）。每个CPU和扩展模块的电气图（包括设备型号、通讯地址和I/O地址）。1.微型PLC系统设计流程测量与机电控制》核心课程（6）

建立符号名表（可选）如果选择了符号名寻址，需要对绝对地址建立一个符号名表。符号名表不仅包括物理输入／输出信号，还包括程序中用到的其它元件。1.微型PLC系统设计流程测量与机电控制》核心课程2程序的基本组件一个程序块由可执行代码和注释组成。可执行代码由主程序和若干子程序或者中断服务程序组成。可执行代码被编译并下载到S7--200中，而程序注释不会被下载。您可以使用组织组件（主程序、子程序和中断服务程序）来结构化您的控制程序。以下例子程序包括一个子程序和一个中断服务程序。该例子程序使用一个定时中断，每100ms读一次模拟量的输入值。测量与机电控制》核心课程2程序的基本组件测量与机电控制》核心课程⑴主程序主程序中包括控制应用的指令。S7--200在每一个扫描周期中顺序执行这些指令。主程序也被表示为OB1。⑵子程序子程序是应用程序中的可选组件。只有被主程序、中断服务程序或者其它子程序调用时，子程序才会执行。当希望重复执行某项功能时，子程序是非常有用的。与其在主程序中的不同位置多次使用相同的程序代码，不如将这段程序逻辑写在子程序中，然后在主程序中需要的地方调用。2程序的基本组件测量与机电控制》核心课程⑶中断服务程序中断服务程序是应用程序中的可选组件。当特定的中断事件发生时，中断服务程序执行。可以为一个预先定义好的中断事件设计一个中断服务程序。当特定的事件发生时，S7--200会执行中断服务程序。中断服务程序不会被主程序调用。只有当中断服务程序与一个中断事件相关联，且在该中断事件发生时，S7--200才会执行中断服务程序。2程序的基本组件测量与机电控制》核心课程⑷程序中的其它组件其它块中也包含了S7--200的信息。当下载程序时，可以选择同时下载这些块。系统块系统块允许您为S7--200配置不同的硬件参数。数据块数据块存储应用程序中所使用的不同变量值（V存储器）。可以用数据块输入数据的初始值。2程序的基本组件测量与机电控制》核心课程3继电器控制电路转换为梯形图法继电器接触器控制系统经过长期的使用，已有一套能完成系统要求的控制功能并经过验证的控制电路图，而PLC控制的梯形图和继电器接触器控制电路图很相似，因此可以直接将经过验证的继电器接触器控制电路图转换成梯形图。主要步骤如下：（1）熟悉现有的继电器控制线路。（2）对照PLC的I/O端子接线图，将继电器电路图上的被控器件（如接触器线圈、指示灯、电磁阀等）换成接线图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置（如传感器、按钮开关、行程开关等）触点都换成对应的输入点的编号。（3）将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用PLC的辅助继电器、定时器来代替。（4）画出全部梯形图，并予以简化和修改。测量与机电控制》核心课程电动机Y/△减压起动控制（1）工作原理如下：按下启动按钮SB2,KM1、KM3、KT通电并自保，电动机接成Y型起动，2s后，KT动作，使KM3断电，KM2通电吸合，电动机接成△型运行。按下停止按扭SB1，电动机停止运行。3继电器控制电路转换为梯形图法测量与机电控制》核心课程

（2）I/O分配

输入

输出

停止按钮SB1：I0.0KM1：Q0.0KM2：

Q0.1

起动按钮SB2：I0.1KM3：Q0.2

过载保护FR：

I0.2电动机Y/△减压起动控制3继电器控制电路转换为梯形图法测量与机电控制》核心课程（3）梯形图程序电动机Y/△减压起动控制3继电器控制电路转换为梯形图法测量与机电控制》核心课程为了简化电路，当多个线圈都受某一串并联电路控制时，可在梯形图中设置该电路控制的存储器的位，如M0.0。3继电器控制电路转换为梯形图法测量与机电控制》核心课程4.逻辑设计法逻辑设计法是以布尔代数为理论基础，根据生产过程中各工步之间的各个检测元件（如行程开关、传感器等）状态的变化，列出检测元件的状态表，确定所需的中间记忆元件，再列出各执行元件的工序表，然后写出检测元件、中间记忆元件和执行元件的逻辑表达式，再转换成梯形图。测量与机电控制》核心课程用PLC构成交通灯控制系统控制要求：如图所示，起动后，南北红灯亮并维持25s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。黄灯亮2s后灭东西红灯亮。与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。1s后，南北车灯即乙亮。南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。4.逻辑设计法测量与机电控制》核心课程用PLC构成交通灯控制系统4.逻辑设计法测量与机电控制》核心课程（2）I/O分配输入起动按钮：I0.0输出

南北红灯：Q0.0东西红灯：Q0.3南北黄灯：Q0.1东西黄灯：Q0.4南北绿灯：Q0.2东西绿灯：Q0.5

南北车灯：Q0.6东西车灯：Q0.7用PLC构成交通灯控制系统4.逻辑设计法测量与机电控制》核心课程（3）程序设计

根据控制要求首先画出十字路口交通信号灯的时序图用PLC构成交通灯控制系统4.逻辑设计法测量与机电控制》核心课程首先，找出南北方向和东西方向灯的关系：南北红灯亮（灭）的时间=东西红灯灭（亮）的时间，南北红灯亮25S（T37计时）后，东西红灯亮30S（T41计时）后。其次，找出东西方向的灯的关系：东西红灯亮30S后灭（T41复位）→东西绿灯平光亮20S（T43计时）后→东西绿灯闪光3S（T44计时）后，绿灯灭→东西黄灯亮2S（T42计时）。

再其次，找出南北向灯的关系：南北红灯亮25S（T37计时）后灭→南北绿灯平光25S（T38计时）后→南北绿灯闪光3S（T39计时）后，绿灯灭→南北黄灯亮2S（T40计时）。最后找出车灯的时序关系：东西车灯是在南北红灯亮后开始延时（T49计时）1S后，东西车灯亮，直至东西绿灯闪光灭（T44延时到）；南北车灯是在东西红灯亮后开始延时（T50计时）1S后，南北车灯亮，直至南北绿灯闪光灭（T39延时到）。用PLC构成交通灯控制系统---分析4.逻辑设计法测量与机电控制》核心课程根据上述分析列出各灯的输出控制表达式：东西红灯：Q0.3=T37南北红灯：Q0.0=M0.0·T3东西绿灯：Q0.5=Q0.0·T43+T43·T44·T59南北绿灯：Q0.2=Q0.3·T38+T38·T39·T59东西黄灯：Q0.4=T44·T42南北黄灯：Q0.1=T39·T40东西车灯：Q0.7=T49·T44