可编程序控制器系统设计与应用资料课件.ppt

1、1可编程序控制器系统设计与应用资料可编程序控制器系统设计与应用资料 教学内容：教学内容：6.1 PLC控制系统设计控制系统设计 6.2 PLC控制系统硬件配置控制系统硬件配置 6.3 PLC控制系统软件设计控制系统软件设计 6.4 PLC应用程序的典型环节及设计技巧应用程序的典型环节及设计技巧 6.5 PLC在工业控制中的应用在工业控制中的应用 6.6 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 u可编程控制系统设计时应遵循以下原则：可编程控制系统设计时应遵循以下原则：最大限度的满足被控对象的要求；最大限度的满足被控对象的要求；在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、适用

2、及维护方便；在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、适用及维护方便；保证系统的安全可靠；保证系统的安全可靠；考虑生产发展和工艺改进的要求，在选型时应留有适当的余量。考虑生产发展和工艺改进的要求，在选型时应留有适当的余量。uPLC控制系统设计的主要内容有：控制系统设计的主要内容有：分析控制对象，明确设计任务和要求；分析控制对象，明确设计任务和要求；选定选定PLC的型号，对控制系统的硬件进行配置；的型号，对控制系统的硬件进行配置；选择所需的输入选择所需的输入/输出模块，编制输出模块，编制PLC的输入的输入/输出分配表和输入输出分配表和输入/输出端子接线图输出端子接线图;根据系统设计要求编

3、写程序规格要求说明书，再用相应的编程语言进行程序设计；根据系统设计要求编写程序规格要求说明书，再用相应的编程语言进行程序设计；设计操作台、电气柜、选择所需的电器元件；设计操作台、电气柜、选择所需的电器元件；编写设计说明书和操作使用说明书。编写设计说明书和操作使用说明书。uPLC的结构和工作方式与一般微机和继电器相比各有特点，其具体设计步骤如下：的结构和工作方式与一般微机和继电器相比各有特点，其具体设计步骤如下：详细了解被控对象的生产工艺过程，分析控制要求。详细了解被控对象的生产工艺过程，分析控制要求。根据控制要求确定所需的用户输入根据控制要求确定所需的用户输入/输出设备。输出设备。选择选择PL

4、C类型。类型。分配分配PLC的的I/O点，设计点，设计I/O连接图。连接图。PLC软件设计，同时可进行控制台的设计和现场施工。软件设计，同时可进行控制台的设计和现场施工。系统调试，固化程序，交付使用。系统调试，固化程序，交付使用。图图6-1 PLC控制系统设计步骤控制系统设计步骤u硬件系统设计主要包括硬件系统设计主要包括PLCPLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等内容。及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等内容。u随着随着PLCPLC功能的不断提高和完善，功能的不断提高和完善，PLCPLC几乎可以完成工业控制领域的所有任务。但几乎可以完成工业控制领域的所有任务

5、。但PLCPLC还是还是有它最适合的应用场合，所以在接到一个控制任务后，要分析被控对象的控制过程和要求，有它最适合的应用场合，所以在接到一个控制任务后，要分析被控对象的控制过程和要求，看看用什么控制装备看看用什么控制装备（PLCPLC、单片机、单片机、DCSDCS或工控机或工控机IPCIPC）来完成该任务最合适。来完成该任务最合适。u当确定由当确定由PLCPLC来完成控制后，设计者接下来要解决两个主要问题：来完成控制后，设计者接下来要解决两个主要问题：PLC容量的选择：首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的容量的选择：首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来，包括开关量点找出来

6、，包括开关量I/O和模拟量和模拟量I/O以及这些以及这些I/O点的性质。然后对用户存储器容量进行估算。点的性质。然后对用户存储器容量进行估算。PLC机型的选择：由于生产机型的选择：由于生产PLC的厂家众多，实现的功能虽基本相同，但性能、价格和编程的厂家众多，实现的功能虽基本相同，但性能、价格和编程语言却有较大差别，一般应从功能方面、价格方面和售后服务等几个方面考虑。语言却有较大差别，一般应从功能方面、价格方面和售后服务等几个方面考虑。u输入输出信号在输入输出信号在PLCPLC接线端子上的地址分配是进行接线端子上的地址分配是进行PLCPLC控制系统设计的基础。对软件设计控制系统设计的基础。对软件

7、设计来说，来说，I/OI/O地址分配以后才可进行编程；对控制柜及地址分配以后才可进行编程；对控制柜及PLCPLC的外围接线来说，只有的外围接线来说，只有I/OI/O地址确地址确定以后，才可以绘制电气接线图、装配图，让装配人员根据线路图和安装图安装控制柜。定以后，才可以绘制电气接线图、装配图，让装配人员根据线路图和安装图安装控制柜。u在进行在进行I/O地址分配时最好把地址分配时最好把I/O点的名称、代码和地址以表格的形式列写出来。如下表所点的名称、代码和地址以表格的形式列写出来。如下表所示：示：输入信号输出信号停止按钮SB1I0.0正转接触器KM1反转接触器KM2Q0.1Q0.2起动按钮SB2I

8、0.1点动按钮SB3I0.2u对于过程控制，扫描周期和响应时间必须认真考虑。对于过程控制，扫描周期和响应时间必须认真考虑。PLCPLC顺序扫描的工作方式，使它不能顺序扫描的工作方式，使它不能可靠地接收持续时间小于扫描周期的输入信号。总之，可靠地接收持续时间小于扫描周期的输入信号。总之，PLCPLC的处理速度应满足实时控制的的处理速度应满足实时控制的要求。要求。选定选定PLCPLC及其扩展模块（如需要的话）和分配完及其扩展模块（如需要的话）和分配完I/OI/O地址后，硬件设计的主要内容就是完地址后，硬件设计的主要内容就是完成电气控制系统原理图的设计、电气控制元器件的选择和控制柜的设计。成电气控制

9、系统原理图的设计、电气控制元器件的选择和控制柜的设计。u在一些典型的控制环节和电路的基础上，根据被控制对象对控制系统的具体要求，凭经验在一些典型的控制环节和电路的基础上，根据被控制对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合。有时为了得到一个满意的设计结果，需要进行多次反复地调试和修改，进行选择、组合。有时为了得到一个满意的设计结果，需要进行多次反复地调试和修改，增加一些辅助触点和中间编程元件。增加一些辅助触点和中间编程元件。u经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。但是，

10、由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也果。但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验。比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验。u工业电气控制线路中，有不少都是通过继电器等电器元件来实现，因此，用工业电气控制线路中，有不少都是通过继电器等电器元件来实现，因此，用“0 0”和和“1 1”两两种取值的逻辑代数设计电器控制线路是完全可以的，用逻辑设计法设计种取值的逻辑代数设计电器控制线路是完全可以的，用逻辑设计法设计PLC应用程序的一应用程序的一般步骤如下：般步骤如下：列出执行元件动作节拍表；列出执

11、行元件动作节拍表；绘制电气控制系统的状态转移图；绘制电气控制系统的状态转移图；进行系统的逻辑设计；进行系统的逻辑设计；编写程序；编写程序；对程序检测、修改和完善。对程序检测、修改和完善。u顺序功能图法是首先根据系统的工艺流程设计顺序功能图，然后再依据顺序功能图设计顺顺序功能图法是首先根据系统的工艺流程设计顺序功能图，然后再依据顺序功能图设计顺序控制程序。在顺序功能图中，实现转换时使前级步的活动结束而使后续步的活动开始，序控制程序。在顺序功能图中，实现转换时使前级步的活动结束而使后续步的活动开始，步之间没有重叠。步之间没有重叠。u顺序控制继电器（顺序控制继电器（SCR）指令是基于顺序功能图（）指

12、令是基于顺序功能图（SFC）的编程方式，专门用于编制顺序）的编程方式，专门用于编制顺序控制程序。使用它必须依据顺序功能图进行编程。控制程序。使用它必须依据顺序功能图进行编程。u在编程语言的选择上，用梯形图编程还是用语句表编程或使用功能图编程，这主要取决于以在编程语言的选择上，用梯形图编程还是用语句表编程或使用功能图编程，这主要取决于以下几点：下几点：有些有些PLCPLC使用梯形图编程不是很方便，则可以使用语句表编程，但是梯形图总比语句表直观。使用梯形图编程不是很方便，则可以使用语句表编程，但是梯形图总比语句表直观。经验丰富的人员可以使用语句表直接编程，就像使用汇编语言一样。经验丰富的人员可以使

13、用语句表直接编程，就像使用汇编语言一样。如果是清晰的单顺序、选择顺序或并发顺序的控制任务，则最好用顺序功能图来设计。如果是清晰的单顺序、选择顺序或并发顺序的控制任务，则最好用顺序功能图来设计。u复杂的控制程序一般都是由一些典型的基本环节有机地组合而成的，因此，掌握这些基本复杂的控制程序一般都是由一些典型的基本环节有机地组合而成的，因此，掌握这些基本环节尤为重要。它有助于程序设计水平的提高。环节尤为重要。它有助于程序设计水平的提高。u几个常用的典型环节：几个常用的典型环节：电动机的起动与停止控制程序；电动机的起动与停止控制程序；具有点动功能电动机起动、停止控制程序；具有点动功能电动机起动、停止控

14、制程序；电动机的正、反转控制程序；电动机的正、反转控制程序；u1.1.电动机的起动与停止控制程序电动机的起动与停止控制程序：输入信号输出信号停止按钮SB1I0.1接触器KMQ0.1起动按钮SB2I0.2表表6-1 I/O6-1 I/O分配表分配表 图图6-3 I/O6-3 I/O接线图接线图 图图6-4 6-4 停止优先梯形图停止优先梯形图 图图6-5 6-5 起动优先梯形图起动优先梯形图 注意：常闭按纽在编程中的变化注意：常闭按纽在编程中的变化u2.具有点动功能电动机起动、停止控制程序具有点动功能电动机起动、停止控制程序 输入信号输出信号停止按钮SB1I0.0接触器KMQ0.1起动按钮SB2

15、I0.1点动按钮SB3I0.2表表6-2 I/O6-2 I/O分配表分配表 图图6-6 6-6 起、停、点动控制起、停、点动控制I/OI/O接线图接线图 图图6-7 6-7 电动机起、停、点动控制电动机起、停、点动控制 u3.电动机的正、反转控制程序电动机的正、反转控制程序 输入信号输出信号停止按钮SB1I0.0正转接触器KM1反转接触器KM2Q0.1Q0.2正转按钮SB2I0.1反转按钮SB3I0.2表表6-3 I/O6-3 I/O分配表分配表 图图6-9 6-9 电动机正、反转梯电动机正、反转梯形图形图u4.通电禁止输出程序通电禁止输出程序 图图6-10 6-10 通电禁止输出梯通电禁止输

16、出梯形图形图 PLC PLC上电进入上电进入RUNRUN状态时，状态时，SM0.3SM0.3接接通一个扫描周期。使通一个扫描周期。使M1.0M1.0置置1 1，M1.0M1.0的常闭接点切断了输出线圈的常闭接点切断了输出线圈Q1.0Q1.0、Q1.1Q1.1Q2.3Q2.3的控制逻辑，故输出被的控制逻辑，故输出被禁止。只有接通允许工作的按钮禁止。只有接通允许工作的按钮Il.0Il.0时，时，M1.0M1.0被复位，输出线圈被复位，输出线圈Q1.0Q1.0、Q1.1Q1.1Q2.3Q2.3才有可能输出。才有可能输出。u5.5.闪烁电路闪烁电路闪烁电路实际上就是一闪烁电路实际上就是一个时钟电路。它

17、可以是个时钟电路。它可以是等间隔的通断，也可以等间隔的通断，也可以是不等间隔的通断。图是不等间隔的通断。图6 6-1111为一个典型闪烁电为一个典型闪烁电路的程序及时序图。在路的程序及时序图。在该例中，当该例中，当I0.0I0.0有效时，有效时，T37T37就会产生一个就会产生一个1s1s通、通、2s2s断的闪烁信号。断的闪烁信号。Q0.0Q0.0和和T37T37一样开始闪烁。一样开始闪烁。图图6-11 6-11 闪闪烁电路烁电路 u6.报警电路报警电路 输入信号输入信号I0.0 故障故障I1.0 消铃消铃I1.1 测试测试输出信号输出信号Q0.0 警灯警灯Q0.7警铃警铃I/OI/O分配表分

18、配表图图6-13 6-13 标准标准故障报警故障报警 u7.高精度时钟程序高精度时钟程序 图图6-15 6-15 高精度时钟梯形图高精度时钟梯形图 输入信号输入信号I0.1I0.1、I0.2I0.2用用于建立期望的时钟设置，于建立期望的时钟设置，即调整分针、时针。即调整分针、时针。u8.脉冲宽度可控制电路脉冲宽度可控制电路 在输入信号宽度不规范的情况下，要求在每一个输入信号的上升沿产生一个宽度固定的脉冲，该脉冲在输入信号宽度不规范的情况下，要求在每一个输入信号的上升沿产生一个宽度固定的脉冲，该脉冲宽度可以调节。如果输入信号的两个上升沿之间的距离小于该脉冲宽度，则忽略输入信号的第二个上升宽度可以

19、调节。如果输入信号的两个上升沿之间的距离小于该脉冲宽度，则忽略输入信号的第二个上升沿。沿。图图6-16 6-16 脉冲宽度可控制电路脉冲宽度可控制电路 u9.分频电路分频电路 由于由于M0.1M0.1常闭触点常闭触点的作用，的作用，M0.0M0.0在在I0.1I0.1每次有效信号时间内每次有效信号时间内仅接通一个扫描周期仅接通一个扫描周期的导通信号，即单脉的导通信号，即单脉冲。冲。图图 6-17 6-17 二分频二分频电路电路 u减少输入点的方法：减少输入点的方法：1.用二极管隔离的分组输入法用二极管隔离的分组输入法;控制系统一般具有手动和自动的两种控制系统一般具有手动和自动的两种工作方式。由

20、于手动与自动是不同时发工作方式。由于手动与自动是不同时发生的，可分成两组，并由转换开关生的，可分成两组，并由转换开关SASA选选择自动择自动(位置位置2)2)和手动和手动(位置位置1)1)的工作位的工作位置，如图置，如图6-166-16所示。这样一个输入点就所示。这样一个输入点就可当作两个输入点使用。二极管的作用可当作两个输入点使用。二极管的作用是避免产生寄生电路，保证信号的正确是避免产生寄生电路，保证信号的正确输入。输入。图图6-18 6-18 用二极管隔离输入法用二极管隔离输入法 u减少输入点的方法：减少输入点的方法：2.触点合并输入法触点合并输入法;图图6-19 I/O6-19 I/O接

21、线图接线图 输入信号输出信号甲、乙停止按钮串联（SB1*SB2）I0.0I0.1接触器KMQ0.5甲、乙起动按钮并联（SB3+SB4）表表6-4 I/O6-4 I/O分配表分配表 图图6-6-20 20 I/OI/O梯梯形图形图 u减少输入点的方法：减少输入点的方法：3.单按钮启、停控制程序单按钮启、停控制程序;图图6-21 6-21 单按钮控制梯形图单按钮控制梯形图 现介绍只用一个按钮，通过软件现介绍只用一个按钮，通过软件编程，实现起动与停止的控制。编程，实现起动与停止的控制。如图如图6-216-21所示，所示，I0.0I0.0作为起动、作为起动、停止按钮的地址，第一次按下时停止按钮的地址，

22、第一次按下时Q1.0Q1.0有输出，第二次按下时有输出，第二次按下时Q1.0Q1.0无无输出，第三次按下输出，第三次按下Q1.0Q1.0又有输出。又有输出。u减少输出点的方法：减少输出点的方法：图图6-22 6-22 并联输出法并联输出法 对于两个通断状态完全相同的负载，对于两个通断状态完全相同的负载，可将它们并联后共用一个可将它们并联后共用一个PLCPLC的输的输出点，如图出点，如图6-226-22所示。所示。图图6-22 6-22 并联输出法，两个负载并联输出法，两个负载并联共用一个输出点，应注意两个并联共用一个输出点，应注意两个输出负载电流总和不能大于输出端输出负载电流总和不能大于输出端

23、子的负载能力。子的负载能力。u现有四台电动机现有四台电动机M1、M2、M3、M4，要求四台电动机顺序启动和顺序停车。顺序启动的时，要求四台电动机顺序启动和顺序停车。顺序启动的时间间隔为间间隔为30s，顺序停车的时间间隔为，顺序停车的时间间隔为10s。u可选用可选用S7-200（CPU224）进行控制。对电动机顺序启、停控制有很多种方法，可根据编程）进行控制。对电动机顺序启、停控制有很多种方法，可根据编程习惯选择。本题给出两种方法：习惯选择。本题给出两种方法：利用顺序控制继电器指令设计程序；利用顺序控制继电器指令设计程序；利用移位寄存器指令设计程序。利用移位寄存器指令设计程序。u现有四台电动机现

24、有四台电动机M1、M2、M3、M4，要求四台电动机顺序启动和顺序停车。启、停的顺序，要求四台电动机顺序启动和顺序停车。启、停的顺序均为均为M1M2M3M4。顺序启动时的时间间隔为。顺序启动时的时间间隔为30s，顺序停车的时间间隔为，顺序停车的时间间隔为10s。u输入输出分配表如表输入输出分配表如表6-5所示。所示。uPLC的的I/O接线图如图接线图如图6-23所示。所示。u四台电动机顺序启、停利用顺序控制继电器设计梯形图，如图四台电动机顺序启、停利用顺序控制继电器设计梯形图，如图6-24所示。所示。u表表6-5 输入输出分配表输入输出分配表 输入信号输入信号停止按钮停止按钮SBSB1I0.0启

25、动按钮启动按钮SBSB2I0.1输出信号输出信号接触器接触器KMKM1Q0.0接触器接触器KMKM2Q0.1接触器接触器KMKM3Q0.2接触器接触器KMKM4Q0.3表表6-5 6-5 输入输出分配表输入输出分配表 u图图6-23 四台电机顺序启、停四台电机顺序启、停I/O接线图接线图 图图6-23 6-23 四台电机顺序启、停四台电机顺序启、停I/OI/O接线图接线图 u四台电动机启动的顺序为四台电动机启动的顺序为M1M2M3M4，停止的顺序为，停止的顺序为M4M3M2M1。顺序启动。顺序启动时的时间间隔为时的时间间隔为30s，顺序停止的时间间隔为，顺序停止的时间间隔为10s。u输入输出分

26、配表如表输入输出分配表如表6-5所示。所示。uPLC的的I/O接线图如图接线图如图6-23所示。所示。u四台电动机顺序启、停利用移位寄存器指令设计梯形图，如图四台电动机顺序启、停利用移位寄存器指令设计梯形图，如图6-25所示。所示。u现选用现选用S7-200（CPU222）进行电动机星形三角形减压起动控制。输入输出分配表如表）进行电动机星形三角形减压起动控制。输入输出分配表如表6-6所示，控制接线图如图所示，控制接线图如图6-26所示，梯形图如图所示，梯形图如图6-27所示。所示。u图图6-26中，电动机由接触器中，电动机由接触器KM1、KM2、KM3控制，其中控制，其中KM3将电动机定子绕组

27、连接成星形，将电动机定子绕组连接成星形，KM KM2将电动机定子绕组连接成三角形。将电动机定子绕组连接成三角形。KM2与与KM3不能同时吸合，否则将产生电源短路。不能同时吸合，否则将产生电源短路。在程序设计过程中，应充分考虑由星形向三角形切换的时间，即由在程序设计过程中，应充分考虑由星形向三角形切换的时间，即由KM3完全断开（包括灭弧完全断开（包括灭弧时间）到时间）到KM2接通这段时间应锁定住，以防电源短路。接通这段时间应锁定住，以防电源短路。u表表6-6 输入输出分配表输入输出分配表 输入信号输入信号停止按钮停止按钮SBSB1I0.0启动按钮启动按钮SBSB2I0.1输出信号输出信号接触器接

28、触器KMKM1Q0.1接触器接触器KMKM2Q0.2接触器接触器KMKM3Q0.3表表6-6 6-6 输入输出分配表输入输出分配表 u电动机星形三角形减压起动控制电动机星形三角形减压起动控制I/O接线图接线图 图图6-26 6-26 电动机星形三角形减压起动控制电动机星形三角形减压起动控制I/OI/O接线图接线图 u用用PLC实现对节日彩灯的控制，结构简单、变幻形式多样、价格低。彩灯形式及变幻尽管实现对节日彩灯的控制，结构简单、变幻形式多样、价格低。彩灯形式及变幻尽管花样繁多，但其负载不外乎三种：长通类负载、变幻类负载及流水类负载。花样繁多，但其负载不外乎三种：长通类负载、变幻类负载及流水类负

29、载。u本例所选彩灯变幻花样为逐次闪烁方式：程序开始时，灯本例所选彩灯变幻花样为逐次闪烁方式：程序开始时，灯1 1（Q0.0Q0.0）、灯）、灯2 2（Q0.1Q0.1）亮；一）亮；一次循环扫描且定时时间到后，灯次循环扫描且定时时间到后，灯1 1（Q0.0Q0.0）灭，灯）灭，灯2 2（Q0.1Q0.1）亮、灯）亮、灯3 3（Q0.2Q0.2）亮；再次循环）亮；再次循环扫描且定时时间到后，灯扫描且定时时间到后，灯2 2（Q0.1Q0.1）灭，灯）灭，灯3 3（Q0.2Q0.2）亮、灯）亮、灯4 4（Q0.3Q0.3）亮）亮。其动作时序。其动作时序表如下表表如下表6-76-7所示，梯形图如图所示，

30、梯形图如图6-266-26所示。所示。u节日彩灯动作时序表节日彩灯动作时序表 表表6-7 6-7 节日彩灯动作时序表节日彩灯动作时序表 节拍输出123456769101112131415Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7：表示灯亮：表示灯亮 u控制要求控制要求 ：接通启动按钮后，信号灯开始工作，南北向红灯、东西向绿灯同时亮；接通启动按钮后，信号灯开始工作，南北向红灯、东西向绿灯同时亮；东西向绿灯亮东西向绿灯亮30s30s后，闪烁后，闪烁3 3次（每次亮次（每次亮0.5s0.5s，间隔，间隔0.50.5秒，合计秒，合计3 3秒），接着东西向黄灯亮，秒），接着东西向黄

31、灯亮，2s2s后东西向红灯亮，后东西向红灯亮，35s35s后东西向绿灯又亮后东西向绿灯又亮，如此不断循环，直至停止工作；，如此不断循环，直至停止工作；南北向红灯亮南北向红灯亮35s35s后，南北向绿灯亮，后，南北向绿灯亮，30s30s后南北向绿灯闪烁后南北向绿灯闪烁3 3次（每次次（每次0.5s0.5s），接着南北向），接着南北向黄灯亮，黄灯亮，2s2s后南北向红灯又亮后南北向红灯又亮，如此不断循环，直至停止工作。，如此不断循环，直至停止工作。u交通信号灯设置示意图交通信号灯设置示意图图图6-29 6-29 交通信号灯示意图交通信号灯示意图 u交通信号灯时序图交通信号灯时序图 红亮红亮3535

32、秒绿亮秒绿亮3030秒绿闪秒绿闪3 3秒黄亮秒黄亮2 2秒秒u交通信号灯交通信号灯输入输出分配表输入输出分配表 输入信号输入信号停止按钮停止按钮SBSB1I0.1启动按钮启动按钮SBSB2I0.2输出信号输出信号南北向红灯南北向红灯HLHL1、HLHL2Q0.0南北向黄灯南北向黄灯HLHL3、HLHL4Q0.1南北向绿灯南北向绿灯HLHL5、HLHL6Q0.2南北向红灯南北向红灯HLHL7、HLHL6Q0.3南北向黄灯南北向黄灯HLHL9、HLHL10Q0.4南北向绿灯南北向绿灯HLHL11、HLHL12Q0.5表表6-6 6-6 输入输出分配表输入输出分配表 u交通信号灯交通信号灯I/OI/

33、O接线图接线图 图图6-31 6-31 交通灯交通灯I/OI/O接线图接线图 u整个蒸发工段控制系统的控制信号主要有开关量输入信号（切断阀、泵的状态反馈等）、整个蒸发工段控制系统的控制信号主要有开关量输入信号（切断阀、泵的状态反馈等）、开关量输出信号（切断阀、泵的控制等）、模拟量输入信号（如温度、压力、液位等）、开关量输出信号（切断阀、泵的控制等）、模拟量输入信号（如温度、压力、液位等）、模拟量输出信号（调节阀的控制等）。模拟量输出信号（调节阀的控制等）。u整个蒸发工段控制系统需要控制与检测的变量有：整个蒸发工段控制系统需要控制与检测的变量有：6666个模拟量输入（个模拟量输入（AIAI）、）

34、、2323个模拟量输个模拟量输出（出（AOAO）、）、1010个数字量输入（个数字量输入（DIDI）和）和1919个数字量输出（个数字量输出（DODO）。表）。表6-96-9给出了部分测控点。给出了部分测控点。u控制系统硬件配置图控制系统硬件配置图 u蒸发工段控制工程视图蒸发工段控制工程视图 uPLCPLC专为在工业环境下应用而设计，其显著特点之一就是高可靠性，为了提高专为在工业环境下应用而设计，其显著特点之一就是高可靠性，为了提高PLCPLC的可靠性，的可靠性，PLCPLC本身在软、硬件上均采取了一系列抗干扰措施，在一般工厂内使用完全可以可靠地工作，本身在软、硬件上均采取了一系列抗干扰措施，

35、在一般工厂内使用完全可以可靠地工作，一般平均无故障时间可达几万小时。一般平均无故障时间可达几万小时。u在过于恶劣的环境条件下，如强电磁干扰、超高温、超低温、过欠电压等情况，或安装使在过于恶劣的环境条件下，如强电磁干扰、超高温、超低温、过欠电压等情况，或安装使用不当等，都可能导致用不当等，都可能导致PLCPLC内部存储信息的破坏，引起控制紊乱，严重时还会使系统内部的内部存储信息的破坏，引起控制紊乱，严重时还会使系统内部的元器件损坏。为了提高元器件损坏。为了提高PLCPLC控制系统运行的可靠性，必须选择合理的抗干扰措施，使系统正控制系统运行的可靠性，必须选择合理的抗干扰措施，使系统正常可靠的工作。

36、常可靠的工作。u要提高要提高PLCPLC控制系统可靠性，一方面要求控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题：的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题：温度：温度：PLCPLC要求环境温度在要求环境温度在0 05555o oC C；湿度：空气的相对湿度应在湿度：空气的相对湿度应在35%35%65%65%（无凝露）。（无凝露）。震

37、动：应使震动：应使PLCPLC远离强烈的震动源。远离强烈的震动源。空气：避免有腐蚀和易燃的气体。空气：避免有腐蚀和易燃的气体。电源：电源：PLCPLC对于电源线的干扰具有一定的抵制能力。对于电源线的干扰具有一定的抵制能力。u现场电磁干扰是现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素，所谓治标先治本，控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素，所谓治标先治本，找出问题所在，才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。找出问题所在，才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。u干扰源及分类：影响干扰源及分类：影响PLC控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈

38、变化的部位，其控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。u干扰来源及途径：强电干扰干扰来源及途径：强电干扰:柜内干扰；信号线引入的干扰柜内干扰；信号线引入的干扰:接地系统混乱时的干扰；接地系统混乱时的干扰；PLC系统内部的干扰系统内部的干扰:变频器干扰。变频器干扰。u抗干扰措施：合理处理电源，抑制电网引入干扰；安装与

39、布线：动力线、控制线以及抗干扰措施：合理处理电源，抑制电网引入干扰；安装与布线：动力线、控制线以及PLC的电源线和的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与线应分别配线，隔离变压器与PLC和和I/O之间应采用双胶线连接；输入接线之间应采用双胶线连接；输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些；正确选择接一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些；正确选择接地点，完善接地系统；变频器干扰的抑制。地点，完善接地系统；变频器干扰的抑制。u表表6-10给出了给出了S7-200主要硬件故障诊断指导相关内容。主要硬件故障诊断指导相关内容。u运行错误信

40、息：运行错误信息：PLC在运行中发生错误时，一般会给出错误信息。利用简单编程器可读出在运行中发生错误时，一般会给出错误信息。利用简单编程器可读出错误信息，从而有针对性地去排除故障。错误信息，从而有针对性地去排除故障。u主要故障检查：总体检查；电源故障检查；致命错误检查；非致命错误检查；输入输出检主要故障检查：总体检查；电源故障检查；致命错误检查；非致命错误检查；输入输出检查；环境条件检查。查；环境条件检查。u维护检查：维护检查：PLC内部主要由半导体元件构成，基本上没有寿命问题，但要考虑由于工作环内部主要由半导体元件构成，基本上没有寿命问题，但要考虑由于工作环境条件恶劣可能会导致元器件变质，为

41、了使境条件恶劣可能会导致元器件变质，为了使PLC能在最佳状态下使用，有必要进行定期的能在最佳状态下使用，有必要进行定期的维护检查。维护检查。u1.简述可编程序控制器系统设计的一般原则和步骤？简述可编程序控制器系统设计的一般原则和步骤？u2.可编程控制器的选型需要考虑哪些问题？可编程控制器的选型需要考虑哪些问题？u5.已知彩灯共有八盏，设计一段彩灯控制程序，实现下述控制要求：已知彩灯共有八盏，设计一段彩灯控制程序，实现下述控制要求：（1）程序开始时，灯）程序开始时，灯1（Q0.0）亮；）亮；（2）一次循环扫描且定时时间到后，灯）一次循环扫描且定时时间到后，灯1（Q0.0）灭，灯）灭，灯2（Q0.1）亮；）亮；（3）再次循环扫描且定时时间到后，灯）再次循环扫描且定时时间到后，灯2（Q0.1）灭，灯）灭，灯3（Q0.2）亮）亮，直至灯，直至灯6亮。灯亮。灯6灭后循环重新开始。灭后循环重新开始。57Thank You世界触手可及世界触手可及携手共进，齐创精品工程携手共进，齐创精品工程