四川机电职业技术学院-PLC控制系统的设计与故障诊断
52页1、2018/9/20,1,SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用,四川机电职业技术学院.电子电气工程系,2018/9/20,2,第五章 PLC控制系统的设计与故障诊断,学习情境5:PLC控制系统的设计与故障诊断,2018/9/20,3,知识目标:1、了解PLC控制系统设计的基本要求、内容及步骤。2、理解并掌握PLC控制系统硬件设计的基本内容及方法。3、理解并掌握PLC控制系统程序设计及调试的基本方法。能力目标:1、掌握PLC的基本设计方法与设计步骤;2、掌握PLC系统现场调试、故障特性及故障诊断的基本软件、硬件分析、解决方法。,学习情境5:PLC控制系统的设计与故障诊断,2018/9/20,4,5.6 组织块OB及其应用,第五章 PLC控制系统的设计与故障诊断,5.4 PLC在顺序控制中的应用,5.5 PLC系统的现场调试,5.2 PLC控制系统硬件设计方法,5.3 程序设计与调试,5.1 PLC控制系统的设计,5.7 故障特性及故障诊断,2018/9/20,5,5.1 PLC控制系统的设计,5.1.1 可编程序控制器系统设计要求,1. 满足被控对象的要求,拟定控制方案。
2、,2. 简单、经济、维修方便、满足控制要求。,3. 选择可编程控制器的CPU模块及I/O模块时,应有余量。,2018/9/20,6,5.1.2 PLC控制系统设计的基本内容,1. 确定系统运行方式与控制方式。,2. 选择用户输入设备。,3. PLC的选择。,4. 分配I/0点,绘制I/0连接图。,5. 设计控制程序。,6. 编制控制系统的技术文件。,2018/9/20,7,5.1.3 PLC控制系统的设计步骤,1. 根据生产的工艺过程分析控制要求。,2. 根据控制要求确定系统控制方案。,3. 根据系统构成方案和工艺要求确定系统运行方式。,4. 根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备。,5. 选择PLC。分配PLC的I/O点,设计I/O连接图。,6. 进行PLC的程序设计。,7. 联机调试。,8. 编制技术文件。,2018/9/20,8,如图5-1是设计PLC控制系统的一般步骤:,图5-1 设计PLC控制系统一般步骤,返回目录,2018/9/20,9,5.2 PLC控制系统硬件设计方法,5.2.1 应用系统总体方案设计,1. PLC控制系统类型(1) 由PLC构成的单机控制系统。(2)
3、 由PLC构成的集中控制系统。(3) 由PLC构成的分布式控制系统。(4) 用PLC构成远程I0控制系统。,2. 系统的运行方式(1) 手动运行方式。(2) 半自动运行方式。(3) 自动运行方式。,2018/9/20,10,5.2.2 系统硬件设计根据,1. 工艺要求,2. 设备状况,3. 控制功能,4. I/0点数和种类,5. 系统的先进性,2018/9/20,11,5.2.3 可编程序控制器的机型选择,1. CPU的功能,2. I/0点数,3. 响应速度,4. 指令系统,5. 机型选择的其他考虑,2018/9/20,12,5.2.4 输入/输出模块的选择,1. 数字量输入模块的选择,2. 数字量输出模块的选择,3. 模拟量模块的选择,4. 智能I/0模块的应用选择,5.2.5 系统硬件设计文件,1. 系统硬件配置图,2. 模块统计表,3. I/0硬件接口图及I/0地址表,2018/9/20,13,5.2.6 系统供电设计,1. 供电系统的保护措施,2. 电源模块的选择,4. I/0模块供电电源设计,5. 系统接地设计,6. 可编程序控制器供电系统设计,7. 电缆设计和敷设,返回目录
4、,2018/9/20,14,5.3 程序设计与调试,5.3.1 程序结构设计,STEP 7有3种设计程序的方法,即线性化编程、模块化编程和结构化编程。,1. 线性化编程,整个用户程序放在循环控制组织块OB1(主程序)中,循环扫描时不断地依次执行OB1中的全部指令。程序结构简单,建议只是在为S7-300编写简单的程序时使用。,2018/9/20,15,2. 模块化编程,模块化编程程序被分为不同的逻辑块,每个块包含完成某些任务的逻辑指令。组织块OB1(即主程序)中的指令决定在什么情况下调用哪一个块,功能和功能块(即子程序)用来完成不同的过程任务。被调用的块执行完后,返回到OB1中程序块的调用点,继续执行OB1。模块化编程的程序被划分为若干个块,易于几个人同时对一个项目编程。,2018/9/20,16,3. 结构化编程,结构化编程将复杂的自动化任务分解为能够反映过程的工艺、功能或可以反复使用的小任务,这些任务由相应的程序块(或称逻辑块)来表示,程序运行时所需的大量数据和变量存储在数据块中。这些程序块是相对独立的,它们被OB1或别的程序块调用。,2018/9/20,17,程序块调示例如图5-2
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