西门子PLC应用基础与实训 教学课件 ppt 作者 吴丽 主编 胡健 副主编任务六.ppt

西门子PLC应用基础与实训 日期：* 页码： * SIMENS 任务六 控制系统程序设计与调试 黄河水利职业技术学院 §6.1 学习目标 §6.2 知识准备 §6.3 项目概述 §6.4 任务描述 §6.5 总结分析 §6.6 训练任务 任务六 控制系统程序设计与调试 §6.1 学习目标 了解PLC控制系统的设计方法、步骤。 学会PLC的选型、I/O数量和模块的选择、I/O端口设计及程序编制方法。 掌握PLC程序的下载、模拟运行、调试、修改及联机调试方法。 §6.2 知识准备 §6.2.1 PLC控制系统设计 §6.2.2 PLC控制系统硬件设计 §6.2.3 PLC的软件设计 §6.2.4 系统调试 §6.2.1 PLC控制系统设计 1.系统设计的基本原则 选用的PLC必须满足被控对象的控制要求。考虑将来发展的需要，选用的PLC应是功能较强的新产品，并留有适当的余量。 在满足控制要求的前提下，保证PLC控制系统安全、可靠。 PLC控制系统尽可能简单。 具有高的性能价格比。 2.系统设计的步骤 分析被控对象，确定输入、输出设备的类型和数量。 确定PLC的I/O点数，并选择相应点数的PLC机型。 合理分配I/O点数，绘制PLC输入、输出端子接线图。 根据控制要求绘制工作循环图或状态流程图。 编写用户程序。 输入用户程序到PLC中。 先模拟再联机调试；先局部分段再整体系统调试。 调试过程结束，整理技术资料，投入使用。 §6.2.2 PLC控制系统硬件设计 1. CPU型号的选择 在选择CPU模块时，应考虑开关量、模拟量模块的扩展能力，程序存储器与数据存储器的容量，通讯接口的个数，本机I/O点的数量等。 CPU的运行速度是指执行每一步用户程序的时间。对于以开关量为主的控制系统，不用考虑扫描速度，一般的PLC机型都可使用。对于以模拟量为主的控制系统，必须选择合适CPU种类的PLC机型，以满足需要。 CPU内存容量即是用户程序区的大小，与I/O点数的种类、数量和用户的编程水平有关。可按下面的经验公式估算。 总内存容量＝（开关量输入点数＋开关量输出点数）×10＋模拟量点数×150 计算出的总容量再增加25％～35％的余量。 1. CPU型号的选择 2. I/O模块的选择 根据要求将与PLC相连的全部输入、输出器件根据所需的电压、电流的大小、种类分别列表统计，考虑将来发展的需要再相应增加 10％～15％的余量，估算PLC所需I/O总点数，最后选择点数相当的PLC。 I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的依据。若I/O点数较少，且由PLC构成单机控制系统，应选用小型的可编程控制器。若I/O点数过多，且由PLC构成控制系统的控制对象分散、控制级数较多，应选择大、中型的可编程控制器。 3. I/O地址分配 输入器件指连接到PLC输入端子用于产生输入信号的器件。常用的输入器件分主令器件和检测器件两大类。主令器件包括：按钮、选择开关、数字开关等，产生主令输入信号。检测器件包括：行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器辅助触点等，产生检测运行状态的信号。 3. I/O地址分配 输出器件指连接到PLC输出端子用于执行程序运行结果的器件。常用的输出器件分驱动负载和显示负载。驱动负载包括：接触器、继电器、电磁阀。显示负载包括：指示灯、数字显示装置、电铃、蜂鸣器等。根据外接输出器件确定PLC采用的输出类型。PLC输出端口有三种类型：继电器、晶体管和晶闸管输出，分别适用于外接交直流负载、直流负载和交流负载。对于要求模拟信号的输出器件，通过用模拟输出模块将输出信号变成模拟量输出。 §6.2.3 PLC控制系统软件设计 用户程序的设计内容包括初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急程序等。 首先确定用户程序的基本结构，画出控制系统的程序流程图或者顺序功能图。 先列出I/O符号表，同时把程序中用到的M、T、C及功能列出来，便于编写程序和阅读程序。 可以选择梯形图、语句表、顺序功能图编程语言 对于简单控制系统用梯形图编程，直观。 对于复杂控制系统最好用顺序功能图的设计程序，可以使程序思路清晰，条理性强。 对于经验丰富的技术人员，语句表编程简洁。 §6.2.4 系统调试 1. 模拟调试 用接在输入端的模拟开关或者按钮来模拟PLC的各种现场开关和传感器状态，例如限位开关或传感器触点的接通和断开。通过输出模块上各输出点对应的发光二极管，观察PLC输出逻辑是否正确，是否满足设计要求。需要模拟量信号时，可用电位器和万用表配合进行。可以给模拟量输入模块提供标准的输入信号，通过调节模块上的电位器或程序中的系数，使模拟量输入信号和转换后的数字量之间满足要求。 2. 联机