第6章 S7-300系列PLC应用系统设计.ppt

第6章 S7-300系列PLC应用系统设计
PLC应用系统设计的内容和步骤
PLC应用系统的硬件设计
PLC应用系统的软件设计
PLC应用系统设计实例
PLC应用系统设计的内容和步骤
按照规范的设计步骤进行PLC系统设计,可以提高工作效率。
系统设计的原则与内容

(1) 最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求;
(2) 在满足控制要求的前提下,力求简单、经济,操作方便;
(3) 保证控制系统工作安全可靠;
(4) 考虑到今后的发展改进,应适当留有进一步扩展的余地。

(1) 拟定控制系统设计的技术条件,它是整个设计的依据;
(2) 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构;
(3) 选定PLC的型号;
(4) 编制PLC的输入/输出分配表或绘制输入/输出端子接线图;
(5) 根据系统要求编写软件说明书,然后再进行程序设计;
(6) 重视人机界面的设计,增强人与机器之间的友善关系;
(7) 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件;
(8) 编写设计说明书和使用说明书。
系统设计和调试的主要步骤

,常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
, 根据已确定的用户I/O设备,统计所需的输入信号和输出信号的点数,选择合适的PLC类型。
,编制出输入/输出端子的接线图。
,这一步是整个应用系统设计最核心的工作。
,当使用计算机上编程时,可将程序下载到PLC中。
,在将PLC连接到现场设备上之前,必须进行软件测试,以排除程序中的错误。
,在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后,就可以进行整个系统的联机调试。调试中发现的问题要逐一排除,直至调试成功。
, 系统技术文件包括功能说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图等。
PLC应用系统的硬件设计
PLC选型
在满足控制要求的前提下,选型时应选择最佳的性能价格比,具体应考虑以下几点。


、机型系列应统一

PLC容量估算
PLC容量包括两个方面:一是I/O的点数,二是用户存储器的容量。

根据功能说明书,可统计出PLC系统的开关量I/O点数及模拟量I/O通道数,以及开关量和模拟量的信号类型。应在统计后得出I/O总点数的基础上,增加10%~15%的裕量。选定的PLC机型的I/O能力极限值必须大于I/O点数估算值,并应尽量避免使PLC能力接近饱和,一般应留有30%左右的裕量。
2. 存储器容量估算
用户应用程序占用多少内存与许多因素有关,如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略的估算。根据经验,每个I/O点及有关功能器件占用的内存大致如下:
所需存储器容量(KB)=(1~)×(DI×10+DO×8+AI/O×100+CP×300)/1024
其中:DI为数字量输入总点数;DO为数字量输出总点数;AI/AO为模拟量I/O通道总数;CP为通信接口总数。
I/O模块的选择

PLC的输入模块用来检测来自现场(如按钮、行程开关、温控开关、压力开关等)电平信号,并将其转换为PLC内部的低电平信号。开关量输入模块按输入点数分,常用的有8点、12点、16点、32点等;按工作电压分,常用的有直流5 V、12 V、24 V,交流110 V、220 V等;按外部接线方式又可分为汇点输入、分隔输入等。
选择输入模块主要应考虑以下两点:
(1) 根据现场输入信号(如按钮、行程开关)与PLC输入模块距离的远近来选择电压的高低。一般,24 V以下属低电平,其传输距离不宜太远。如12 V电压模块一般不超过10 m,距离较远的设备选用较高电压模块比较可靠。
(2) 高密度的输入模块,如32点输入模块,允许同时接通的点数取决于输入电压和环境温度。一般,同时接通的点数不得超过总输入点数的60%。