PLC控制系统设计步骤_设计实例PPT课件
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第六章 PLC控制系统设计流程
6.3PLC控制系统软件设计
6.3.1软件系统设计的步骤
在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实 际地编写 PLC 程序了。编写 PLC 程序和编写其 他计算机程序一样，都需要经历如下过程。 1、对系统任务分块 2、编制控制系统的逻辑关系图 3、绘制各种电路图 4、编制 PLC 程序并进行模拟调试 5、制作控制台与控制柜 6、现场调试 7、编写技术文件并现场试运行
6.3.2软件系统设计的方法
• 在了解了 PLC 程序结构之后，就要具体地编制 程序了。编制 PLC 控制程序的方法很多，这里 主要介绍几种典型的编程方法。 • 1、经验法编程 • 2、图解法编程 • （1）梯形图法 • （2）逻辑流程图法 • （3）时序流程图法 • （4）步进顺控法 • （5）计算机辅助设计编程
第六章 PLC控制系统 设计流程
6.1PLC控制系统设计的内容和 步骤
6.1.1系统设计的基本原则和内容
1、PLC控制系统设计的基本原则 首先要满足被控设备的全部控制要求，包括功能要求、性 能要求等。 在满足控制系统要求的基础上，应考虑实用性、经济性、 可维护性等。 控制系统应确保控制设备性能的稳定性及工作的安全性和 可靠性。 控制系统应具有可扩展性，能满足生产设备的改良和系统 的升级。 要注意控制系统输入/输出设备的标准化原则和多供应商 原则，易于采购和替换。 易于操作，符合人机工程学的要求和用户的操作习惯。
6.2.1PLC机型的选择
1、对输入 / 输出点的选择 2、对存储容量的选择 存储容量（字节）＝开关量I/O点数×10 ＋ 模拟 量I/O通道数×100 3、对 I/O 响应时间的选择 4、根据输出负载的特点选型 5、对在线和离线编程的选择 6、据是否联网通信选型 7、对 PLC 结构形式的选择
PLC控制系统设计步骤 设计实例
总体思路 子程序SBR_0控制1号窑温、SBR_1控制2号窑温。主 程序MAIN分别调用SBR_0、SBR_1子程序块，对2个养护窑分别控 制。每个养护窑由1个热敏电阻检测窑内温度，由1个进气电磁阀周 期闭合与断开来控制进气量，调节窑内温度。
主程序的控制流程
PLC运行
总起动 N
Y
1号起动 N
1号温控 Y
4．I/O地址分配
表7-1 呼车系统输入/输出端口安排
限位开关ST1 限位开关ST2 限位开关ST3 限位开关ST4 限位开关ST5 限位开关ST6 限位开关ST7 限位开关ST8 系统启动按钮 系统停止按钮
输入
Hale Waihona Puke I0.0呼车按钮SB1I0.1
呼车按钮SB2
I0.2
呼车按钮SB3
I0.3
呼车按钮SB4
2．系统控制方案
系统启动
传送停车位信号
传送呼车位信号
N
有呼车?
Y
呼车信号封锁
高位
何处呼车?
低位
小车驶向高位
小车驶向低位
小车到达呼车位停30s 解除呼车信号封锁
图7-3 呼车系统工作流程
3． PLC系统选择 选择S7-200 CPU224基本单元（14入/10出）1台及EM221扩展单元（8入）1台 组成系统。
根据控制要求设计出梯形图、或功能块图、或语句表等语言的程序，这是整
个设计的核心工作。
5. 固化程序
6. 编写技术文件
7.2 PLC控制系统设计实例
例1：台车呼车控制
1．工艺过程 一部电动运输车供8个加工点使用。PLC上电后，车停在某个加工点 （工位），若无用车呼叫（呼车）时，则各工位的指示灯亮，表示各 工位可以呼车。某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，各位的指示 灯均灭，此时别的工位呼车无效。如停车位呼车时，小车不动；呼车 工位号大于停车位时，小车自动向高位行驶；当呼车位号小于停车位 号时，小车自动向低位行驶；当小车到呼车工位时自动停车。停车时 间为30s供呼车工位使用，其他加工点不能呼车。从安全角度出发， 停电再来电时，小车不会自行启动。
主程序的控制流程
PLC运行
总起动 N
Y
1号起动 N
1号温控 Y
4．I/O地址分配
表7-1 呼车系统输入/输出端口安排
限位开关ST1 限位开关ST2 限位开关ST3 限位开关ST4 限位开关ST5 限位开关ST6 限位开关ST7 限位开关ST8 系统启动按钮 系统停止按钮
输入
Hale Waihona Puke I0.0呼车按钮SB1I0.1
呼车按钮SB2
I0.2
呼车按钮SB3
I0.3
呼车按钮SB4
2．系统控制方案
系统启动
传送停车位信号
传送呼车位信号
N
有呼车?
Y
呼车信号封锁
高位
何处呼车?
低位
小车驶向高位
小车驶向低位
小车到达呼车位停30s 解除呼车信号封锁
图7-3 呼车系统工作流程
3． PLC系统选择 选择S7-200 CPU224基本单元（14入/10出）1台及EM221扩展单元（8入）1台 组成系统。
根据控制要求设计出梯形图、或功能块图、或语句表等语言的程序，这是整
个设计的核心工作。
5. 固化程序
6. 编写技术文件
7.2 PLC控制系统设计实例
例1：台车呼车控制
1．工艺过程 一部电动运输车供8个加工点使用。PLC上电后，车停在某个加工点 （工位），若无用车呼叫（呼车）时，则各工位的指示灯亮，表示各 工位可以呼车。某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，各位的指示 灯均灭，此时别的工位呼车无效。如停车位呼车时，小车不动；呼车 工位号大于停车位时，小车自动向高位行驶；当呼车位号小于停车位 号时，小车自动向低位行驶；当小车到呼车工位时自动停车。停车时 间为30s供呼车工位使用，其他加工点不能呼车。从安全角度出发， 停电再来电时，小车不会自行启动。
基于PLC的五层电梯控制系统设计PPT课件
KM5 KM3
FR1
9
第四节 PLC控制部分
PLC控制电梯的优点 I/O口的分配
10
安全运行K 上行启动 下行启动
基站 开门到位 关门到位 上行限位 下行限位 1楼内选 2楼内选
3楼内选 4楼内选 1楼上行 2楼上行 2楼下行 3楼上行 3楼下行 4楼下行 上减速/下平层 下减速/上平层
中断处理方式 需配备功能较强的系统软件 掉电保护等一系列措施
汇编语言 高级语言
需专门培训 并具有一定的计算 机基础 容量大 价格高 若用于控制 一般需自行设计
PLC控制系统
工业自动控制
对工作环境要求低 可在恶劣 的工业现场工作
循环扫描方式
一般只需简单的监控程序
采用多种抗干扰措施 自诊断 断电保护 可在线维修
基于基于plcplc的五层电梯控制系统设计的五层电梯控制系统设计比较项目继电器控制系统plc控制系统控制功能实现有许多继电器采用接线的方式来完成控制功能各种控制功能通过编程来实对控制要求变更适应性适应性差需要重新设计改变继电器和接线适应性强只需要针对程序进行修改控制进度低靠机械动作实现极快靠微处理器进行处理特殊功能一般没有安装施工连线多施工繁安装容易施工方便可靠性差触点多故障多有抗老化等可靠性措施寿命可扩展性困难容易维护工作量大故障不易查找有自诊能力维护工作量小比较项目通用计算机系统plc控制系统工作目的科学计算工业自动控制工作环境对工作环境要求高对工作环境要求低可在恶劣的工业现场工作工作方式中断处理方式循环扫描方式系统软件需配备功能较强的系统软件一般只需简单的监控程序采用的特殊措施掉电保护等一系列措施采用多种抗干扰措施自诊断断电保护可在线维修编程语言汇编语言高级语言梯形图助记符语言sfc标准化语言对操作人员的要需专门培训并具有一定的计算机基础一般的技术人员稍加培训即可操作使用对内存的要求容量大容量小价格价格高价格低其他若用于控制一般需自行设计机种多模块种类多易于集成系统m13l1l2l3sqfu1sq0km1l1km5km3r1fr1km2l2km8km4km7km6fr2r210第四节plc控制部分io口的分配11x0y0x1y1x2y2x3y3x4y4x5y5x6y6x7y7x10y10x11y11x12comx13y12x14y13x15y14x16y15x17y16x20y17x21y20x22y21x23y22x24y23x25y24x26y25x27comx30x31y26y27x32y30y31x36x37comcomacackm1km10km9km8km7km6km5km4km3km2km9km10km1km2安全运行ka2门锁ka1自动检修开门关门上行启动下行启动基站开门到位关门到位上行限位下行限位1楼内选2楼内选4楼内选3楼内选1楼上行2楼上行2楼下行3楼上行3楼下行4楼下行上减速下平层下减速上平层超载上强迫开关下强迫开关上行下行高速低速启动加速制动减速制动减速制动减速开门关门上行指示下行指示选记忆指示1楼外呼记忆2楼上呼记忆2楼下呼记忆3楼上呼记忆3楼下呼记忆4楼下呼记忆12第五节梯形图的设计梯形图设计可以分成以下几个环节
FR1
9
第四节 PLC控制部分
PLC控制电梯的优点 I/O口的分配
10
安全运行K 上行启动 下行启动
基站 开门到位 关门到位 上行限位 下行限位 1楼内选 2楼内选
3楼内选 4楼内选 1楼上行 2楼上行 2楼下行 3楼上行 3楼下行 4楼下行 上减速/下平层 下减速/上平层
中断处理方式 需配备功能较强的系统软件 掉电保护等一系列措施
汇编语言 高级语言
需专门培训 并具有一定的计算 机基础 容量大 价格高 若用于控制 一般需自行设计
PLC控制系统
工业自动控制
对工作环境要求低 可在恶劣 的工业现场工作
循环扫描方式
一般只需简单的监控程序
采用多种抗干扰措施 自诊断 断电保护 可在线维修
基于基于plcplc的五层电梯控制系统设计的五层电梯控制系统设计比较项目继电器控制系统plc控制系统控制功能实现有许多继电器采用接线的方式来完成控制功能各种控制功能通过编程来实对控制要求变更适应性适应性差需要重新设计改变继电器和接线适应性强只需要针对程序进行修改控制进度低靠机械动作实现极快靠微处理器进行处理特殊功能一般没有安装施工连线多施工繁安装容易施工方便可靠性差触点多故障多有抗老化等可靠性措施寿命可扩展性困难容易维护工作量大故障不易查找有自诊能力维护工作量小比较项目通用计算机系统plc控制系统工作目的科学计算工业自动控制工作环境对工作环境要求高对工作环境要求低可在恶劣的工业现场工作工作方式中断处理方式循环扫描方式系统软件需配备功能较强的系统软件一般只需简单的监控程序采用的特殊措施掉电保护等一系列措施采用多种抗干扰措施自诊断断电保护可在线维修编程语言汇编语言高级语言梯形图助记符语言sfc标准化语言对操作人员的要需专门培训并具有一定的计算机基础一般的技术人员稍加培训即可操作使用对内存的要求容量大容量小价格价格高价格低其他若用于控制一般需自行设计机种多模块种类多易于集成系统m13l1l2l3sqfu1sq0km1l1km5km3r1fr1km2l2km8km4km7km6fr2r210第四节plc控制部分io口的分配11x0y0x1y1x2y2x3y3x4y4x5y5x6y6x7y7x10y10x11y11x12comx13y12x14y13x15y14x16y15x17y16x20y17x21y20x22y21x23y22x24y23x25y24x26y25x27comx30x31y26y27x32y30y31x36x37comcomacackm1km10km9km8km7km6km5km4km3km2km9km10km1km2安全运行ka2门锁ka1自动检修开门关门上行启动下行启动基站开门到位关门到位上行限位下行限位1楼内选2楼内选4楼内选3楼内选1楼上行2楼上行2楼下行3楼上行3楼下行4楼下行上减速下平层下减速上平层超载上强迫开关下强迫开关上行下行高速低速启动加速制动减速制动减速制动减速开门关门上行指示下行指示选记忆指示1楼外呼记忆2楼上呼记忆2楼下呼记忆3楼上呼记忆3楼下呼记忆4楼下呼记忆12第五节梯形图的设计梯形图设计可以分成以下几个环节
基于PLC的液位控制系统设计PPT
常规PID控制系统仿真图
2012年7月13日 10
基于PLC的液位控制系统设计
通过不断的对参数的调试，选择得到如下的合理参数：Kp=0.45， Ki=0.0029，Kd=3；内环比例系数K=5。运行后，得到响应曲线如图所示。 Kp=0.45 Ki=0.0029
Kd=3
系统运行液位曲线
由图可知，超调约为5.42%，在2%误差带的调节时间约为455s，稳态误差 约为0.21cm。
PID控制流程图：
2012年7月13日
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基于PLC的液位控制系统设计
2012年7月13日
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基于PLC的液位控制系统设计
2012年7月13日
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基于PLC的液位控制系统设计
PID控制系统的仿真
在Simulink中搭建如图所示的双闭环常规PID液位控制系统的仿真图形，双闭 环的被控对象就是上面所建立的模型。在内环加一个饱和特性，因为内环是 由调节阀输出到上水箱的，由于调节阀的最大开度是100，在实验时当阀门达 到100以后，即使前面在有大的输入，阀门的开度仍然限制在100，因此在做 仿真实验时也要对其进行限制，以做到尽可能的做到符合实际情况。所以加 了一个饱和特性，上限是100，下限是0。
电动调节阀 ：采用智能型电动调节阀，用来进行控制回路流量的调节。。 电动调节阀号为：QSVP-16K。具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、 推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作方 便等优点，控制信号为4—20mADC或1—5VDC，输出4—2OmADC的阀位 信号，使用和校正非常方便。
第4章__PLC控制系统的设计
逻 辑 设 计 法
逻辑设计法的基本步骤
① 根据控制功能，将输入与输出信号之间建立起 逻辑运算关系（可先列出逻辑状态表）； ② 对上述所得的逻辑函数进行化简或变换； ③ 对化简后的函数，利用PLC的逻辑指令实现其 函数关系（作出I/O分配，画出PLC梯形图）； ④ 添加特殊要求的程序。 ⑤ 上机调试程序，进行修改和完善。
D 1 1 0 1 0 0
F2 1 1 1 1 1 1
F2 = （AB + AB)(CD + CD）+ AB CD + AB CD （7）
F2 = （AB + AB)(CD + CD）+ AB CD + AB CD （7）
根据式（7）画梯形图如下：
A B C D 25501 F2
A
A A
B
B B
C
20000
长动: 按一下SB2。
停车: 按一下SB3。
点动: 按住SB1不放,电动机转动,释放SB1电动机停转。
6. 电动机异地控制程序
00001 00002 00003 20000
下面是电动机在三地启/停控制的程序(尚有其他方案)。
DIFD(14) 20000 输 入 输 出 KM 01000
甲地启/停SB1 00000 乙地启/停SB2 00001
00101 00102 00103 00104 01101
6. 综合几个梯形图，得出最后的程序。 下面以红灯的程序为例说明合并的方法。 两张图的合并应作如图处理。
00101 00102 00103 00104
红灯的程序
F1
00103 00104 00101 00102 25501
F1
PLC控制系统设计步骤设计实例
PLC控制系统设计步骤设计实例PLC（可编程逻辑控制器）控制系统设计是指设计一种基于PLC的自动化控制系统，它能够实时监测和控制工业过程中的各种设备和动作，以提高生产效率和质量。
本文将介绍PLC控制系统设计的六个步骤，并以调度系统设计为实例来说明。
步骤一：需求分析在PLC控制系统设计的第一步，需要对待控制的系统进行详细的分析和了解。
这包括对所需控制的设备、传感器、执行器等硬件元件的类型和功能进行了解，并明确系统所需实现的目标和功能。
以调度系统设计为例，我们需要了解需要控制的设备类型（如输送带、机械臂等）以及系统所需实现的任务（如运输物料、转移货物等）。
步骤二：系统设计在系统设计阶段，需要根据需求分析的结果，制定PLC控制系统的整体框架和组成部分。
例如，调度系统的设计可能需要包括输入和输出模块、通信模块、中央处理单元等组件。
此外，还需要确定PLC的运行周期和通信方式等参数。
步骤三：程序设计在程序设计阶段，需要制定PLC程序来实现系统的控制逻辑。
根据控制需求，可以使用各种编程语言（如梯形图、函数图表等）来编写PLC程序。
对于调度系统设计，我们可以编写一个主程序来实现各个设备的调度和任务分配，并编写子程序来实现具体的控制操作。
步骤四：硬件选型在硬件选型阶段，需要根据系统设计和程序要求，选择适配的PLC硬件。
这包括选择合适的PLC型号、输入输出模块、通信模块等。
对于调度系统设计，我们需要选择支持足够的输入输出点数、具备高速通信功能的PLC设备。
步骤五：软件编程步骤六：调试和优化在完成软件编程后，需要对系统进行调试和优化。
这包括对系统进行实时监测和测试，并根据测试结果进行调整和改进。
对于调度系统设计，我们可以通过模拟输入信号和观察输出结果的方式来进行调试，并根据调试结果来对程序进行调整和优化，以满足系统要求。
综上所述，PLC控制系统设计的步骤包括需求分析、系统设计、程序设计、硬件选型、软件编程、调试和优化。
《PLC控制系统概述》课件
详细描述
开放性的PLC控制系统可以与各种主流的工业自动化设 备进行连接，实现不同厂商产品之间的协同工作。这有 助于降低企业采购成本和维护成本，提高生产效率。同 时，开放性的PLC控制系统也方便了用户进行二次开发 和定制，满足特定应用的需求。
06
CATALOGUE
PLC控制系统案例分析
案例一：交通信号灯PLC控制系统
确定I/O点数
根据控制要求，统计所需的输入输出点数，为后续的硬件配置提供依据。
系统设计
硬件配置
根据I/O点数和系统规模，选择合适的PLC硬件，包括处理器模块、I/O模块、通讯模块 等。
软件设计
根据控制要求，设计控制算法、编写控制程序，实现控制逻辑。
编程与测试
要点一
编程
使用PLC编程软件，将控制程序写入PLC。
详细描述
高性能化的PLC控制系统具备更快的扫描速度和更高的 控制精度，能够实现更复杂的控制算法和数据处理。这 使得PLC在工业自动化领域的应用更加广泛，能够应对 各种复杂和严苛的控制需求。
网络化
总结词
随着工业物联网的兴起，PLC控制系统逐渐实现网络 化，能够与其他工业设备、传感器和执行器进行无缝 通信和数据共享。
ABCD
灵活性
PLC的编程语言简单易懂，可以灵活地改变控制 方案，以适应不同的生产需求。
强大的通讯功能
现代的PLC通常具有多种通讯接口，可以方便地 与其它设备进行数据交换。
PLC的应用领域
电力行业
用于发电厂的控制 、电网调度等。
楼宇自动化
用于智能建筑、空 调系统、照明系统 等的控制。
制造业
用于生产线的控制 、设备的自动化等 。
《PLC控制系统概述》 PPT课件
PLC控制系统设计步骤-设计实例
随着智能家居的发展，PLC控制系 统也逐渐应用于智能家居领域， 实现家居电器的智能化控制和管 理。
PLC控制系统的发展趋势
01
02
03
高速化和高可靠性
随着工业自动化和智能制 造的发展，PLC控制系统 需要具备更高的处理速度 和更强的抗干扰能力。
互联网+
PLC控制系统将与互联网 技术相结合，实现远程监 控和维护，提高系统的可 维护性和可操作性。
和型号。
确定系统电源和接地方式
02
根据PLC的供电要求，确定系统电源和接地方式。
规划系统布局和布线
03
根据现场环境和设备布局，规划PLC的安装位置和布线方式。
I/O配置
配置输入设备
根据控制要求，配置相应的传感器、开关等 输入设备。
配置输出设备
根据控制要求，配置相应的执行器、接触器 等输出设备。
配置通信接口
控制算法设计
确定控制逻辑
根据生产工艺和控制要求，设计相应的控制逻辑，如顺序控制、过 程控制等。
编写控制程序
使用PLC编程语言（如Ladder Logic、Structured Text等）编写控 制程序，实现控制逻辑。
程序测试与调试
在测试环境中对控制程序进行测试和调试，确保程序正确无误。
系统调试与优化
I/O配置
总结词：配置输入
详细描述：在I/O配置阶段，需要根据控制系统的需求，配置合适的输入输出设备。输入设备主要包括传感器，用于采集货位 信息、货物信息等；输出设备主要包括执行器，用于控制货物的升降、移动等动作。此外，还需要配置与上位机通信的接口 。
控制算法设计
总结词
设计控制逻辑
详细描述
在控制算法设计阶段，需要根据控制要求，设计合适的控制逻辑。控制逻辑主要包括货物的入库、存 储、出库等过程的控制逻辑，以及货位管理的控制逻辑。此外，还需要考虑安全保护逻辑，确保系统 的安全可靠运行。
PLC控制系统的发展趋势
01
02
03
高速化和高可靠性
随着工业自动化和智能制 造的发展，PLC控制系统 需要具备更高的处理速度 和更强的抗干扰能力。
互联网+
PLC控制系统将与互联网 技术相结合，实现远程监 控和维护，提高系统的可 维护性和可操作性。
和型号。
确定系统电源和接地方式
02
根据PLC的供电要求，确定系统电源和接地方式。
规划系统布局和布线
03
根据现场环境和设备布局，规划PLC的安装位置和布线方式。
I/O配置
配置输入设备
根据控制要求，配置相应的传感器、开关等 输入设备。
配置输出设备
根据控制要求，配置相应的执行器、接触器 等输出设备。
配置通信接口
控制算法设计
确定控制逻辑
根据生产工艺和控制要求，设计相应的控制逻辑，如顺序控制、过 程控制等。
编写控制程序
使用PLC编程语言（如Ladder Logic、Structured Text等）编写控 制程序，实现控制逻辑。
程序测试与调试
在测试环境中对控制程序进行测试和调试，确保程序正确无误。
系统调试与优化
I/O配置
总结词：配置输入
详细描述：在I/O配置阶段，需要根据控制系统的需求，配置合适的输入输出设备。输入设备主要包括传感器，用于采集货位 信息、货物信息等；输出设备主要包括执行器，用于控制货物的升降、移动等动作。此外，还需要配置与上位机通信的接口 。
控制算法设计
总结词
设计控制逻辑
详细描述
在控制算法设计阶段，需要根据控制要求，设计合适的控制逻辑。控制逻辑主要包括货物的入库、存 储、出库等过程的控制逻辑，以及货位管理的控制逻辑。此外，还需要考虑安全保护逻辑，确保系统 的安全可靠运行。
PLC控制系统设计步骤_设计实例
PLC控制系统设计步骤_设计实例PLC（可编程逻辑控制器）控制系统是工业自动化中常用的控制技术之一，用于对工业设备和过程进行自动化控制。
PLC控制系统设计步骤主要包括需求分析、硬件设计、软件编程、测试和调试等环节。
下面将详细介绍PLC控制系统设计步骤，并给出一个设计实例。
1.需求分析在PLC控制系统设计前，我们首先需要进行需求分析。
这包括确定系统的功能需求、性能需求和特殊要求等。
例如，我们可能需要控制一个自动包装机，需求可能包括控制机械手的运动、监测传感器信号、实现自动物料进料等功能。
2.硬件设计在进行硬件设计之前，我们需要确定PLC的类型和规格。
根据需求分析的结果和实际应用场景，选择合适的PLC型号，并确定所需的输入输出（I/O）点数和通信接口等。
在硬件设计过程中，需要选择和配置适当的传感器、执行器、电源、连接器等设备，并进行布置和布线。
3.软件编程4.测试和调试5.系统部署和维护在完成测试和调试后，我们可以将PLC控制系统投入实际应用中。
在系统部署过程中，我们需要将PLC安装到设备或机柜中，并与其他设备进行连接和集成。
同时，我们还需要进行系统文档化、培训和备份等工作，以便后续的维护和升级。
接下来，我们将以一个简单的物料输送系统为例，说明PLC控制系统设计步骤。
假设我们需要设计一个物料输送系统，实现自动化的物料输送和分拣功能。
系统包括一个传送带、传感器检测装置和执行机构，其主要功能包括根据传感器信号控制传送带的启停和速度调节、将物料分拣到不同的出口等。
1.在需求分析阶段，我们确定了系统的功能需求和性能要求，并分析了系统实现的过程和约束条件。
2.在硬件设计过程中，我们选择了一款具有足够的输入输出点数和通信接口的PLC型号，并选择适当的传感器和执行器等设备。
3. 在软件编程阶段，我们使用Ladder Diagram编写了PLC程序，根据传感器信号对传送带进行控制，实现物料的自动输送和分拣。
4.完成软件编程后，我们进行了测试和调试。
PLC控制系统的设计及故障诊断课件
2023/9/27
2
第2页/共51页
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. 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。
2023/9/27
3
第3页/共51页
5.1.2 PLC控制系统设计的基本内容
2023/10/5
32
第32页/共51页
2．顺序功能图和梯形图设计(见图5-10)
图5-10 液压动力滑台的进给运动示意图、顺序功能图和梯形图 返回目录
2023/10/5
33
第33页/共51页
5.5 PLC系统的现场调试
5.5.1 寻找/替换与换线
1. 程序段内替换一个地址(见图5-11)
图5-11 程序段内替换一个地址的操作
2023/10/5
7
第7页/共51页
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
2023/10/5
8
第8页\共51页
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
2023/10/5
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第29页/共51页
5.4.2 顺序功能图的基本结构
顺序功能图的基本结构包括：单流程、选择分支、并行分支、 跳转、循环。 (部分结构见图5-9)
单流程
选择分支
并行分支
图5-9 顺序功能图的基本结构
2023/10/5
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第30页/共51页
西门子S7-200PLC教程PPT
✓自动和半自动调整步2
✓工位1：
✓工位2：
✓工位3
（2）执行元件函数式
返回本节
第7章 应用设计
8. 画梯形图
将所有函数式写出后，很容易就可以用编程软件 做出梯形图。梯形图完成后便可以将可编程序控 制器与计算机连接，把程序及组态数据下装到 PLC进行调试，程序无误后即可结合施工设计将 系统用于实际。
第7章 应用设计
5
0
(a)
(b)
图7.1 步和初始步
第7章 应用设计
（2）有向线段和转移 有向线段和转移及转移条件如图7.2所示。
图 7 2 转 移
.
第7章 应用设计
（3）动作说明 一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或 多个动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明 的文字说明该步对应的动作，如下图7.3所示。 图中（a）表示一个步对应一个动作；图（b）和（c）表 示一个步对应多个动作，两种方法任选一种。
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第7章 应用设计
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第7章 应用设计
2. 使用规则
（1）步与步不能直接相连，必须用转移分开； （2）转移与转移不能直接相连，必须用步分开； （3）步与转移、转移与步之间的连线采用有向 线段，画功能图的顺序一般是从上向下或从左到 右，正常顺序时可以省略箭头，否则必须加箭头。 （4）一个功能图至少应有一个初始步。
第7章 应用设计
第7章 应用设计
工位2 钻孔
装工件
工位1
退回
卸
料
卸工件
器
退回
工位3
图7.12 工作台示意图
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SB5 SB6 SB7 SB7
.
7
5．程序设计
主程序 段子程序
//小车启停控制
//调子程序0
.
8
位置开关
呼车按钮
… …
//传送停车工位编号
//呼车指示
.
//传送呼车工位编号
9
…
//停车工位号大于呼车 //工位号，电机正转
//停车工位号小于呼车 //工位号，电机反转
//停车后计时30s， //方可再次呼车
.
13
4．系统控制方案
总体思路 子程序SBR_0控制1号窑温、SBR_1控制2号窑温。主 程序MAIN分别调用SBR_0、SBR_1子程序块，对2个养护窑分别控 制。每个养护窑由1个热敏电阻检测窑内温度，由1个进气电磁阀周 期闭合与断开来控制进气量，调节窑内温度。
主程序的控制流程
PLC运行
总起动 N
.
4
2．系统控制方案
系统启动
传送停车位信号
传送呼车位信号
N
有呼车?
Y
呼车信号封锁
高位
何处呼车?
低位
小车驶向高位
小车驶向低位
小车到达呼车位停30s 解除呼车信号封锁
图7-3 呼车系统工作流程
.
5
3． PLC系统选择 选择S7-200 CPU224基本单元（14入/10出）1台及EM221扩展单元（8入）1台 组成系统。
.
11
2． PLC系统选择 选择S7-200 CPU224基本单元（14入/10出）1台及EM231模拟量输入扩展模块1台组成 系统。 模拟量输入部分，由热敏电阻R1、R2（PT100）和温度变送器（电流输入型）构成。
3．I/O地址分配 表7-2 窑温控制系统输入/输出端口安排
输入
1号起动
I0.0
4．I/O地址分配 表7-1 呼车系统输入/输出端口安排
限位开关ST1 限位开关ST2 限位开关ST3 限位开关ST4 限位开关ST5 限位开关ST6 限位开关ST7 限位开关ST8 系统启动按钮 系统停止按钮
输入
I0.0
呼车按钮SB1
I0.1
呼车按钮SB2
I0.2
呼车按钮SB3
I0.3
呼车按钮SB4
2. PLC的选择
选择合适的机型 I/O点数的估算 用户存储器容量的估算 CPU功能与结构的选择
3. I/O地址分配
对软件设计来说，I/O地址分配以后才可进行编程； 对控制柜及PLC的外围接线来说，只有I/O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。
Y
1号起动 N
1号温控 Y
2号起动 N
Y
2号温控
总停止 N
Y
PLC停止
图7-8 窑温数字量输出控制程序流程图
.
14
控制算法 用模糊控制算法去控制。其控制规则有： ➢如果检测温度低于设定值的50％，则进气阀门打开的占空比为100％； ➢如果检测温度在设定值的50％～80％之间，则进气阀门打开的占空比为70％； ➢如果检测温度在设定值的80％～90％之间，则进气阀门打开的占空比为50％； ➢如果检测温度在设定值的90％～100％之间，则进气阀门打开的占空比为30％； ➢如果检测温度在设定值的100％～102％之间，则进气阀门打开的占空比为10％； ➢如果检测温度高于设定值的102％，则进气阀门打开的占空比为0％。
CPU224 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L+
EM221 · 2M 0.4 0.5 0.6 0.7
ST1 ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 ST7 ST8
启动 停止
DC24V
图7-4 呼车控制系统I/O接线图
图7-5 呼车系统自动. 控制程序
10
例2：窑温模糊控制设计
总排气阀
1号风机 M
1号排气阀 2号风机 M
2号排气阀
1号窑
2号窑
1号进气阀
2号进气阀
总进气阀
起动 停止 急停
起动 停止 急停
总起动 总停止
图7-6 窑温控制示意图
1．工艺过程
系统控制如图。除图上所示外，另每个养护窑有1个测温输入点（模拟量输入）；
合计整个控制系统需要开关量输入8点，开关量输出8点，模拟量输入2点。
每个窑都可以自行控制，其具体控制流程要求：起动电动机，供风循环热气流；开
启进气阀门，供热气控温；经过一定时间（设恒温10h），关闭进气阀门；打开排气
阀门，排气；按下停止按钮，关风机，关排气阀，准备砌块出窑。联锁要求只要有一
个窑排气，总排气阀要打开，只有总进气阀打开，才能起动各窑进气阀。
I0.4
呼车按钮SB5
I0.5
呼车按钮SB6
I0.6
呼车按钮SB7
I0.7
呼车按钮SB8
I1.0
I1.1
输出
I2.0 电机正转接触器
Q0.0
I2.1 电机反转接触器
Q0.1
I2.2 可呼车指示
Q0.2
I2.3
I2.4
I2.5
I2.6
I2.7
.
6
正转 反转 指示
SB1 SB2 SB3 SB4
1L 0.0 0.1 0.2 0.3 · 2L 0.4 0.5 0.6 · 3L 0.7 1.0 1.1 N L1 · · 1M 0.0 0.1 0.2 03
第7章 PLC控制系统设计
主要内容
PLC控制系统设计步骤 PLC控制系统设计实例
.
制作：何献忠1
7.1 PLC控制系统设计步骤
➢ 分析控制对象 ➢ PLC的选择 ➢ I/O地址分配 ➢ 程序设计 ➢ 系统调试 ➢ 固化程序 ➢ 编写技术文件
.
2
1. 分析控制对象
明确了控制任务和要求，拟定控制方案。
1号停止
I0.1
1号急停
I0.2
2号起动
I0.3
2号停止
I0.4
2号急停
I0.5
总起动
I0.6
总停止
I0.7
1号热敏电阻
AIW0
2号热敏电阻
AIW2
输出
1号进气阀
Q0.0
1号排气阀
Q0.1
1号风机
Q0.2
2号进气阀
Q0.3
2号排气阀
Q0.4
2号风机
Байду номын сангаас
Q0.5
总进气阀
Q0.6
总排气阀
Q0.7
.
12
模拟量输入
4. 程序设计
根据控制要求设计出梯形图、或功能块图、或语句表等语言的程序，这是整
个设计的核心工作。
5. 固化程序
6. 编写技术文件
.
3
7.2 PLC控制系统设计实例
例1：台车呼车控制
1．工艺过程 一部电动运输车供8个加工点使用。PLC上电后，车停在某个加工点 （工位），若无用车呼叫（呼车）时，则各工位的指示灯亮，表示各 工位可以呼车。某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，各位的指示 灯均灭，此时别的工位呼车无效。如停车位呼车时，小车不动；呼车 工位号大于停车位时，小车自动向高位行驶；当呼车位号小于停车位 号时，小车自动向低位行驶；当小车到呼车工位时自动停车。停车时 间为30s供呼车工位使用，其他加工点不能呼车。从安全角度出发，停 电再来电时，小车不会自行启动。