西门子PLC编程及应用第8章 S7-200 PLC控制系统的设计

MPn KCen KC (SPn PVn )
MIn KIen MX KCTS /TI (SPn PVn ) MX
8.2.1 安装和布线
1. 安装环境要求 2. 外部布线
1. 安装环境要求
（1）防高温的措施 （2）防低温的措施 （3）湿度措施 （4）防振动和冲击的措施 （5）周围空气的影响
2. 外部布线
图8-4 电缆敷设方式
8.2.2 控制系统的接地
1. 接地方法 2. PLC接地的注意事项
（8-1）
n
M n KCen KI ei Minitial KD (en en1)
i 1
（8-2）
Mn KCen KIen MX KD (en en1) MPn MIn MDn （8-3）
1. 比例项 2. 积分项 3. 微分项
8.4 S7-200 PLC的模拟量PID控制及 应用
8.4.1 PID算法简介 8.4.2 PID回路指令 8.4.3 应用举例
8.4.1 PID算法简介
图8-14 带PID控制器的闭环控制系统框图
t
M (t) KCe KC 0 edt Minitial KCde / dt
1. 接地方法
图8-5 接地方法
2. PLC接地的注意事项
图8-6 屏蔽电缆的接地
8.2.3 抑制电路的使用
1. 输入端的抗干扰措施 2. 输出端的抗干扰措施
1. 输入端的抗干扰措施
（1）防输入信号干扰的措施 （2）防感应电压的措施
图8-7 输入信号抗干扰措施
图8-8 感应电压的产生
1. 电源容量计算
S7-200 CPU模块提供DC5V和DC24V电源。当有扩展模块 时，CPU通过I/O总线为其提供5V电源，所有扩展模块的5V 电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源定额。若不够用不 能外接5V电源。每个CPU都有一个DC24V传感器电源，它 为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供 DC24V电源。如果电源要求超出了CPU模块的电源定额， 可以增加一个外部DC24V电源来提供给扩展模块。进行电源 容量计算时，用CPU所能提供的电源容量减去各模块所需要 的电源消耗量。DC24V电源需求取决于通信端口上的负载大 小。CPU上的通信口可以连接PC/PPI电缆和TD200并为它 们供电，此电源消耗不必再纳入计算中。
2）在PLC电源的输入端加接低通滤波器，可滤去来 自电网的高频干扰和高次谐波。
图8-12 电源滤波电路
8.3 节省PLC输入/输出点数的方法
8.3.1 减少输入点数的方法 8.3.2 减少输出点数的方法
8.3.1 减少输入点数的方法
1. 分时分组输入 2. 将信号设置在PLC之外
第8章 S7-200 PLC控制系统的设计 与应用
8.1 PLC控制系统设计简介 8.2 PLC应用系统的可靠性措施 8.3 节省PLC输入/输出点数的方法 8.4 S7-200 PLC的模拟量PID控制及应用 8.5 运输机顺序控制系统 8.6 反应池送液控制系统 8.7 电梯控制系统 8.8 炉温控制系统 8.9 组合机床动力滑台控制系统
设计 （4）编写应用程序 （5）编写技术文件
图8-2 S7-200 PLC的交流系统接线图
图8-3 S7-200 PLC的直流系统接线图
2. 系统调试的步骤
（1）模拟调试 （2）联机调试
8.2 PLC应用系统的可靠性措施
8.2.1 安装和布线 8.2.2 控制系统的接地 8.2.3 抑制电路的使用 8.2.4 S7-200 PLC的电源计算与抗干扰
图8-9 防输入感应电压干扰的措施
2. 输出端的抗干扰措施
（1）输出端的保护 （2）用旁路电阻防错
图8-10 PLC输出端的保护
图8-11 用旁路电阻防错
I R(Ue / Ie ) ≤U R (Ue / Ie )
8.2.4 S7-200 PLC的电源计算与抗干 扰
1. 电源容量计算 2. 电源抗干扰
2. 控制系统设计的原则
1）完整性原则 2）可靠性原则 3）经济性原则 4）发展性原则
8.1.2 系统设计和调试的主要步骤
1. 系统设计的步骤 2. 系统调试的步骤
1. 系统设计的步骤
（1）了解工艺过程，分析控制要求 （2）确定系统总体设计方案 （3）系统I/O设备以及S7-200 PLC的选择和
图8-13 减少输入/输出点数的方法
8.3.2 减少输出点数的方法
在PLC的输出功率允许的条件下，通/断状态完全相 同的多个负载并联后，可以共用一个输出点，通过 外部的或PLC控制的转换开关的切换，一个输出点 可以控制两个或多个不同时工作的负载。与外部元 件的触点配合，可以用一个输出点控制两个或多个 有不同要求的负载。用一个输出点控制指示灯常亮 或闪烁，可以显示两种不同的信息。在需要用指示 灯显示PLC驱动的负载（如接触器线圈）状态时， 可以将指示灯与负载并联，并联时指示灯与负载的 额定电压应相同，总电流不应超过允许的值。可以 选用电流小、工作可靠的LED指示灯。
2. 电源抗干扰
1）在PLC电源的输入端加接隔离变压器，由隔离变 压器的输出端直接向PLC供电，这样可抑制来自电 网的干扰。隔离变压器的电压比可取为1∶1。在一 次和二次绕组之间采用双屏蔽技术：一次侧采用漆 包线或铜线等非导磁材料，在铁心上绕一层，注意 电气上不能短路，并接到中性线；二次侧采用双绞 线，双绞线能减少电源线间干扰。
8.1 PLC控制系ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设计简介
8.1.1 系统设计的原则 8.1.2 系统设计和调试的主要步骤
图8-1 PLC控制系统的设计步骤
8.1.1 系统设计的原则
1. 评估控制任务 2. 控制系统设计的原则
1. 评估控制任务
（1）控制规模 （2）可靠性要求 （3）数据处理速度