1、1现代电气与现代电气与PLC控制控制第九章第九章 PLC控制系统综合设计控制系统综合设计2本章内容本章内容 1.PLC控制系统设计步骤及内容控制系统设计步骤及内容2.HMI及其使用及其使用3.变频器和变频器和PLC的配合的配合4.PLC在实际过程应用中的安装技术在实际过程应用中的安装技术5.大型举例（自学）大型举例（自学）39.1 PLC控制系统设计步骤及内容控制系统设计步骤及内容 概述概述49.1 PLC控制系统设计步骤及内容控制系统设计步骤及内容 1.分析评估控制任务分析评估控制任务n该任务是否适合使用该任务是否适合使用PLC控制系统？控制系统？l控制规模：控制规模：用该系统的I/O设备总
2、数来衡量，当控制规模较大，特别是开关量控制的I/O设备较多且联锁控制较多，最适合。l可靠性要求：可靠性要求：系统不太复杂，但对可靠性、抗干扰能力较高。l数据处理速度：数据处理速度：主要以工业过程控制为主。n控制系统的设计原则控制系统的设计原则l完整性原则：完整性原则：最大限度满足工业生产过程或机械设备的控制要求。l可靠性原则可靠性原则l经济性原则：经济性原则：简单、实用、合理。l发展性原则：发展性原则：适当考虑生产发展和工艺改进的要求。59.1 PLC控制系统设计步骤及内容控制系统设计步骤及内容 2.PLC的选型的选型n选什么选什么PLC？l牌子牌子l功能功能l价格价格l其它因素其它因素nI/
3、O点点3.I/O地址分配地址分配4.控制任务分解控制任务分解69.1 PLC控制系统设计步骤及内容控制系统设计步骤及内容 5.系统设计系统设计n硬件系统设计：硬件系统设计：PLC外部设备的设计。lPLC部分部分l外围电路外围电路n软件系统设计软件系统设计6.安全电路设计安全电路设计7.系统调试系统调试n离线调试离线调试n在线调试在线调试8.文档编制文档编制 79.2 HMI及其使用及其使用1.概述概述n什么是什么是HMI（Human Machine Interface）？l作用：作用：I、Ol过去的过去的PLC控制系统如何实现控制系统如何实现HMI功能功能nHMI功能功能nHMI分类分类nHM
4、I和和PLC之间的联系之间的联系89.2 HMI及其使用及其使用 2.HMI在在S7-200中的使用中的使用nSIEMENS HMI的种类的种类l文本显示器：有文本显示器：有TD200/TD200C、TD400C等。等。l操作员面板：有操作员面板：有OP73micro、OP73、OP77A、OP77B、OP177B、OP277等。等。l触摸屏：有触摸屏：有TP170micro、TP177micro、TP070、TP170A、TP170B、TP177A、TP177B、TP270等。等。l多功能面板：有多功能面板：有MP270B、MP370、MP277等。等。l按钮面板：有按钮面板：有PP7、PP
5、17-1、PP17-2等。等。99.2 HMI及其使用及其使用 2.HMI在在S7-200中的使用中的使用n组态软件组态软件l对于文本显示器对于文本显示器TD类的类的HMI，使用，使用Micro/WIN即可对其进行组态。即可对其进行组态。l对于对于OP和和TP类的类的HMI，西门子提供的组态软件有两种：，西门子提供的组态软件有两种：ProTool和和WinCC flexible。n组态软件的主要功能组态软件的主要功能109.2 HMI及其使用及其使用 3.HMI和和S7-200的配合的配合n尽量选用尽量选用S7-200专用产品专用产品n通信方式（通信方式（MPI或或PPI）不同，）不同，HMI
6、产品不同，所允许连接的产品不同，所允许连接的S7-200的个数也不同的个数也不同n通信速率的不同通信速率的不同n主站、从站主站、从站n组态软件组态软件119.2 HMI及其使用及其使用 4.应用举例应用举例129.2 HMI及其使用及其使用 4.应用举例应用举例139.3 变频器和变频器和PLC之间的配合之间的配合 1.变频器和变频器和PLC之间的关系之间的关系2.MM440nMICROMASTER 440是一种集多种功能于一体的变频器，其恒定转矩控制是一种集多种功能于一体的变频器，其恒定转矩控制方式的额定功率范围为方式的额定功率范围为120W200kW，可变转矩控制方式的额定功率可达，可变转
7、矩控制方式的额定功率可达250kW，它适用于电动机需要调速的各种场合。可通过数字操作面板或通过，它适用于电动机需要调速的各种场合。可通过数字操作面板或通过远程操作器方式，修改其内置参数，既可满足各种调速场合的要求。远程操作器方式，修改其内置参数，既可满足各种调速场合的要求。n类型类型lMM440变频器的型号有变频器的型号有8种：种：AF、FX和和GX。每种变频器的额。每种变频器的额定功能按字母顺序排列越来越大，另外在每种型号中都有单相和定功能按字母顺序排列越来越大，另外在每种型号中都有单相和三相两种输入电压。三相两种输入电压。149.3 变频器和变频器和PLC之间的配合之间的配合 2.MM44
8、0n主要特点主要特点l内置多种运行控制方式；内置多种运行控制方式；l快速电流限制，实现无跳闸运行；快速电流限制，实现无跳闸运行；l内置式制动斩波器，实现直流注入制动；内置式制动斩波器，实现直流注入制动；l具有具有PID控制功能的闭环控制，控制器参数可自动整定；控制功能的闭环控制，控制器参数可自动整定；l多组参数设定且可相互切换，变频器可用于控制多个交替工作的生产过多组参数设定且可相互切换，变频器可用于控制多个交替工作的生产过程；程；l多功能数字、模拟输入多功能数字、模拟输入/输出口，可任意定义其功能和具有完善的保护功输出口，可任意定义其功能和具有完善的保护功能。能。n控制方式控制方式n保护功能
9、保护功能159.3 变频器和变频器和PLC之间的配合之间的配合 3.MM440的功能方框图的功能方框图169.3 变频器和变频器和PLC之间的配合之间的配合 4.S7-200和和MM440的配合使用举例的配合使用举例179.4 PLC在实际过程应用中的安装技术在实际过程应用中的安装技术 1.PLC的安装的安装2.电源设计电源设计n主机供电电源主机供电电源n内部内部5V电源电源n本机本机24V电源电源3.系统的接地系统的接地n接地要求与地线类型接地要求与地线类型n接地方法接地方法nS7-200的接地的接地4.电缆敷设与设计电缆敷设与设计189.4 PLC在实际过程应用中的安装技术在实际过程应用中
10、的安装技术 5.PLC的保护的保护n当可编程控制器的输出负载为电感性负载时，为了防止负载关断产生的高电当可编程控制器的输出负载为电感性负载时，为了防止负载关断产生的高电压对可编程控制器输出点的损害，应对输出点加以保护电路，保护电路的主压对可编程控制器输出点的损害，应对输出点加以保护电路，保护电路的主要作用是抑制高电压的产生。要作用是抑制高电压的产生。19输入信号输出信号停止按钮SF1I0.0正转接触器QA1反转接触器QA2Q0.1Q0.2起动按钮SF2I0.1点动按钮SF3I0.2I/OI/O分配表分配表 1、电动机的正、反转控制程序、电动机的正、反转控制程序202、星形、星形-三角降压启动三角降压启动21
