貴州西門子S7-1200PLC模塊代理經(jīng)銷商

任何控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)在定型前，都需要多次調(diào)試，以此來發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)其中的錯誤和不足。對于PLC控制系統(tǒng)來說，可以*行模擬調(diào)試。使用一些硬件設(shè)備，如輸入器件等組成的電路產(chǎn)生模擬信號，并將這些信號以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端，來模擬現(xiàn)場的輸入信號的狀態(tài)；用輸出點(diǎn)的指示燈來模擬被控對象；用FXGP或GPPW軟件將設(shè)計(jì)好的控制程序傳送到PLC中，進(jìn)行程序的監(jiān)控和模擬調(diào)試運(yùn)行。在模擬調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，逐步擴(kuò)大，直到整個(gè)程序的調(diào)試。

    模擬調(diào)試通過后，才進(jìn)行實(shí)際的總裝統(tǒng)調(diào)。先要仔細(xì)檢查PLC外部設(shè)備的接線是否正確和可靠，這一點(diǎn)十分重要。外部的接線一定要正確無誤。特別還要檢查一下各個(gè)設(shè)備的工作電壓是否正常，檢查的時(shí)候要注意，不要只檢查電源的輸出電壓，而要直接檢查各個(gè)設(shè)備管腳上的工作電壓是否正常。很多情況下，設(shè)備工作電壓的異常，可能是由于連接線接觸不好或是內(nèi)部斷開的原因所引起的，如果只檢查電源的電壓，往往會造成誤判斷。同時(shí)，在將用戶程序送到PLC之前，可以先用一些短小的測試程序檢測一下外部的接線狀況，看看有無接線故障。進(jìn)行這類預(yù)調(diào)時(shí)，要將主電路先行斷開，這主要是為了安全和可靠，避免誤操作或電路故障而損壞主電路的元器件。當(dāng)一切確認(rèn)無誤之后，就可以將程序送入存儲器中進(jìn)行總調(diào)試，直到各部分都能正常工作，并且能協(xié)調(diào)*成為一個(gè)正確的整體控制為止。如果在統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)問題或是達(dá)不到某些指標(biāo)，則要對硬件和軟件的設(shè)計(jì)做出調(diào)整。全部調(diào)試結(jié)束后，可以將程序*保存在有記憶功能的EPROM或E²PROM中。

    至此，就可以將調(diào)試好的PLC控制系統(tǒng)投入實(shí)際的運(yùn)行中?？赡茉谌蘸蟮膶?shí)際運(yùn)行中或是隨著控制要求的提高，還會發(fā)現(xiàn)某些問題或不足之處，由于事先已經(jīng)在這方面留了一些裕量，因此可以比較容易地進(jìn)行修改或是升級。

    PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要是完成參數(shù)表的定義、程序框圖的繪制、程序的編制和程序說明書的編寫四項(xiàng)內(nèi)容。

    參數(shù)表是為編寫程序作準(zhǔn)備，對系統(tǒng)各個(gè)接口參數(shù)進(jìn)行規(guī)范化的定義，不僅有利于程序的編寫，也有利于程序的調(diào)試。參數(shù)表的定義包括輸入信號表、輸出信號表、中間標(biāo)志表和存儲表的定義。參數(shù)表的定義和格式因人而異，但總的原則是便于使用。

    程序框圖描述了系統(tǒng)控制流程的走向和系統(tǒng)功能的說明。它應(yīng)該是全部應(yīng)用程序中各功能單元的結(jié)構(gòu)形式，據(jù)此可以了解所有控制功能在整個(gè)程序中的位置。一個(gè)詳細(xì)、合理的程序框圖有利于程序的編寫和調(diào)試。

    軟件設(shè)計(jì)的主要過程是編寫用戶程序，它是控制功能的具體實(shí)現(xiàn)過程。因此，用戶應(yīng)對所選擇的PLC的設(shè)計(jì)軟件要有所了解，越熟悉越好。PLC的控制功能是以程序的形式來體現(xiàn)，通常采用邏輯設(shè)計(jì)的方法來編寫程序。邏輯設(shè)計(jì)法是以布爾代數(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)過程各工步之間各個(gè)檢測元件狀態(tài)的不同組合和變化，確定所需的中間環(huán)節(jié)；再按照各執(zhí)行元件所應(yīng)滿足的動作節(jié)拍表，分別寫出相應(yīng)的中間環(huán)節(jié)狀態(tài)的布爾表達(dá)式；后，用觸點(diǎn)的串并聯(lián)組合，即通過具體的物理電路實(shí)現(xiàn)所需的邏輯表達(dá)式。

    程序說明書是對整個(gè)程序內(nèi)容的注釋性的綜合說明，一般應(yīng)包括程序設(shè)計(jì)的依據(jù)、程序的基本結(jié)構(gòu)、各功能單元的詳細(xì)分析、所用公式的原理、各參數(shù)的來源以及程序測試的情況等。一份好的程序說明書不僅可以讓使用者了解程序的結(jié)構(gòu)和控制的過程，而且對于日后的維修和升級都會帶來很大的方便。

    在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可同時(shí)進(jìn)行硬件和軟件的設(shè)計(jì)，這樣有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)相互之間配合方面的一些問題，及早地改進(jìn)有關(guān)設(shè)計(jì)，更好地共享資源，提高效率。

    在完成了PLC選型之后，就可以進(jìn)行控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)了。PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要是完成系統(tǒng)流程圖的設(shè)計(jì)，詳細(xì)說明各個(gè)輸入信息流之間的關(guān)系，具體安排輸入和輸出的配置，以及對輸入和輸出進(jìn)行地址分配。

    在對輸入進(jìn)行地址分配的時(shí)候，可以將所有的按鈕和限位開關(guān)分別集中配置，相同類型的輸入點(diǎn)盡量分在同一組。對每一種類型的設(shè)備號，按順序定義輸入點(diǎn)的地址。如果有多余的輸入點(diǎn)，可以將每一個(gè)輸入模塊的輸入點(diǎn)都分配給一臺設(shè)備。將那些高噪聲的輸入模塊盡量插到遠(yuǎn)離CPU模塊的插槽內(nèi)，以避免交叉干擾，因此這類輸入點(diǎn)的地址較大。

    與輸入配置類似，在進(jìn)行輸出配置和地址分配時(shí)，也要盡量將同類型設(shè)備的輸出點(diǎn)集中在一起。按照不同類型的設(shè)備，順序地定義輸出點(diǎn)地址。如果有多余的輸出點(diǎn)，可將每一個(gè)輸出模塊的輸出點(diǎn)都分配給一臺設(shè)備。另外，對彼此有關(guān)聯(lián)的輸出器件，如電動機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)等，其輸出地址應(yīng)連續(xù)分配。

    在進(jìn)行上述工作的時(shí)候，也要結(jié)合軟件設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)調(diào)試等方面來考慮。合理地安排配置與地址分配的工作，會給日后的軟硬件設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)調(diào)試等帶來很多的方便。
  PLC輸入模塊的功能主要是檢測來自現(xiàn)場設(shè)備的輸入信號，并將其轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部可處理的電平信號。輸入模塊的類型有直流和交流兩種，直流分為5V、12V、24V、60V和68V幾種；交流分為115V和220V兩種。對于傳輸距離比較近的，可以選用低電平，如5V、12V和24V。對于傳輸距離比較遠(yuǎn)的，從可靠性角度考慮，宜選用高電壓的模塊。從所接負(fù)載的多少而言，同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不得超過60%。另外，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還必須考慮閾值電平（接通電平與斷開電平的差值）的大小。閾值電平越大，有利于遠(yuǎn)距離的傳輸，其抗*力也就越強(qiáng)。

    PLC輸出模塊的功能主要是將內(nèi)部的輸出電平在輸出前轉(zhuǎn)換成可匹配外部負(fù)載設(shè)備的控制信號。晶閘管輸出模塊比較適合于開關(guān)頻率高、電感性和低功率因數(shù)的負(fù)載設(shè)備，其缺點(diǎn)是價(jià)格高，過載能力較差。而繼電器輸出模塊的優(yōu)點(diǎn)是使用電壓范圍寬，導(dǎo)通壓降損失少，并且價(jià)格較低；但使用壽命不長，而且響應(yīng)速度較慢。另外要注意的是，輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的電流累計(jì)值必須小于公共端所允許通過的電流值。輸出模塊的輸出電流大小要大于負(fù)載電流的額定值。

    表7.1是典型傳送設(shè)備及電氣元件所需PLC的I/O點(diǎn)數(shù)表。在確定控制對象的I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)，可作為參考。

    (1)控制電磁閥所需的I/O點(diǎn)數(shù)

    由電磁閥的動作原理可知，PLC控制一個(gè)單線圈電磁閥需要兩個(gè)輸入和1個(gè)輸出；控制一個(gè)雙線圈電磁閥需要3個(gè)輸入和兩個(gè)輸出；控制一個(gè)比例式電磁閥需要3個(gè)輸入和5個(gè)輸出。另外，控制一個(gè)開關(guān)需1個(gè)輸入，一個(gè)信號燈需1個(gè)輸出，而波段開關(guān)有幾個(gè)波段就需要幾個(gè)輸入。一般情況下，各種位置開關(guān)都需要兩個(gè)輸入。

    (2)控制交流電動機(jī)所需的I/O點(diǎn)數(shù)

    PLC控制交流電動機(jī)時(shí)，是以主令信號和反饋信號作為PLC的輸入信號。例如，用PLC控制一臺可逆運(yùn)行的籠型電動機(jī)，需要5個(gè)輸入點(diǎn)和兩個(gè)輸出點(diǎn)?？刂埔慌_Y-△啟動的交流電動機(jī)，需要4個(gè)輸入點(diǎn)和3個(gè)輸出點(diǎn)。

    (3)控制直流電動機(jī)所需的I/O點(diǎn)數(shù)

    直流調(diào)速的主要形式是晶閘管直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，主要采用晶閘管整流裝置對直流電機(jī)供電。在PLC控制的直流傳動系統(tǒng)中，除了考慮主令信號輸入外，還要考慮合閘信號、傳送裝置綜合故障信號、抱閘信號和風(fēng)機(jī)故障信號等。在輸出方面，PLC主要考慮速度指令信號正向1～3級，反向1～3級，允許合閘信號和抱閘打開信號等。一般來說，用PLC控制一個(gè)可逆直流傳動系統(tǒng)大約需要12個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)。一個(gè)不可逆的直流傳動系統(tǒng)需要9個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)。

    表7.1    典型傳動設(shè)備及電氣元件所需PLC的I/O點(diǎn)數(shù)

    估算出被控對象的I/O點(diǎn)數(shù)后，就可以選擇點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)?/span>PLC。I/O點(diǎn)數(shù)是衡量PLC規(guī)模大小的重要指標(biāo)，在選擇PLC時(shí)，應(yīng)該留有20%～30%的I/O備用量。對于單機(jī)自動化或機(jī)電一體化的產(chǎn)品，可以選用小型PLC；對于控制系統(tǒng)規(guī)模較大，輸入／輸出點(diǎn)數(shù)又多的，可選用大、中型PLC。

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