s7-200應(yīng)用設(shè)計資料

第7章

應(yīng)用設(shè)計第7章 應(yīng)用設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計程序設(shè)計設(shè)計實例第7章

應(yīng)用設(shè)計本章主要內(nèi)容：應(yīng)用設(shè)計的基本知識系統(tǒng)設(shè)計，包括系統(tǒng)設(shè)計的步驟和幾種常用的設(shè)計方法程序設(shè)計，比較詳細(xì)地介紹在程序設(shè)計時功能流程圖的使用應(yīng)用實例本章要求對應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的方法和步驟掌握會用，重點是掌握程序設(shè)計方法中的功能流程圖法。返回本章首頁第7章

應(yīng)用設(shè)計7.1

系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計的原則系統(tǒng)設(shè)計的步驟返回本章首頁第7章

應(yīng)用設(shè)計7.1.1系統(tǒng)設(shè)計的原則在可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)該最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)流程對電氣控制的要求，在滿足控制要求的前提下，力求PLC控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、操作和維修方便，而且應(yīng)使系統(tǒng)能盡量降低使用者長期運行的成本。設(shè)計一個PLC控制系統(tǒng)有多種途徑：可以在原有的繼電接觸控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上加以改造，形成可編程序控制器的控制系統(tǒng)。返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計7.1.2

系統(tǒng)設(shè)計的步驟熟悉被控對象制定控制方案詳細(xì)描述控制對象詳細(xì)描述操作員站配置可編程序控制器程序設(shè)計返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計7.2

程序設(shè)計功能流程圖概述由功能流程圖到程序返回本章首頁第7章

應(yīng)用設(shè)計程序設(shè)計的內(nèi)容包括：編寫程序、編譯程序、模擬運行及調(diào)試程序等。程序設(shè)計的方法是指用什么方法和編程語言來編寫用戶程序。程序設(shè)計有多種方法：如果控制系統(tǒng)是改造原有成熟的繼電接觸控制系統(tǒng)，則可由電氣控制電路圖很容易地轉(zhuǎn)化為梯形圖，生成控制程序。本節(jié)主要介紹功能流程圖法。第7章

應(yīng)用設(shè)計7.2.1

功能流程圖概述功能流程圖，簡稱功能圖，又叫狀態(tài)流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。它是專用于工業(yè)順序控制程序設(shè)計的一種功能說明性語言，能完整地描述控制系統(tǒng)的工作過程、功能和特性，是分析、設(shè)計電氣控制系統(tǒng)控制程序的重要工具。第7章

應(yīng)用設(shè)計1.組成（1）步步是控制系統(tǒng)中的一個相對不變的性質(zhì)，它對應(yīng)于一個穩(wěn)定的狀態(tài)。在功能流程圖中步通常表示某個執(zhí)行元件的狀態(tài)變化。步用矩形框表示，框中的數(shù)字是該步的編號，編號可以是該步對應(yīng)的工步序號，也可以是與該步相對應(yīng)的編程元件（如PLC內(nèi)部的通用輔助繼電器、步標(biāo)志繼電器等）。步的圖形符號如圖7.1（a）所示。初始步初始步對應(yīng)于控制系統(tǒng)的初始狀態(tài)，是系統(tǒng)運行的起點。一個控制

系統(tǒng)至少有一個初始步，初始步用雙線框表示，如圖7.1（b）所示。第7章

應(yīng)用設(shè)計圖7.1步和初始步第7章

應(yīng)用設(shè)計（2）有向線段和轉(zhuǎn)移有向線段和轉(zhuǎn)移及轉(zhuǎn)移條件如圖7.2所示。圖7.2

轉(zhuǎn)移第7章

應(yīng)用設(shè)計（3）動作說明一個步表示控制過程中的穩(wěn)定狀態(tài)，它可以對應(yīng)一個或多個動作?？梢栽诓接疫吋右粋€矩形框，在框中用簡明的文字說明該步對應(yīng)的動作，如下圖7.3所示。圖中（a）表示一個步對應(yīng)一個動作；圖（b）和（c）表示一個步對應(yīng)多個動作，兩種方法任選一種。第7章

應(yīng)用設(shè)計2.使用規(guī)則步與步不能直接相連，必須用轉(zhuǎn)移分開；轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移不能直接相連，必須用步分開；步與轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)移與步之間的連線采用有向線段，畫功能圖的順序一般是從上向下或從左到右，正常順序時可以省略箭頭，否則必須加箭頭。一個功能圖至少應(yīng)有一個初始步。第7章

應(yīng)用設(shè)計3.結(jié)構(gòu)形式順序結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)√選擇性分支√并發(fā)性分支循環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)合結(jié)構(gòu)第7章

應(yīng)用設(shè)計（1）順序結(jié)構(gòu)圖7.4順序結(jié)構(gòu)第7章

應(yīng)用設(shè)計（2）分支結(jié)構(gòu)圖7.5選擇性分支第7章

應(yīng)用設(shè)計并發(fā)性分支圖7.6并發(fā)性分支第7章

應(yīng)用設(shè)計（3）循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)用于一個順序過程的多次或往復(fù)執(zhí)行。功能圖畫法如圖7.7所示，這種結(jié)構(gòu)可看作是選擇性分支結(jié)構(gòu)的一種特殊情況。7

并發(fā)性分第7章

應(yīng)用設(shè)計（4）復(fù)合結(jié)構(gòu)圖7.8功能流程圖舉例返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計7.2.2

由功能流程圖到程序邏輯函數(shù)法功能流程圖實例步標(biāo)志繼電器法第7章

應(yīng)用設(shè)計1.邏輯函數(shù)法通用輔助繼電器的邏輯函數(shù)式執(zhí)行元件的邏輯函數(shù)式由邏輯函數(shù)式畫梯形圖第7章

應(yīng)用設(shè)計（1）通用輔助繼電器的邏輯函數(shù)式函數(shù)規(guī)則：除第一步外，每一步用一個通用輔助繼電器（以下簡稱繼電器）表示本步是否被執(zhí)行，即步狀態(tài)。如圖7.9所示。圖7.9步與繼電器第7章

應(yīng)用設(shè)計執(zhí)行元件的邏輯函數(shù)式圖7.8中的Yj、Yk、Yp分別表示這3個步所對應(yīng)的動作或輸出，可以是執(zhí)行元件或其他繼電器，也可以是指令盒。一般情況下，一個步對應(yīng)一個動作，當(dāng)功能流程圖中有多個步對應(yīng)同一個動作時，其輸出可用這幾個步對應(yīng)的繼電器“或”來表示。由邏輯函數(shù)式畫梯形圖可由每個邏輯函數(shù)式中的與或邏輯關(guān)系，用串聯(lián)或并聯(lián)觸點對應(yīng)線圈的形式畫出所有梯級的梯形圖。第7章

應(yīng)用設(shè)計寫通用輔助繼電器的邏輯函數(shù)式寫執(zhí)行元件的邏輯函數(shù)式由邏輯函數(shù)式畫梯形圖2.功能流程圖實例第7章

應(yīng)用設(shè)計用起動優(yōu)先規(guī)則。（1）寫通用輔助繼電器的邏輯函數(shù)式第7章

應(yīng)用設(shè)計（2）寫執(zhí)行元件的邏輯函數(shù)式圖7.9中除步M00.2和步M00.6對應(yīng)同一個執(zhí)行元件輸出

觸點外，其他每一步對應(yīng)一個不同的執(zhí)行元件輸出觸點。多步對應(yīng)一動作f

(Q0.2)=M00.2+M00.6一步對應(yīng)一動作f

(Q0.0)=M00.0f

(Q0.5)=M00.7f

(Q0.3)=M00.3f

(Q1.0)=M01.1其他輸入點的邏輯函數(shù)式寫法也都用相同方式。第7章

應(yīng)用設(shè)計（3）由邏輯函數(shù)式畫梯形圖根據(jù)上述邏輯函數(shù)式可畫出對應(yīng)的梯形圖，如右圖7.10所示。為節(jié)省篇幅，本程序中的所有標(biāo)題欄Network都省略，且只列出了部分輸出。第7章

應(yīng)用設(shè)計圖7.10轉(zhuǎn)化為梯形圖(1)第7章

應(yīng)用設(shè)計圖7.10轉(zhuǎn)化為梯形圖(2)第7章

應(yīng)用設(shè)計3.步標(biāo)志繼電器法順序繼電器指令（第7章

應(yīng)用設(shè)計圖7.11順序繼電器指令返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計7.3

設(shè)計實例系統(tǒng)描述制定控制方案系統(tǒng)配置及輸入輸出對照表設(shè)計主電路及PLC外部接線圖設(shè)計功能流程圖建立步與繼電器對照表寫邏輯函數(shù)式畫梯形圖返回本章首頁第7章

應(yīng)用設(shè)計1.系統(tǒng)描述1.系統(tǒng)描述設(shè)計一個3工位旋轉(zhuǎn)工作臺，其工作示意如圖7.12所示。三個工位分別完成上料、鉆孔和卸件。動作特性工位1：上料器推進(jìn)，料到位后退回等待。工位2：將料夾緊后，鉆頭向下進(jìn)給鉆孔，下鉆到位后退回，退回到位后，工件松開，放松完成后等待。工位3：卸料器向前將加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。控制要求通過選擇開關(guān)可實現(xiàn)自動運行、半自動運行和手動操作。第7章

應(yīng)用設(shè)計圖7.12工作臺示意圖返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計2.制定控制方案用選擇開關(guān)來決定控制系統(tǒng)的全自動、半自動運行和手動調(diào)整方式。手動調(diào)整采用按鈕點動的控制方式。系統(tǒng)處于半自動工作方式時，每執(zhí)行完成一個工作循環(huán)，用一個起動按鈕來控制進(jìn)入下一次循環(huán)。系統(tǒng)處于全自動運行方式時，可實現(xiàn)自動往復(fù)地循環(huán)執(zhí)行。系統(tǒng)運動不很復(fù)雜，采用4臺電機(jī)。對于部分與順序控制和工作循環(huán)過程無關(guān)的主令部件和控制部件，采用不進(jìn)入PLC的方法以節(jié)省I/O點數(shù)。由于點數(shù)不多，所以用中小型PLC可以實現(xiàn)?？捎肅PU224與擴(kuò)展模塊，或用一臺CPU

226。返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計3.系統(tǒng)配置及輸入輸出對照表表7.1 輸入信號對照表第7章

應(yīng)用設(shè)計表7.2 輸出信號對照表返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計4.設(shè)計主電路及PLC外部接線圖圖7.13PLC外部接線第7章

應(yīng)用設(shè)計圖7.13為PLC外部接線的示意圖，實際接線時，還應(yīng)考慮到以下幾個方面：應(yīng)有電源輸入線，通常為220V，50Hz交流電源，允許電源電壓有一定的浮動范圍。并且必須有保護(hù)裝置，如熔斷器等。輸入和輸出端子每8個為一組共用一個COM端。輸出端的線圈和電磁閥必須加保護(hù)電路，如并接阻容吸收回路或續(xù)流二極管。返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計圖7.14功能流程計功能流程圖第7章

應(yīng)用設(shè)計圖7.15手動部分返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計6.建立步與繼電器對照表表7.3通用繼電器對照表返回本節(jié)第7章

應(yīng)用設(shè)計7.寫邏輯函數(shù)式由本功能流程圖寫邏輯函數(shù)式時，采用關(guān)斷優(yōu)先規(guī)則。（1）繼電器函數(shù)式√初始步1√手動調(diào)整步15√手動操作步√自動和半自動調(diào)整步2√工位1：√工位2：√工位3√（2）執(zhí)行元件