PLC控制系统实例分析

一.案例分析

可编程控制器的控制功能由用户编写的应用程序决定。如果可编程控制器要完成复杂的控制任务，相应的应用程序也很复杂。如何清晰地组织程序的各个部分，以及如何选择和确定合适的程序结构是非常重要的。SETP7提供线性编程、部分结构化编程和结构化编程方法。在开发S7-300PLC应用程序时，通常采用结构化编程方法。一方面，SETP7编程软件本身为用户提供丰富的通用功能块(SFB、SFC)，另一方面，用户可以根据实际需要编译一些特定的功能块(FB、FC)，通过分配相应的入口参数，用户程序可以反复调用这些指令块。为了支持结构化编程，SETP 7将用户程序的指令块分为三种类型:OB组织块、FB功能块和FC功能块。

在编程的例子中，我们使用了一个典型的& ldquo工业混合过程程序开发及现状；例如，从任务描述、可编程控制器系统配置、应用程序结构设计和软件编程的全过程，进一步研究了利用S7-300可编程控制器产品实现工业控制任务的方法。

1.任务描述

两种成分(成分A和成分B)在混合罐中通过搅拌器混合在一起。混合产品通过排放阀从罐中排出。这是该过程的框图。

搅拌系统可分为3个区域。组件a和组件b具有相同的设备。

当描述搅拌过程中的任务和区域时，不仅应定义每个区域的动作，还应包括控制该区域的不同元素。这些信息包括以下内容。

1)每项任务的电气、机械和逻辑输入和输出。

2)任务之间的互锁和相互依赖。

2.创建操作的描述

混合系统使用泵、马达、阀门和其他电器及控制设备。在控制系统的硬件选择和软件编程之前，必须清楚地描述每个读出装置的操作特性和操作中所需的联锁。介绍了搅拌系统中设备的运行过程。深入了解这些设备的操作过程对硬件选择和软件编程非常有益。

3.创建输入/输出图

在控制对象的物理描述之后，可以建立每个设备和任务区域的输入/输出逻辑图。

1)建立泵的输入/输出逻辑图

搅拌过程中使用了两台泵。每台泵需要4个输入，即启动开关、停止开关、启动泵联锁和检测到故障时中断泵运行的反馈输入。该控制模块有两个输出，一个控制电机运行，另一个通知中央处理器泵停止工作。

2)建立搅拌电机的输入/输出；逻辑图

类似于该示例处理中的泵，搅拌电机具有四个输入，即启动开关、停止开关、启动泵的互锁和当检测到错误时中断搅拌电机的反馈输入。该控制块有两个输出，一个控制搅拌电机的运行，另一个通知中央处理器泵停止工作。

3)建立阀门的输入/输出逻辑图

线圈操作的排放阀控制块只有3个输入，即打开开关、关闭开关和操作联锁，输出控制排放阀的线圈(即阀打开/关闭)。

4.安全要求的描述

根据法律要求和总体决策，决定过程安全需要哪些附加单元，并且安全单元对过程区域的影响被添加到用户任务的描述中。

在搅拌过程中，其安全电路采用以下逻辑。

(1)紧急停止按钮用于独立于可编程控制器停止下列设备。

①部件a泵。

②部件b泵。

③混合电机。

④排气阀线圈。

(2)安装在控制台上的紧急停止按钮。

(3)紧急停止按钮的状态需要输入控制器。

5.操作控制台(操作台)的描述

一般来说，每个控制过程都需要一个操作员界面，允许人们干预该过程。操作员界面可以是各种形式，例如按钮/指示器型控制台、个人电脑、操作面板、触摸屏等。

在这个搅拌过程的例子中，每个设备的操作和停止都遵循安装在控制台上的按钮的动作。控制台包括指示灯以显示操作状态。它还包括一个紧急停止按钮来立即停止该过程。

6.确定控制系统的硬件配置

所有控制要求确定后，本项目的控制设备也已确定。这包括确定输入/输出模块

输入/输出物理点的类型、数量(即输入/输出模块的数量)决定S7-300PLC系统的硬件配置。在PLC硬件配置环节，应注意以下事项。

(1)系统选择的性价比。

(2)应考虑适当的可编程逻辑控制器硬件设备余量。

搅拌过程的硬件配置。

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