PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一般流程

PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一般流程如圖1-14所示。

圖1-14  PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一般流程

PLC控制電動機正、反轉(zhuǎn)的開發(fā)實例

1.明確系統(tǒng)控制（1）通過（2）采（3）正2. 確定這里

下面通過開發(fā)一個電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路為例，來說明PIC應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程。

1. 明確系統(tǒng)的控制要求

系統(tǒng)控制要求如下：

（1）通過3個按鈕分別控制電動機連續(xù)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)；

（2）采用熱繼電器對電動機進行過載保護；

（3）正、反轉(zhuǎn)控制時能進行聯(lián)鎖控制保護。

2. 確定輸入/輸出設(shè)備，并為其分配合適的VO端子

這里選用S7-200 SMART PLC作為控制中心，具體采用的PLC型號為CPU-SR20，PLC有關(guān)端子連接的輸入/輸出設(shè)備及功能見表1-2。

表1-2  PLC有關(guān)端子連接的輸入/輸出設(shè)備及功能

3.繪制系統(tǒng)控制線路圖

繪制PLC控制電動機正、反轉(zhuǎn)線路圖，如圖1-15所示。

4. 編寫PLC控制程序

在計算機中安裝STEP7-Micro/WIN SMART軟件（S7-200 SMART PLC的編程軟件）并使用STEP7-Micro/WIN SMART軟件編寫圖1-16所示的梯形圖程序。STEP7-Micro WIN SMART軟件的使用將在第3章詳細(xì)介紹。

圖1-16  用STEP7-Micro/WIN SMART軟件編寫的電動機正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖程序

下面對照圖1-15所示線路圖來說明圖1-16所示梯形圖程序的工作原理。

（1）正轉(zhuǎn)控制

當(dāng)按下PLC的I0.0端子外接按鈕SB1時，該端子對應(yīng)的內(nèi)部輸入繼電器I0.0得電，程序中的10.0常開觸點閉合，輸出繼電器Q0.0線圈得電，一方面使程序中的Q0.0常開自鎖觸點閉合，鎖定Q0.0線圈供電，另一方面使程序段2中的Q0.0常閉觸點斷開，Q0.1線圈無法得電。此外，還使Q0.0端子內(nèi)部的硬觸點閉合，Q0.0端子外接的KM1線圈得電它一方面使KM1常閉聯(lián)鎖觸點斷開，KM2線圈無法得電，另一方面使KM1主觸點閉合，電動機得電正向運轉(zhuǎn)。

（2）反轉(zhuǎn)控制

當(dāng)按下I0.1端子外接按鈕SB2時，該端子對應(yīng)的內(nèi)部輸入繼電器I0.1得電，程序中的10.1常開觸點閉合，輸出繼電器Q0.1線圈得電，一方面使程序中的Q0.1常開自鎖觸點閉合，鎖定Q0.1線圈供電，另一方面使程序段1中的Q0.1常閉觸點斷開，Q0.0線圈無法得電。此外，還使Q0.1端子內(nèi)部的硬觸點閉合，Q0.1端子外接的KM2線圈得電，它一方面使KM2常閉聯(lián)鎖觸點斷開，KM1線圈無法得電，另一方面使KM2主觸點閉合，電動機兩相供電切換，反向運轉(zhuǎn)。

（3）停轉(zhuǎn)控制

當(dāng)按下I0.2端子外接按鈕SB3時，該端子對應(yīng)的內(nèi)部輸入繼電器I0.2得電，程序段1、2中的兩個I0.2常閉觸點均斷開，Q0.0、Q0.1線圈均無法得電，Q0.0、Q0.1端子內(nèi)部的硬觸點均斷開，KM1、KM2線圈均無法得電，KM1、KM2主觸點均斷開，電動機失電停轉(zhuǎn)。

（4）過熱保護

當(dāng)電動機過熱運行時，熱繼電器FR發(fā)熱元件使10.3端子外接的FR常開觸點閉合，該端子對應(yīng)的內(nèi)部輸入繼電器10.3得電，程序段1、2中的兩個I0.3常閉觸點均斷開，Q0.0、Q0.1線圈均無法得電，Q0.0、Q0.1端子內(nèi)部的硬觸點均斷開，KM1、KM2線圈均無法得電，KM1、KM2主觸點均斷開，電動機失電停轉(zhuǎn)。

電動機正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖程序?qū)懞煤?，需要對該程序進行編譯，具體的編譯操作過程見3.2節(jié)相應(yīng)內(nèi)容。

5. 連接PC與PLC

S7-200 SMART PLC具有以太網(wǎng)通信功能，當(dāng)需要將計算機中編寫好的程序下載到PLC時，可以使用圖1-17所示的普通網(wǎng)線將計算機與PLC連接起來，網(wǎng)線一端插入PLC 的以太網(wǎng)端口（R45端口），另一端插入編程計算機的以太網(wǎng)端口。另外，給PLC的L1、N 端接上220V交流電源，再在計算機的STEP7-Micro/WIN SMART軟件中執(zhí)行下載程序操作，就可以將編寫好的程序?qū)懭?/span>PLC，具體下載操作過程將在后續(xù)章節(jié)進行介紹。

圖1-17  普通網(wǎng)線（S7-200 SMARTPLC與計算機的通信電纜）

6. 模擬測試運行

PLC寫入控制程序后，通常先進行模擬測試運行，如果運行結(jié)果與要求一致，再將PLC接入系統(tǒng)線路。

PLC的模擬測試運行操作如圖1-18所示。在PLC、L1、N端連接220V交流電源，為整個PLC供電；將PLC的24V電壓輸出的M端與輸入的1M端連接在一起，然后把一根導(dǎo)線的一端固定接在DC24V電壓輸出的L 端，另一端接觸輸入的I0.0端（即DIa.0端），這樣相當(dāng)于將10.0端的外接按鈕SB1閉合（見圖1-15所示線路），正常PLC上I0.0端對應(yīng)的輸入指示燈變亮，表示10.0端有輸入，PLC內(nèi)部的程序運行，運行結(jié)果正常Q0.0端（即DQa.0端）會產(chǎn)生輸出，Q0.0端對應(yīng)的輸出指示燈會變亮。再用同樣的方法測試SB2、SB3、FR觸點閉合時，PLC輸出端的輸出情況（查看相應(yīng)輸出端對應(yīng)的指示燈亮滅狀態(tài)），正常輸出結(jié)果與預(yù)期一致。如果不一致，應(yīng)檢查編寫的程序是否有問題，改正后重新下載到PLC再進行測試。另外，導(dǎo)線接觸不良或PLC本身硬件有問題也會導(dǎo)致測試不正常。

大多數(shù)PLC面板上有RUN/STOP切換開關(guān)，測試時應(yīng)將切換開關(guān)置于RUN處，這樣PLC接通電源啟動后就會運行內(nèi)部的程序。S7-200 SMARTPLC面板上沒有RUN/STOP 切換開關(guān)，需要在編程軟件中將PLC上電啟動后的模式設(shè)為RUN，具體設(shè)置方法在后面章節(jié)介紹。

7.安裝系統(tǒng)控制線路，并進行現(xiàn)場調(diào)試

模擬測試運行通過后，就可以按照繪制的系統(tǒng)控制線路圖將PLC及外圍設(shè)備安裝在實際現(xiàn)場。線路安裝完成后，還要進行現(xiàn)場調(diào)試，觀察是否達(dá)到控制要求。若達(dá)不到要求，需檢查是硬件問題還是軟件問題，并解決這些問題。

8. 系統(tǒng)投入運行

系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試通過后，可試運行一段時間，若無問題發(fā)生則可正式投入運行。