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第四章PLC控制系统的设计和故障诊断

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第四章 PLC控制系统的设计与故障诊断 4.1 PLC控制系统的设计 4.3 程序设计与调试 4.4 PLC系统的现场调试 4.5 组织块OB及其应用 4.6 故障特性及故障诊断 4.7 故障诊断知识 4.2 PLC控制系统硬件设计方法 4.1 PLC控制系统的设计 4.1.1 可编程序控制器系统设计要求 4.1.2 PLC控制系统设计的基本内容 4.1.3 PLC控制系统的设计步骤 返回 4.2.1 应用系统总体方案设计 4.2.2 系统硬件设计根据 4.2.3 可编程序控制器的机型选择 4.2.4 输入/输出模板的选择 4.2.5 系统硬件设计文件 4.2.6 系统供电设计 4.2 PLC控制系统硬件设计方法 返回 4.3.1 程序结构设计 4.3 程序设计与调试 返回 4.4 PLC系统的现场调试 4.4.1 信号模拟 4.4.2 寻找/替换与换线 4.4.3 变量监控与修改 4.4.4 输出/输入强制 返回 4.5 组织块OB及其应用 4.5.1 中断优先级 4.5.2 中断过程 4.5.3 控制中断 4.5.4 时间中断组织块 4.5.5 初始化模块(OB100) 返回 4.6 故障特性及故障诊断 4.6.1 系统故障率曲线 4.6.2 故障诊断知识 返回 4.7故障诊断知识 4.7.1. 建立项目文件及程序 4.7.2. 程序测试及诊断 4.7.3. 硬件组态 返回 4.1.1 可编程序控制器系统设计要求 1.满足被控对象的要求。拟定控制方案。 2.简单、经济、维修方便、满足控制要求。 3.选择可编程控制器的CPU模板及I/O模板时, 应有余量。 返回 4.1.2 PLC控制系统设计的基本内容 1.确定系统运行方式与控制方式。 2.选择用户输入设备。 3.PLC的选择。 4.分配I/0点,绘制I/0连接图。 5.设计控制程序。 6.编制控制系统的技术文件。 返回 4.1.3 PLC控制系统的设计步骤 1.根据生产的工艺过程分析控制要求。 2.根据控制要求确定系统控制方案。 3.根据系统构成方案和工艺要求确定系统运行方式 。 4.根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备。 5.选择PLC。分配PLC的I/O点,设计I/O连接图 6.进行PLC的程序设计。 7.联机调试。 8.编制技术文件。 返回 4.2.1 应用系统总体方案设计 1.PLC控制系统类型 由PLC构成的单机控制系统。 由PLC构成的集中控制系统。 由PLC构成的分布式控制系统。 用PLC构成远程I/0控制系统。 2.系统的运行方式 手动运行方式。 半自动运行方式。 自动运行方式。 返回 4.2.2 系统硬件设计根据 1.工艺要求 2.设备状况 3.控制功能 4.I/0点数和种类 5.系统的先进性 返回 4.2.3 可编程序控制器的机型选择 1. CPU的功能 2. I/0点数 3. 响应速度 4. 指令系统 5. 机型选择的其他考虑 返回 4.2.4 输入/输出模板的选择 1. 数字量输入模块的选择 2. 数字量输出模块的选择 3. 模拟量模块的选择 4. 智能I/0模块的应用选择 返回 4.2.5 系统硬件设计文件 1.系统硬件配置图 2.模块统计表 3.I/0硬件接口图及I/0地址表 返回 4.2.6 系统供电设计 1.供电系统的保护措施 2.电源模块的选择 4.I/0模块供电电源设计 5.系统接地设计 6.可编程序控制器供电系统设计 7.电缆设计和敷设 返回 4.3.1程序结构设计 1.线性化编程 2.分部编程以 3.结构化编程 工业搅拌系统实例 返回 4.4.1信号模拟 返回 4.4.2寻找/替换与换线 下一页 返回 4.4.3 变量监控与修改 下一页 返回 4.4.4 输出/输入强制 返回 4.5.1 中断优优先级级 OB类型(优先级)说明 OB1主程序循环(1)在上一循环结束时启动 OB10时间中断(2)在程序设置的日期和时间启动 OB20延时中断(3)受SFC32控制启动,在一特定延时后运行 OB35循环中断(12)运行在一特定时间间隔内(1ms-1min) OB40硬件中断(16)当检测到来自外部模块的中断请求时启动 OB80到OB87响应异步错 误(26/启动时28) 当检测到模块诊断错误或超时错误时启动 OB100启动(27)当CPU从STOP到RUN状态时启动 OB121,OB122响应同步 错误(与被中断OB相同 ) 当检测到程序错误或接受错误时启动 返回 4.5.2 中断过程 系统检测到一个OB块中断时,则被中断 块的累加器和寄存器上的当前信息将被 作为一个中断堆栈存起来(I堆栈)。 下一页 I堆栈中保存的内容有: 累加器及地址寄存器的内容。 数据块寄存器的内容。 局部数据堆栈,状态字,MCR寄存器和B堆栈指针。 新OB块调用FB和FC,每一个块的处理数据被存堆栈。 B堆栈中保存的内容有: DB和DI寄存器。 临时数据(L堆栈)的指针。 块的号码及返回地址。 返回 4.5.3控制中断 OB分为两类:执行周期性工作的OB和响应错误的OB。 执行周期性工作的OB(日时钟中断) 在特定的日期或时间执行 从一个编程事件始一段特定延时后执行 按特定周期循环执行 CPU检测到一个过程/硬件错误时执行 CPU检测到一个不依赖于程序指令的错误时执行 CPU检测到一个与程序指令处理有关的错误时执行 返回 4.5.4时间中断组织块 一、日时钟中断(OB10) 二、延时中断OB 20 三、循环中断OB 35 四、硬件中断(OB 40) 返回 4.5.5.初始化模块(OB100) 返回 4.6.1系统故障率曲线 1.早期故障期 2.随机故障期 3.耗损故障期 可编程控制器系统的故障分布 1.系统故障。 2.外部故障 3.内部故障。 返回 4.6.2 故障诊断知识 故障的分类 1.外部设备故障 2.系统故障 3.硬件故障 4.软件故障 可编程控制器的自诊断测试 利用系统功能进行诊断测试 返回 4.7.1. 建立项目文件及程序 建立新项目文件 选择Program/S7 Program.建立程序 选择Insert/S7 Block/Function 建立“功能” 选择编程语言LAD/FBD/STL STEP7软件的编程元素 输入/显示方式的转换 建立数据块 数据格式及示例 返回 信号状态监视(FBD) 信号状态监视(LAD) 状态变量监控与修改 建立PLC的符号地址表 4.7.2. 程序测试及诊断 返回 4.7.3. 硬件组态 SIMATIC S7的硬件组态 S7-300 PLC的可组态选件 选择CPU模板及信号模板等 确定MPI站地址 确定时钟存储器字节地址 建立PLC系统的MPI/DP/IE网络 插入PROFIBUS子站 返回
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