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PLC控制系统设计与控制任务分解
一般情况下,在设计系统前,应该把控制任务和控制过程分解一下,使其成为独立或相对独立的部分,这样既可以决定控制单元之间的界限,也可以提高项目设计人员的工作效率。在分解任务的要把各部分操作的功能描述、逻辑关系、接口条件等详细罗列出来,为后面的系统设计做好准备工作。
系统设计
S7-300
相比较s7-200，s7-300针对的是中小系统，他的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有mpi、工业以太网，使通讯和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点，除了信号模块(sm)和200的em模块同类型之外，它还有接口模块(im)——用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层;占位模块(dm)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(fm)——执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充;通讯处理器(cp)——提供点对点连接、profibus和工业以太网。
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系统设计包括硬件系统设计和软件系统设计。硬件系统设计主要包括PLC及外围线路的设计、电气线路的设计、安全电路的设计和扰干扰措施的设计等。软件系统设计主要指编制P1C控制程序和HMI的组态画面。
选定PLC及其扩展模块(如需耍的话),分配好I/O地址后,硬件设计的主要内容就是电气控制系统原理图的设计,电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括PLC的I/O接线和自动部分、手动部分的详细连接等,有时还要在电气原理图中标上器件代号或配上安装图、端子接线图等,以方便控制柜的安装。电气元器件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯和电磁阀等。
西门子PLC顺序控制梯形图的设计方法
本章介绍两种通用的设计方法，用起保停电路的设计方法和以转换为中心的设计方法，介绍使用顺序控制继电器的设计方法，*后介绍具有多种工作方式的控制系统的设计方法。
本章介绍的编程方法很容易学握，用它们可以迅速地、得心应手地设计出任意复杂的数字量控制系统的梯形图。
较复杂的控制系统的梯形图一般采用图5-1所示的典型结构。I2.0是自动/手动切换开关，当它为1时将跳过自动程序，执行手动程序为0时将跳过手动程序，执行自动程序，公用程序用于自动程序和手动程序相互切换的处理。开始执行自动程序时，要求系统处于与自动程序的顺序功能图中初始步对应的初始状态。如果开机时系统没有处于初始状态，则应进人手动工作方式，用手动操作使系统进人初始状态后，再切换到自动工作方式，也可以设置使系统自动进人初始状态的工作方式(见5.4节):
在硬件系统设计中,*主要的任务是绘制控制系统原理图、安装接线图：如果需要，则不须会制元器件布置图。这部分的内容请参考第2章2.1节的讲解。选择设备和器件、编制元器件清单也是硬件系统设计的重要组成部分。
(1)诊断中断
在“输入”选项卡的“诊断”区，可以用复选框设置各组是否有组诊断功能和断线检查功能。只有2线制变送器4~20mA电流(2DMU)、热电阻、热电偶输入的通道组能检测断线故障。模拟量输入模块在出现下列故障时发出诊断消息外部辅助电源故障、组态/参数设置出错、共模错误、断线、下溢出和上溢出。
在出现故障时，有诊断功能的模块的响应如下
1)模拟量模块中的SF(组错误)LED亮故障被全部排除后，SF指示灯熄灭。
2)将诊断消息写入模拟量模块的诊断缓冲区，送入CPU。使用STEP7的模块诊断功能，可以查看故障原因。
3)检测到错误时，不管参数如何设置，模拟量输入模块都将输出测量值7FFFH。此测量值指示上溢出、出错或禁用的通道。如果启用了诊断中断，在故障刚出现和刚消失时，出现诊断中断，CPU暂时停止用户程序的执行，去处理诊断报警组织块OB82。可在0B82中调用SFC51或SFC59，获得更为详细的诊断信息。
控制系统软件设计的难易程度因控制任务而异，也因人而异，对经验丰富的工程技术人员来说,在长时间的专业工作中,受到过各种各样的磨练，积累了许多经验,除了一般的编程方法外,更有自己的编程技巧和方法。但不管怎么说,平时多注意积累和是很重要的。
（2）通过PROFIBUS-DP接口通讯
CPU至少配有一个DP X2接口。315-2PN/DP和317CPU配有一个MPI/DPX1接口。带有MPI/DP接口的CPU带有缺省的MPI组态。如果要使用DP接口，则需要在STEP7中设置DP模式。
PROFIBUSDP接口主要用于连接分布式I/O。例如，PROFIBUS DP允许您创建大型子网。可将PROFIBUSDP接口设置为在主站或从站模式下运行，支持的传输率*高可达12Mbps。
能进行PROFIBUS DP通讯的设备
PG/PC
OP/TP
DP从站
DP主站
执行器/传感器
带有PROFIBUS DP接口的S7-300/S7-400
（3）通过PROFINET（PN）通讯
带有“PN”名称后缀的CPU配有一个PNX2接口。连接到工业以太网可以使用CPU的集成PROFINET接口与“工业以太网”建立连接。可通过MPI或PROFINET组态CPU的集成PROFINET接口。
能进行PROFINET(PN)通讯的设备
PROFINET IO组件（如，ET 200S中的接口模块IM151-3 PN）
带有PROFINET接口的S7-300/S7-400（如，CPU317-2PN/DP或CPU 343-1 PN）
激活的网络组件（如开关）
带有网卡的PG/PC