PLC在地鐵設(shè)備中的應(yīng)用 課件 第10、11章 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用、基于PLC的地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)

第10章可編程序控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用第一節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容第二節(jié)S7-200PLC程序設(shè)計(jì)

一、S7-200的程序結(jié)構(gòu)

二、S7-200PLC程序設(shè)計(jì)方法

三、S7-200PLC程序設(shè)計(jì)步驟第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)

一、關(guān)于開關(guān)量控制系統(tǒng)

二、開關(guān)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例

三、用步進(jìn)順序控制指令設(shè)計(jì)程序

四、兩種液體混合攪拌控制系統(tǒng)第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)

一、關(guān)于模擬量控制系統(tǒng)

二、模擬量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用一、設(shè)計(jì)原則1．滿足要求2．安全可靠3．經(jīng)濟(jì)實(shí)用4．適應(yīng)發(fā)展

返回第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容（一）選擇機(jī)型1、根據(jù)系統(tǒng)類型選擇機(jī)型（1）單機(jī)控制的小系統(tǒng)（2）慢過程的大系統(tǒng)（3）快速控制的大系統(tǒng)2、根據(jù)控制對(duì)象選擇機(jī)型返回第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用（1）對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)的估計(jì)（2）對(duì)PLC性能要求的估計(jì)（二）選擇接口設(shè)備一類是PLC自身的I/O模塊、功能模塊；另一類是和接口模塊相連的外部設(shè)備。（三）分配輸入輸出點(diǎn)1、單機(jī)PLC系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)的分配輸入輸出點(diǎn)統(tǒng)一按序分配可按表10-1進(jìn)行輸入輸出分組按序分配可按表10-2進(jìn)行

返回第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用返回第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用2、多臺(tái)PLC系統(tǒng)中輸入輸出點(diǎn)的分配見表10-3（四）建立輸入輸出變量返回第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1、輸入輸出點(diǎn)信號(hào)名稱定義2、繪制輸入輸出變量表見10-4

返回3．建立內(nèi)存變量分配表第二節(jié)S7-200PLC程序設(shè)計(jì)

一、S7-200的程序結(jié)構(gòu)S7-200的程序結(jié)構(gòu)有兩種，即線性結(jié)構(gòu)和分塊結(jié)構(gòu)。在程序設(shè)計(jì)中叫線性程序設(shè)計(jì)和分塊程序設(shè)計(jì)。1．線性程序設(shè)計(jì)2．分塊程序設(shè)計(jì)二、S7-200PLC程序設(shè)計(jì)方法1．圖解法編程圖解法是靠畫圖進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)。常見的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時(shí)序流程圖法和步進(jìn)順控法。返回第二節(jié)S7-200PLC程序設(shè)計(jì)（1）梯形圖法。（2）邏輯流程圖法。（3）時(shí)序流程圖法。（4）步進(jìn)順控法2．經(jīng)驗(yàn)法編程3．計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程三、S7-200PLC程序設(shè)計(jì)步驟1．對(duì)系統(tǒng)任務(wù)分塊2．編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖

返回第二節(jié)S7-200PLC程序設(shè)計(jì)3．繪制各種電路圖4．編制PLC程序并進(jìn)行模擬調(diào)試5．制作控制臺(tái)與控制柜6．現(xiàn)場調(diào)試7．編寫技術(shù)文件并現(xiàn)場試運(yùn)行返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)一、關(guān)于開關(guān)量控制系統(tǒng)（1）手動(dòng)控制。（2）半自動(dòng)控制。（3）自動(dòng)控制二、開關(guān)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例

（一）機(jī)械手順序控制

圖10-1是一個(gè)機(jī)械手的順序控制系統(tǒng)。返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)

返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回

1．控制要求機(jī)械手一個(gè)循環(huán)周期可分為八步。2．硬件選擇

第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)3．輸入輸出點(diǎn)的地址分配（1）該系統(tǒng)輸入輸出地址分配見表10-5。（2）內(nèi)存變量分配表為了便于編制程序和修改程序。（3）控制程序控制程序中OBl的任務(wù)是根據(jù)啟動(dòng)信號(hào)分別調(diào)用自動(dòng)控制和單動(dòng)控制程序SBR0、手動(dòng)控制程序SBRl。程序中“//”后面的內(nèi)容為語句的注釋。（二）用時(shí)序流程圖設(shè)計(jì)程序。時(shí)序流程圖見圖10-3。2．內(nèi)存變量分配表內(nèi)存變量分配表見表10-7。

返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)

返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)三、用步進(jìn)順序控制指令設(shè)計(jì)程序1．順控狀態(tài)流程圖采用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制程序，要根據(jù)控制要求畫出控制系統(tǒng)的狀態(tài)流程圖，如圖10-4所示。2．內(nèi)存變量分配表內(nèi)存變量分配表見表10-8。返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回圖10-4機(jī)械手控制的狀態(tài)流程圖四、兩種液體混合攪拌控制系統(tǒng)1．結(jié)構(gòu)液體混合攪拌系統(tǒng)如圖10-5所示。第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)2．初始狀態(tài)及操作工藝3．硬件設(shè)計(jì)

返回4．輸入輸出點(diǎn)的地址分配輸入輸出點(diǎn)的地址分配見表10-9。第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回5．控制流程圖（見圖10-7）第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)返回圖10-7液體混合攪拌控制系統(tǒng)流程圖

第三節(jié)S7-200PLC用于開關(guān)量控制系統(tǒng)6．內(nèi)存分配變量表

控制系統(tǒng)的內(nèi)存變量分配表（符號(hào)表）見表10-10。返回第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)一、關(guān)于模擬量控制系統(tǒng)模擬量控制系統(tǒng)是指輸入信號(hào)為模擬量的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的控制方式可分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。開環(huán)控制是根據(jù)控制的設(shè)定值直接向控制對(duì)象輸出控制信號(hào)，這種控制容易受外界干擾而偏離控制目標(biāo)。二、模擬量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例

圖10-9所示系統(tǒng)就是對(duì)養(yǎng)護(hù)窯進(jìn)行溫度控制的系統(tǒng)。返回第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)返回第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)1．硬件選擇模擬量輸入部分由熱敏電阻R1、R2（PT100）和溫度變送器（電流輸入型）構(gòu)成。PLC部分由CPU224（14點(diǎn)開關(guān)量輸入/10開關(guān)量輸出，提供給擴(kuò)展單元DC5V電流能力為660mA）主機(jī)，以及EM231模擬量輸入模塊（4路模擬量輸入，消耗DC5V電流為10mA）1塊組成硬件系統(tǒng)，如圖10-10所示。

2．輸入輸出點(diǎn)地址分配窯溫控制輸入輸出地址分配表見表10-11。返回第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)返回第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)返回3．內(nèi)存變量分配表窯溫控制內(nèi)存變量分配表見表10-12。表10-12窯溫控制內(nèi)存變量分配表第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)返回第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)返回第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)4．程序設(shè)計(jì)（1）總體思路。在系統(tǒng)總啟動(dòng)之后，主程序只要不斷查詢各個(gè)子程序的啟動(dòng)條件，并根據(jù)啟動(dòng)條件去決定是否調(diào)用溫控程序即可，如圖10-11所示。返回第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)返回基于PLC的地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/

基于PLC的地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)第一節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案第二節(jié)地鐵屏蔽門系統(tǒng)的控制模式第三節(jié)

屏蔽門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路第四節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的PLC實(shí)現(xiàn)第一節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案返回地鐵屏蔽門由門機(jī)結(jié)構(gòu)、門機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)組成。屏蔽門控制系統(tǒng)包括：①主控機(jī)(PSC，包括命令處理模塊及狀態(tài)監(jiān)視單元)；②站臺(tái)端頭控制盒(PSL，即就地控制盤)；③門機(jī)控制器(DCU，即門控單元)；④通訊接口及傳輸介質(zhì)模塊等設(shè)備

。主控機(jī)是控制系統(tǒng)的核心部件，每排屏蔽門都必須配備一套主控機(jī)的命令處理模塊，每個(gè)車站都至少配備一套主控機(jī)的狀態(tài)監(jiān)視單元。每套命令處理模塊可以進(jìn)行獨(dú)立工作，因此車站兩側(cè)的屏蔽門控制系統(tǒng)之間沒有聯(lián)鎖關(guān)系，可以進(jìn)行單獨(dú)操作。圖1地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)第一節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案返回屏蔽門設(shè)備室內(nèi)的主控機(jī)，該部分的構(gòu)成部件有主監(jiān)視系統(tǒng)、單元控制器、配電回路以及用于連接其它設(shè)備的接線端子、接口設(shè)備等。以上裝置都配備在車站的控制值班室中，用于接收屏蔽門的信號(hào)信息，并向屏幕門發(fā)送遙控信號(hào)。站臺(tái)端頭控制盒，即就地控制盤，系統(tǒng)要求在每個(gè)車站的每側(cè)屏蔽門都必須配備兩套就地控制盤，具體安裝在出站口的位置處。這套設(shè)備用于將控制信號(hào)傳送給車站控制室，在接到信號(hào)信息后核心主控機(jī)設(shè)備又瞬間將開/關(guān)門等信號(hào)信息發(fā)送給門機(jī)控制器。門機(jī)控制器，即門控單元。門機(jī)控制器用于處理接收到的來自主控機(jī)的各項(xiàng)命令，然后給驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送命令來執(zhí)行開關(guān)門。除此之外，該單元還可以監(jiān)測屏蔽門的運(yùn)行狀態(tài)，將屏蔽門的具體工作情況記錄下來，同時(shí)用自帶的通信工具把屏蔽門的運(yùn)行工作狀況傳送給中心系統(tǒng)。第二節(jié)地鐵屏蔽門系統(tǒng)的控制模式返回考慮到系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)的各類情況，給屏蔽門系統(tǒng)設(shè)置了應(yīng)對(duì)各類不同情況的三級(jí)控制模式：①系統(tǒng)級(jí)控制模式②車站級(jí)控制模式③手動(dòng)操作模式。在這三者之中，人工手動(dòng)模式能保證系統(tǒng)完全故障下仍正常使用。（一）系統(tǒng)級(jí)控制列車進(jìn)站，在正確的停車范圍內(nèi)停車到位后，正常運(yùn)行下的信號(hào)系統(tǒng)會(huì)發(fā)送開門操作的信息給屏蔽門系統(tǒng)使其自動(dòng)打開，當(dāng)然也可以設(shè)置成在列車司機(jī)確認(rèn)停車無誤手動(dòng)按下開關(guān)門按鈕來控制活動(dòng)門的開和關(guān)。系統(tǒng)級(jí)控制下屏蔽門的開和關(guān)主要通過中央控制盤上的門機(jī)控制器來進(jìn)行操作控制，門控單元可以讓站臺(tái)屏蔽門和列車車門開度配合良好，實(shí)現(xiàn)同步的開關(guān)門，讓車站和列車上的乘客可以及時(shí)快速的進(jìn)行乘降。（二）車站級(jí)控制出現(xiàn)列車停車故障時(shí)，需要進(jìn)行故障操作。而車站控制室內(nèi)的操作報(bào)警盤在進(jìn)行操作時(shí)是不需要使用信號(hào)系統(tǒng)的，因此這時(shí)就需要使用操作報(bào)警盤操作盤及時(shí)起到代替系統(tǒng)級(jí)控制的作用。當(dāng)車站發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，操作人員就要把所有的站臺(tái)屏蔽門在車站控制室的指揮下全部及時(shí)打開，以便乘客緊急疏散和排出濃煙。車站級(jí)控制模式除了可以使用上述方法外還可以用就地控制盤來實(shí)現(xiàn)。但前提條件是要先給主控機(jī)通過操作報(bào)警盤將“緊急操作”的信號(hào)傳送過去,實(shí)施了緊急操作的功能,這樣才可以實(shí)現(xiàn)站臺(tái)就地控制盤的“緊急操作”功能。（三）手動(dòng)操作模式在系統(tǒng)故障時(shí)候，例如系統(tǒng)停電、某扇主動(dòng)門故障和進(jìn)行緊急疏散等。這種情況下，系統(tǒng)級(jí)模式和車站級(jí)模式都無法控制屏蔽門，車站的站務(wù)值班員可以在站臺(tái)側(cè)使用特定的鑰匙或者旅客在列車行駛側(cè)打開手動(dòng)開門按鈕設(shè)施，即使用鑰匙開門和打開單扇滑動(dòng)門這兩種方式將屏蔽門打開。第三節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路返回1.設(shè)計(jì)思路電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要充分發(fā)揮PLC的功能，最大程度地實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行接下來的具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，一般可以照以下幾個(gè)設(shè)計(jì)步驟來實(shí)施：第三節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路返回2.屏蔽門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求列車在進(jìn)入車站之后，會(huì)在列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用下停車讓乘客及時(shí)乘降。這就需要地鐵列車的每扇車門與軌道交通站臺(tái)屏蔽門位置相匹配。因此列車必須在固定的規(guī)定位置及時(shí)停車，并進(jìn)行相應(yīng)的開關(guān)門操作，且在停站時(shí)間結(jié)束后繼續(xù)運(yùn)行離開車站。下圖所示是列車相對(duì)于屏蔽門的運(yùn)動(dòng)軌跡圖第三節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路返回3.屏蔽門控制系統(tǒng)的主要控制步驟(1)按下啟動(dòng)整套控制系統(tǒng)的總電源開關(guān)，控制系統(tǒng)接通電源；調(diào)節(jié)控制模式選擇開關(guān)，有兩種選擇模式，一種是系統(tǒng)級(jí)控制模式，另一種為車站級(jí)控制模式。選擇之后控制系統(tǒng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)系統(tǒng)級(jí)控制模式選擇(3)車站級(jí)控制模式選擇(4)在任意模式過程中，調(diào)節(jié)開關(guān)到另一控