PLC在地鐵設備中的應用 課件 第10、11章 可編程控制器系統(tǒng)設計與應用、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)設計與應用第一節(jié)系統(tǒng)設計

一、系統(tǒng)設計原則

二、系統(tǒng)設計的內容第二節(jié)S7-200PLC程序設計

一、S7-200的程序結構

二、S7-200PLC程序設計方法

三、S7-200PLC程序設計步驟第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)

一、關于開關量控制系統(tǒng)

二、開關量控制系統(tǒng)設計舉例

三、用步進順序控制指令設計程序

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、關于模擬量控制系統(tǒng)

二、模擬量控制系統(tǒng)設計舉例第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設計與應用一、設計原則1．滿足要求2．安全可靠3．經濟實用4．適應發(fā)展

返回第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設計與應用二、系統(tǒng)設計的內容（一）選擇機型1、根據系統(tǒng)類型選擇機型（1）單機控制的小系統(tǒng)（2）慢過程的大系統(tǒng)（3）快速控制的大系統(tǒng)2、根據控制對象選擇機型返回第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設計與應用（1）對輸入輸出點數的估計（2）對PLC性能要求的估計（二）選擇接口設備一類是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備。（三）分配輸入輸出點1、單機PLC系統(tǒng)的輸入輸出點的分配輸入輸出點統(tǒng)一按序分配可按表10-1進行輸入輸出分組按序分配可按表10-2進行

返回第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設計與應用返回第一節(jié)可編程控制器系統(tǒng)設計與應用2、多臺PLC系統(tǒng)中輸入輸出點的分配見表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)設計與應用

1、輸入輸出點信號名稱定義2、繪制輸入輸出變量表見10-4

返回3．建立內存變量分配表第二節(jié)S7-200PLC程序設計

一、S7-200的程序結構S7-200的程序結構有兩種，即線性結構和分塊結構。在程序設計中叫線性程序設計和分塊程序設計。1．線性程序設計2．分塊程序設計二、S7-200PLC程序設計方法1．圖解法編程圖解法是靠畫圖進行PLC程序設計。常見的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時序流程圖法和步進順控法。返回第二節(jié)S7-200PLC程序設計（1）梯形圖法。（2）邏輯流程圖法。（3）時序流程圖法。（4）步進順控法2．經驗法編程3．計算機輔助設計編程三、S7-200PLC程序設計步驟1．對系統(tǒng)任務分塊2．編制控制系統(tǒng)的邏輯關系圖

返回第二節(jié)S7-200PLC程序設計3．繪制各種電路圖4．編制PLC程序并進行模擬調試5．制作控制臺與控制柜6．現(xiàn)場調試7．編寫技術文件并現(xiàn)場試運行返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)一、關于開關量控制系統(tǒng)（1）手動控制。（2）半自動控制。（3）自動控制二、開關量控制系統(tǒng)設計舉例

（一）機械手順序控制

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

返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)返回

1．控制要求機械手一個循環(huán)周期可分為八步。2．硬件選擇

第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)3．輸入輸出點的地址分配（1）該系統(tǒng)輸入輸出地址分配見表10-5。（2）內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的任務是根據啟動信號分別調用自動控制和單動控制程序SBR0、手動控制程序SBRl。程序中“//”后面的內容為語句的注釋。（二）用時序流程圖設計程序。時序流程圖見圖10-3。2．內存變量分配表內存變量分配表見表10-7。

返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)

返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)三、用步進順序控制指令設計程序1．順控狀態(tài)流程圖采用步進順控指令設計系統(tǒng)控制程序，要根據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．內存變量分配表內存變量分配表見表10-8。返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)返回圖10-4機械手控制的狀態(tài)流程圖四、兩種液體混合攪拌控制系統(tǒng)1．結構液體混合攪拌系統(tǒng)如圖10-5所示。第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)2．初始狀態(tài)及操作工藝3．硬件設計

返回4．輸入輸出點的地址分配輸入輸出點的地址分配見表10-9。第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(tǒng)返回第三節(jié)S7-200PLC用于開關量控制系統(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用于開關量控制系統(tǒng)6．內存分配變量表

控制系統(tǒng)的內存變量分配表（符號表）見表10-10。返回第四節(jié)S7-200PLC用于模擬量控制系統(tǒng)一、關于模擬量控制系統(tǒng)模擬量控制系統(tǒng)是指輸入信號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)控制是根據控制的設定值直接向控制對象輸出控制信號，這種控制容易受外界干擾而偏離控制目標。二、模擬量控制系統(tǒng)設計舉例

圖10-9所示系統(tǒng)就是對養(yǎng)護窯進行溫度控制的系統(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）構成。PLC部分由CPU224（14點開關量輸入/10開關量輸出，提供給擴展單元DC5V電流能力為660mA）主機，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．內存變量分配表窯溫控制內存變量分配表見表10-12。表10-12窯溫控制內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．程序設計（1）總體思路。在系統(tǒng)總啟動之后，主程序只要不斷查詢各個子程序的啟動條件，并根據啟動條件去決定是否調用溫控程序即可，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)的整體設計方案第二節(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)的設計思路第四節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的PLC實現(xiàn)第一節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的整體設計方案返回地鐵屏蔽門由門機結構、門機傳動系統(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(PSC，包括命令處理模塊及狀態(tài)監(jiān)視單元)；②站臺端頭控制盒(PSL，即就地控制盤)；③門機控制器(DCU，即門控單元)；④通訊接口及傳輸介質模塊等設備

。主控機是控制系統(tǒng)的核心部件，每排屏蔽門都必須配備一套主控機的命令處理模塊，每個車站都至少配備一套主控機的狀態(tài)監(jiān)視單元。每套命令處理模塊可以進行獨立工作，因此車站兩側的屏蔽門控制系統(tǒng)之間沒有聯(lián)鎖關系，可以進行單獨操作。圖1地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)第一節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的整體設計方案返回屏蔽門設備室內的主控機，該部分的構成部件有主監(jiān)視系統(tǒng)、單元控制器、配電回路以及用于連接其它設備的接線端子、接口設備等。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信息，并向屏幕門發(fā)送遙控信號。站臺端頭控制盒，即就地控制盤，系統(tǒng)要求在每個車站的每側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。這套設備用于將控制信號傳送給車站控制室，在接到信號信息后核心主控機設備又瞬間將開/關門等信號信息發(fā)送給門機控制器。門機控制器，即門控單元。門機控制器用于處理接收到的來自主控機的各項命令，然后給驅動電機發(fā)送命令來執(zhí)行開關門。除此之外，該單元還可以監(jiān)測屏蔽門的運行狀態(tài)，將屏蔽門的具體工作情況記錄下來，同時用自帶的通信工具把屏蔽門的運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)會出現(xiàn)的各類情況，給屏蔽門系統(tǒng)設置了應對各類不同情況的三級控制模式：①系統(tǒng)級控制模式②車站級控制模式③手動操作模式。在這三者之中，人工手動模式能保證系統(tǒng)完全故障下仍正常使用。（一）系統(tǒng)級控制列車進站，在正確的停車范圍內停車到位后，正常運行下的信號系統(tǒng)會發(fā)送開門操作的信息給屏蔽門系統(tǒng)使其自動打開，當然也可以設置成在列車司機確認停車無誤手動按下開關門按鈕來控制活動門的開和關。系統(tǒng)級控制下屏蔽門的開和關主要通過中央控制盤上的門機控制器來進行操作控制，門控單元可以讓站臺屏蔽門和列車車門開度配合良好，實現(xiàn)同步的開關門，讓車站和列車上的乘客可以及時快速的進行乘降。（二）車站級控制出現(xiàn)列車停車故障時，需要進行故障操作。而車站控制室內的操作報警盤在進行操作時是不需要使用信號系統(tǒng)的，因此這時就需要使用操作報警盤操作盤及時起到代替系統(tǒng)級控制的作用。當車站發(fā)生火災等緊急情況時，操作人員就要把所有的站臺屏蔽門在車站控制室的指揮下全部及時打開，以便乘客緊急疏散和排出濃煙。車站級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現(xiàn)。但前提條件是要先給主控機通過操作報警盤將“緊急操作”的信號傳送過去,實施了緊急操作的功能,這樣才可以實現(xiàn)站臺就地控制盤的“緊急操作”功能。（三）手動操作模式在系統(tǒng)故障時候，例如系統(tǒng)停電、某扇主動門故障和進行緊急疏散等。這種情況下，系統(tǒng)級模式和車站級模式都無法控制屏蔽門，車站的站務值班員可以在站臺側使用特定的鑰匙或者旅客在列車行駛側打開手動開門按鈕設施，即使用鑰匙開門和打開單扇滑動門這兩種方式將屏蔽門打開。第三節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的設計思路返回1.設計思路電氣控制系統(tǒng)的設計需要充分發(fā)揮PLC的功能，最大程度地實現(xiàn)控制系統(tǒng)的各項設計要求。在進行接下來的具體系統(tǒng)設計時，一般可以照以下幾個設計步驟來實施：第三節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的設計思路返回2.屏蔽門控制系統(tǒng)的設計要求列車在進入車站之后，會在列車自動控制系統(tǒng)的作用下停車讓乘客及時乘降。這就需要地鐵列車的每扇車門與軌道交通站臺屏蔽門位置相匹配。因此列車必須在固定的規(guī)定位置及時停車，并進行相應的開關門操作，且在停站時間結束后繼續(xù)運行離開車站。下圖所示是列車相對于屏蔽門的運動軌跡圖第三節(jié)屏蔽門控制系統(tǒng)的設計思路返回3.屏蔽門控制系統(tǒng)的主要控制步驟(1)按下啟動整套控制系統(tǒng)的總電源開關，控制系統(tǒng)接通電源；調節(jié)控制模式選擇開關，有兩種選擇模式，一種是系統(tǒng)級控制模式，另一種為車站級控制模式。選擇之后控制系統(tǒng)開始運轉。(2)系統(tǒng)級控制模式選擇(3)車站級控制模式選擇(4)在任意模式過程中，調節(jié)開關到另一控