西門子模塊6ES7313-6BG04-0AB0

時(shí)間：2023-04-07作者：潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司瀏覽：44

西門子模塊6ES7313-6BG04-0AB0

SIMATIC S7-300，CPU 313C-2 PTP 帶 MPI 的緊湊型 CPU， 16 DE/16 DA， 3 個(gè)快速計(jì)數(shù)器(30 kHz)， 集成接口 RS485， 集成電源 24V DC， 工作存儲(chǔ)器 128 KB， 前連接器（1x 40 ）和 需要微型存儲(chǔ)卡

PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

PLC控制技術(shù)是一種用于工程實(shí)際的應(yīng)用技術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的水平將直接影響控制系統(tǒng)、設(shè)備的運(yùn)行可靠性。如何根據(jù)不同的控制要求，設(shè)計(jì)出運(yùn)行穩(wěn)定、動(dòng)作可靠、安全實(shí)用、操作簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、維護(hù)容易的控制系統(tǒng)，是廣大讀者學(xué)習(xí)PLC技術(shù)的根本目的。

與絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一樣，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)也可以分為系統(tǒng)規(guī)劃、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等基本步驟，每一部分的設(shè)計(jì)都有不同的要求。本章將首先按照實(shí)際工程設(shè)計(jì)的步驟，對(duì)規(guī)劃PLC控制系統(tǒng)的基本方法與步驟進(jìn)行系統(tǒng)、完整的介紹，然后再介紹有關(guān)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)調(diào)試等方面的內(nèi)容與實(shí)例。

出于內(nèi)容**性，為方便讀者閱讀進(jìn)口設(shè)備圖紙，以及與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)接軌等方面的考慮，本章中的全部電氣技術(shù)要求、電路圖形符號(hào)、文字代號(hào)均執(zhí)行DIN標(biāo)準(zhǔn)，并與IEC、ANSI、BS標(biāo)準(zhǔn)保持廣泛的一致性。

(1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

電氣控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的保證，也是機(jī)電一體化系統(tǒng)安全、準(zhǔn)確、可靠運(yùn)行的前提條件?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)必須以滿足生產(chǎn)工藝要求，保證系統(tǒng)安全、準(zhǔn)確、可靠運(yùn)行為準(zhǔn)則，并通過(guò)科學(xué)的方法與現(xiàn)代化的手段，進(jìn)行合理的規(guī)劃與認(rèn)真的設(shè)計(jì)。

PLC控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)，一段可以分為系統(tǒng)規(guī)劃、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、技術(shù)文件編制五個(gè)基本的步驟。

在PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循如下基本設(shè)計(jì)原則：a.實(shí)現(xiàn)設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械、生產(chǎn)工藝的全部動(dòng)作;

b.滿足設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械對(duì)產(chǎn)品的加工質(zhì)量以及生產(chǎn)效率的要求;c.確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠地工作;

d.盡可能地簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)、制造成本;e.充分提高自動(dòng)化程度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度;f.改善操作性能，方便維修等。

在上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則中，為重要的是要滿足系統(tǒng)控制要求、確保系統(tǒng)性、簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)這三方面。

①滿足系統(tǒng)控制要求 作為一種工業(yè)控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)是為了滿足控制對(duì)象(設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械、生產(chǎn)工藝等)的各項(xiàng)控制要求，使其達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的性能指標(biāo)，而采用

的一種現(xiàn)代化的控制方法與手段。系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須確保能實(shí)現(xiàn)對(duì)象的全部動(dòng)作，滿足對(duì)象的各項(xiàng)技術(shù)要求。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員必須深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或通過(guò)認(rèn)真調(diào)研被控對(duì)象的機(jī)械、氣動(dòng)、液壓的組成和工作原理，充分了解設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械需要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作和應(yīng)具備的功能及對(duì)電控的要求，詳盡掌握設(shè)備中各種執(zhí)行元件的性能與參數(shù)，以便有的放矢地開展設(shè)計(jì)工作。

在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員應(yīng)首**行控制系統(tǒng)的規(guī)劃，確定系統(tǒng)的總體方案與控制系統(tǒng)的類型，明確為了實(shí)現(xiàn)不同控制要求，在系統(tǒng)中所采取的措施，并選定主要的組成部件。

總體方案設(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)會(huì)同機(jī)械、氣動(dòng)、液壓設(shè)計(jì)人員、操作者、用戶、供應(yīng)商等，對(duì)總體方案設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審，并**項(xiàng)目相關(guān)部門與技術(shù)人員、操作者的認(rèn)可。在充分聽取各方面意見的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者決定是否需要對(duì)總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。當(dāng)方案有重大改時(shí)，在修改方案完成后，還應(yīng)再次進(jìn)行總體方案的評(píng)審。

②確保系統(tǒng)性 在系統(tǒng)總體方案確定后的具體技術(shù)設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員必須首先考慮系統(tǒng)的安全性與可靠性，確?？刂葡到y(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定、可靠地工作。

控制系統(tǒng)的安全性包括確保操作人員人身安全與設(shè)備安全兩大方面。

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須符合各種相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)(如CE標(biāo)準(zhǔn))的規(guī)定。在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮各種安全防護(hù)措施，如安全電路、安全防護(hù)等。而且對(duì)于涉及人身安全的部件，必須在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格的動(dòng)作“互鎖”，嚴(yán)防發(fā)生危及操作者安全的事故。

設(shè)備安全是電氣設(shè)計(jì)人員必須考慮的問(wèn)題，尤其應(yīng)重視設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)部件故障或其他原因的緊急停機(jī)的情況，控制系統(tǒng)的動(dòng)作必須迅速、可靠、安全。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須采用符合EN標(biāo)準(zhǔn)要求的安全電路;應(yīng)充分考慮到PLC本身發(fā)生故障的可能性;安全電路必須利用電磁動(dòng)作元件組成，并且滿足"強(qiáng)制執(zhí)行"條件。

對(duì)于某些執(zhí)行元件的動(dòng)作，如電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)接觸器等，應(yīng)進(jìn)行可靠的動(dòng)作"互鎖"。這些“互鎖”不能僅在PLC用戶程序中進(jìn)行，還必須在強(qiáng)電控制線路中同樣得到保證，以防發(fā)生危及設(shè)備安全的事故，做到萬(wàn)無(wú)一失。

控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵，控制系統(tǒng)的動(dòng)作不可靠，不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的運(yùn)行故障，影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，從而可能引發(fā)安全事故。

在保安全性與可靠性要求的前提下，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化操作、簡(jiǎn)化線路、簡(jiǎn)化程序，不僅可以降，而且也是提高系統(tǒng)可靠性的重要措施。嚴(yán)格按照PLC的設(shè)計(jì)規(guī)范與要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照PLC的安裝要求進(jìn)行安裝，按規(guī)范進(jìn)行布線與施工，對(duì)用戶程序進(jìn)行多方檢查與試驗(yàn)，采取正確的抗干擾措施等，都是提高系統(tǒng)可靠件的重要手段。

③簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 在能夠完全滿足控制對(duì)象的各項(xiàng)控制要求，確保系統(tǒng)安全性、可靠性，不影響系統(tǒng)自動(dòng)化程度與功能的前提下，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、實(shí)用。簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不僅僅是降低生產(chǎn)制造成本的需要，而且也是提高系統(tǒng)可靠性的重要措施。

簡(jiǎn)化系統(tǒng)包括簡(jiǎn)化操作、簡(jiǎn)化線路、簡(jiǎn)化程序等方面。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具有良好的操作性能，為操作者提供友好的界面，盡可能為操作、使用提供便利。設(shè)計(jì)不但要考慮人機(jī)工程學(xué)，而且應(yīng)盡可能減少不必要的控制按鈕等操作元件的數(shù)量(有關(guān)安全的除外)，簡(jiǎn)化操作過(guò)程。設(shè)備的操作過(guò)程應(yīng)簡(jiǎn)潔、明了、方便、容易。

系統(tǒng)控制線路的設(shè)計(jì)必須簡(jiǎn)單、可靠，應(yīng)盡可能減少不必要的控制器件與連線。簡(jiǎn)單實(shí)用的控制線路不僅可以降低生產(chǎn)制造成本，重要的是它可以提高系統(tǒng)工作的性，方便用戶使用與維修。

PLC用戶程序也要盡量簡(jiǎn)化，使用的指令應(yīng)越簡(jiǎn)潔、越明了越好;要杜絕人為地使程序復(fù)雜化，從而為他人理解程序增加困難的現(xiàn)象。

采用梯形圖編程時(shí)，應(yīng)盡可能減少不必要的輔助繼電器、觸點(diǎn)的使用數(shù)量。過(guò)多的輔助繼電器、觸點(diǎn)不僅影響程序的執(zhí)行速度，延長(zhǎng)循環(huán)掃描時(shí)間，而且會(huì)給程序的檢查、閱讀帶來(lái)不必要的麻煩，影響調(diào)試、維修進(jìn)度。








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