一.案例分析

可編程控制器的控制功能由用戶(hù)編寫(xiě)的應用程序決定。如果可編程控制器要完成復雜的控制任務(wù)，相應的應用程序也很復雜。如何清晰地組織程序的各個(gè)部分，以及如何選擇和確定合適的程序結構是非常重要的。SETP7提供線(xiàn)性編程、部分結構化編程和結構化編程方法。在開(kāi)發(fā)S7-300PLC應用程序時(shí)，通常采用結構化編程方法。一方面，SETP7編程軟件本身為用戶(hù)提供豐富的通用功能塊(SFB、SFC)，另一方面，用戶(hù)可以根據實(shí)際需要編譯一些特定的功能塊(FB、FC)，通過(guò)分配相應的入口參數，用戶(hù)程序可以反復調用這些指令塊。為了支持結構化編程，SETP 7將用戶(hù)程序的指令塊分為三種類(lèi)型:OB組織塊、FB功能塊和FC功能塊。

在編程的例子中，我們使用了一個(gè)典型的& ldquo工業(yè)混合過(guò)程程序開(kāi)發(fā)及現狀；例如，從任務(wù)描述、可編程控制器系統配置、應用程序結構設計和軟件編程的全過(guò)程，進(jìn)一步研究了利用S7-300可編程控制器產(chǎn)品實(shí)現工業(yè)控制任務(wù)的方法。

1.任務(wù)描述

兩種成分(成分A和成分B)在混合罐中通過(guò)攪拌器混合在一起?；旌袭a(chǎn)品通過(guò)排放閥從罐中排出。這是該過(guò)程的框圖。

攪拌系統可分為3個(gè)區域。組件a和組件b具有相同的設備。

當描述攪拌過(guò)程中的任務(wù)和區域時(shí)，不僅應定義每個(gè)區域的動(dòng)作，還應包括控制該區域的不同元素。這些信息包括以下內容。

1)每項任務(wù)的電氣、機械和邏輯輸入和輸出。

2)任務(wù)之間的互鎖和相互依賴(lài)。

2.創(chuàng )建操作的描述

混合系統使用泵、馬達、閥門(mén)和其他電器及控制設備。在控制系統的硬件選擇和軟件編程之前，必須清楚地描述每個(gè)讀出裝置的操作特性和操作中所需的聯(lián)鎖。介紹了攪拌系統中設備的運行過(guò)程。深入了解這些設備的操作過(guò)程對硬件選擇和軟件編程非常有益。

3.創(chuàng )建輸入/輸出圖

在控制對象的物理描述之后，可以建立每個(gè)設備和任務(wù)區域的輸入/輸出邏輯圖。

1)建立泵的輸入/輸出邏輯圖

攪拌過(guò)程中使用了兩臺泵。每臺泵需要4個(gè)輸入，即啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、停止開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)泵聯(lián)鎖和檢測到故障時(shí)中斷泵運行的反饋輸入。該控制模塊有兩個(gè)輸出，一個(gè)控制電機運行，另一個(gè)通知中央處理器泵停止工作。

2)建立攪拌電機的輸入/輸出；邏輯圖

類(lèi)似于該示例處理中的泵，攪拌電機具有四個(gè)輸入，即啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、停止開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)泵的互鎖和當檢測到錯誤時(shí)中斷攪拌電機的反饋輸入。該控制塊有兩個(gè)輸出，一個(gè)控制攪拌電機的運行，另一個(gè)通知中央處理器泵停止工作。

3)建立閥門(mén)的輸入/輸出邏輯圖

線(xiàn)圈操作的排放閥控制塊只有3個(gè)輸入，即打開(kāi)開(kāi)關(guān)、關(guān)閉開(kāi)關(guān)和操作聯(lián)鎖，輸出控制排放閥的線(xiàn)圈(即閥打開(kāi)/關(guān)閉)。

4.安全要求的描述

根據法律要求和總體決策，決定過(guò)程安全需要哪些附加單元，并且安全單元對過(guò)程區域的影響被添加到用戶(hù)任務(wù)的描述中。

在攪拌過(guò)程中，其安全電路采用以下邏輯。

(1)緊急停止按鈕用于獨立于可編程控制器停止下列設備。

①部件a泵。

②部件b泵。

③混合電機。

④排氣閥線(xiàn)圈。

(2)安裝在控制臺上的緊急停止按鈕。

(3)緊急停止按鈕的狀態(tài)需要輸入控制器。

5.操作控制臺(操作臺)的描述

一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)控制過(guò)程都需要一個(gè)操作員界面，允許人們干預該過(guò)程。操作員界面可以是各種形式，例如按鈕/指示器型控制臺、個(gè)人電腦、操作面板、觸摸屏等。

在這個(gè)攪拌過(guò)程的例子中，每個(gè)設備的操作和停止都遵循安裝在控制臺上的按鈕的動(dòng)作?？刂婆_包括指示燈以顯示操作狀態(tài)。它還包括一個(gè)緊急停止按鈕來(lái)立即停止該過(guò)程。

6.確定控制系統的硬件配置

所有控制要求確定后，本項目的控制設備也已確定。這包括確定輸入/輸出模塊

輸入/輸出物理點(diǎn)的類(lèi)型、數量(即輸入/輸出模塊的數量)決定S7-300PLC系統的硬件配置。在PLC硬件配置環(huán)節，應注意以下事項。

(1)系統選擇的性?xún)r(jià)比。

(2)應考慮適當的可編程邏輯控制器硬件設備余量。

攪拌過(guò)程的硬件配置。

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