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PLC系统硬件的设计方法

作为离散控制的产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的PLC年增长率保持为20%～30%。随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。但是，在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。综合相关资料，2004年全球PLC的销售收入为100亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置。

一 应用系统总体方案设计

1．PLC控制系统类型

F 由PLC构成的单机控制系统。

F 由PLC构成的集中控制系统。

F 由PLC构成的分布式控制系统。

F 用PLC构成远程I／0控制系统。

2．系统的运行方式

F 手动运行方式。

F 半自动运行方式。

F 自动运行方式。

二 系统硬件设计根据

1．工艺要求

2．设备状况

3．控制功能

4．I／0点数和种类

5．系统的先进性

三 可编程序控制器的机型选择

1. CPU的功能

2. I/0点数

3. 响应速度

4. 指令系统

5. 机型选择的其他考虑

四 输入/输出模板的选择

1．数字量输入模块的选择

2．数字量输出模块的选择

3．模拟量模块的选择

4．智能I／0模块的应用选择

五 系统硬件设计文件

1．系统硬件配置图

2．模块统计表

3．I／0硬件接口图及I／0地址表

六 系统供电设计

1．供电系统的保护措施

2．电源模块的选择

4． I／0模块供电电源设计

5. 系统接地设计

6. 可编程序控制器供电系统设计

7. 电缆设计和敷设

参照上面的表格，我们选择HSC1高速计数器，控制字为SMB47，现在我们启动高速计数器HSC1，选择为增计数，更新计数方向，重新设置值，更新当前值：这样的话，HSC1的启动控制高为：11111000转化为16进制为 F8，将启动计数器时当前值存放在SMD48中，将预存置放在SMD52中，具体的程序 如下：  

同样的，如果计数器在工作状态下想停止计数器，也必须改变它的控制字后，启动HSC具体程序 如下：  

3． PID回路控制功能。
  西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单，可以通过micro/win软件的一个向导程序，按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可，在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义：P为增益项，P越大，响应起就快，在调节流量阀时：设定流量为50%，当目前流量接近50%，刚超过，如果P值很大的话，那么流量阀会马上会关闭，而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了，再去调节I值，它为积分项，是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项，主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。
  在现场的PID参数的调整过程中，针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段，采用不同的PID参数组，具体而言就是当目前距离设定值差距较大时，采用P值较大的一套PID参数，如果当前值快接近设定值范围时，采用P值较小的一套PID参数。  

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S7-200PLC中断优先级和排对等候

优先级是指多个中断事件同时发出中断请求时，CPU对中断事件响应的优先次序。S7-200规定的中断优先由高到低依次是：通信中断、I/O中断和定时中断。每类中断中不同的中断事件又有不同的优先权，如表2所示。

一个程序中总共可有128个中断。S7-200在各自的优先级组内按照先来先的原则为中断提供。在任何时刻，只能执行一个中断程序。一旦一个中断程序开始执行，则一直执行至完成。不能被另一个中断程序打断，即使是更高优先级的中断程序。中断程序执行中，新的中断请求按优先级排队等候。中断队列能保存的中断个数有限，若超出，则会产生溢出。中断队列的多中断个数和溢出标志位如表3所示。

表2中断事件及优先级

表3  中断队列的多中断个数和溢出标志位