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PLC系統硬件的設計方法

作為離散控制的產品，PLC在二十世紀八十年代至九十年代得到了迅速發展，世界范圍內的PLC年增長率保持為20%～30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數的不斷擴大，近年來PLC在工業發達國家的增長速度放緩。但是，在中國等發展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關資料，2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右，在自動化領域占據著十分重要的位置。

一 應用系統總體方案設計

1．PLC控制系統類型

F 由PLC構成的單機控制系統。

F 由PLC構成的集中控制系統。

F 由PLC構成的分布式控制系統。

F 用PLC構成遠程I／0控制系統。

2．系統的運行方式

F 手動運行方式。

F 半自動運行方式。

F 自動運行方式。

二 系統硬件設計根據

1．工藝要求

2．設備狀況

3．控制功能

4．I／0點數和種類

5．系統的先進性

三 可編程序控制器的機型選擇

1. CPU的功能

2. I/0點數

3. 響應速度

4. 指令系統

5. 機型選擇的其他考慮

四 輸入/輸出模板的選擇

1．數字量輸入模塊的選擇

2．數字量輸出模塊的選擇

3．模擬量模塊的選擇

4．智能I／0模塊的應用選擇

五 系統硬件設計文件

1．系統硬件配置圖

2．模塊統計表

3．I／0硬件接口圖及I／0地址表

六 系統供電設計

1．供電系統的保護措施

2．電源模塊的選擇

4． I／0模塊供電電源設計

5. 系統接地設計

6. 可編程序控制器供電系統設計

7. 電纜設計和敷設

參照上面的表格，我們選擇HSC1高速計數器，控制字為SMB47，現在我們啟動高速計數器HSC1，選擇為增計數，更新計數方向，重新設置值，更新當前值：這樣的話，HSC1的啟動控制高為：11111000轉化為16進制為?F8，將啟動計數器時當前值存放在SMD48中，將預存置放在SMD52中，具體的程序?如下：  

同樣的，如果計數器在工作狀態下想停止計數器，也必須改變它的控制字后，啟動HSC具體程序?如下：  

3． PID回路控制功能。
??西門子S7-200系列PLC的PID控制相當的簡單，可以通過micro/win軟件的一個向導程序，按照提示,一步一步執行您所要求PID控制的屬性即可，在這里談一談PID這三個參數的具體意義：P為增益項，P越大，響應起就快，在調節流量閥時：設定流量為50%，當目前流量接近50%，剛超過，如果P值很大的話，那么流量閥會馬上會關閉，而不會控制在某一區域。這就是增益項太大引起。在調節的過程中應該先將P值調節比較適當了，再去調節I值，它為積分項，是在控制器回路中控制對當前值與設定值相等的偏差范圍。D為微分項，主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
??在現場的PID參數的調整過程中，針對西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段，采用不同的PID參數組，具體而言就是當目前距離設定值差距較大時，采用P值較大的一套PID參數，如果當前值快接近設定值范圍時，采用P值較小的一套PID參數。  

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S7-200PLC中斷優先級和排對等候

優先級是指多個中斷事件同時發出中斷請求時，CPU對中斷事件響應的優先次序。S7-200規定的中斷優先由高到低依次是：通信中斷、I/O中斷和定時中斷。每類中斷中不同的中斷事件又有不同的優先權，如表2所示。

一個程序中總共可有128個中斷。S7-200在各自的優先級組內按照先來先的原則為中斷提供。在任何時刻，只能執行一個中斷程序。一旦一個中斷程序開始執行，則一直執行至完成。不能被另一個中斷程序打斷，即使是更高優先級的中斷程序。中斷程序執行中，新的中斷請求按優先級排隊等候。中斷隊列能保存的中斷個數有限，若超出，則會產生溢出。中斷隊列的多中斷個數和溢出標志位如表3所示。

表2中斷事件及優先級

表3  中斷隊列的多中斷個數和溢出標志位