西门子CPU卡件SR30

控制系统的设计内容包括拟订控制系统的技术文件，选择控制系统的构成形式，选择PLC型号，选择I/O设备，I/O分配，绘制相应的接线图，设计PLC控制程序及调试，编写人机界面，绘制操作平台及控制柜结构尺寸图，编写相应技术文档等。

具体设计方法及步骤如下。

（1）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

分析被控对象的工艺条和控制要求，明确控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和连锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，简化程序设计。

（2）确定I/O设备将PLC连接到现场设备，进行整个系统的联机调试，按先局部再整体的原则逐步进行调试，将调试过程中出现的问题逐一进行解决，直到系统调试成功。

（9）编制技术文件

编制系统的说明书、电气原理图、电气布置图、电气元器件明细表、PLC梯形图等。

根据被控对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户I/O设备。常用的输

触器、指示灯、电磁阀等。

（3）PLC选型STL是文本编程语言，LAD、FBD为图形化编程语言，图中采用3种语言实现相同的功能，即将输入信号I1.2与I0.1执行“与非”操作，并将执行结果输出到Q1.0。

数据是程序处理和控制的对象，并通过变量来存储和传递。变量包括名称和数据类型两部分。STEP7 中有 3 种数据类型：基本数据类型，例如位（BIT）、字节（BYTE）、字（WORD）、ASCII字符（ CHAR ）等；复杂数据类型，例如字符串（STRING）、数组（ARRAY）、结构（STRUCT）；参数数据类型，为逻辑块之间传递形参而设定，例如定时器、计数器（如T2、C3）、程序块（如BLOCK_FB、BLOCK_FC）、指针（如 P # M1.0）等。

LAD/STL/FBD 应用示例2．位逻辑指令

位逻辑指令处理“1”、“0”两个数字。在触点与线圈领域，“1”表示动作或通电，“0”表示未动作或未通电。位逻辑指令扫描信号状态“1”、“0”，并对它们进行组合（逻辑运算），逻辑运算结果（RLO）用于赋值或置位，也用于控制定时器和计数器的运行。

（1）与（AND）、或（OR）、异另外，在STL中还有强行RLO清零（CLR）和强行RLO置位（SET）指令。控制系统硬件选型包括PLC及其组件的选型以及PLC外部用户I/O设备的选型。

1．PLC型号的选择

PLC的选型可从以下几个方面来常地重新设计和

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标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了10项招标指标，即

1）编程方便，现场可修改程序；于1977年开始工业应用。2.PLC的概念

PLC问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，国际电工委员会（IEC）先后颁布了PLC标准的草案第一稿，第二稿，并在1987年2月通过了对它的定义：

“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”

为了避免与PC（Personal Computer，个人计算机）相混淆，所以命名为PLC（Program-mable Logic Controller，可编程序逻辑控制器），但从功能上讲，现在的PLC早已不是原来意义上的“PLC”了。

PLC是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机，具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力。但PLC产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。1.1.2 PLC的硬件组成

PLC的构成框图和计算机是一样的，都由中央处理器（CPU）、存储器

2）维修方便，采用模块化结构；PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。通用的微处理器常用的是8位机、16位机，甚至32位机，如Z80A、8085、80x86、6502、M6800、M6809、M68000等。单片机常用的有8039、8049、8031、8051等。双极型位片式微处理器常用的有AMD2900、AMD2903等。2.系统程序存储器

系统程序存储器用于存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释功能子程序的调用管理程序，以及对应定义（I/O、内部继电器、计时器、计数器、移位寄存器等存储系统）参数等功能。3.用户存储器

用户存储器用于存放用户程序即存放通过编程器输入的用户程序。PLC的用户存储器通常以字（16位/字）为单位来表示存储容量。通常PLC产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量，是对用户程序存储器而言。PLC输入的开关量信号接在IN端和0V端之间，PLC内部提供24V电源，输入信号通过光电隔离，通过R/C滤波进入CPU控制板，CPU发出输出信号至输出端。

PLC输出有多种形式，包括继电器、晶体管、通常情况下，根据PLC的设计特点，PLC对电源并无特别要求，可使用一般工业电源。但是在大中型PLC中，如果电源模块占据PLC机架槽位的，必须购买PLC专用电源。1.1.3 PLC的软件组成1.PLC软件的逻辑部件

PLC实质上是一种工业控制用的专用计算机。PLC系统也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。其软件主要有以下几个逻辑部件：