天津西门子(中国)一级代理商

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逻辑设计方法是以逻辑组合或逻辑时序的方法和形式来设计PLC程序，可分为组合逻辑设计法和时序逻辑设计法两种。这种设计方法既具有严密可循的规律件、明确可行的设计步骤，又具有简便、直观和十分规范的特点。下面将以通风系统运行状态监控为例，介绍组合逻辑设计法的典型应用。

  (1)通风系统运行状态的监控要求

  在一个通风系统中，现有4台电动机驱动4台风机运转。为了保证工作人员的安全，一股要求至少3台电动机同时运行。因此用绿、黄、红三色柱状指示灯来对电动机的运动状态进行监控指示。当3台及3台以上电动机同时运行时，绿灯亮，表示系统通风良好；当两台电动机同时运行时黄灯亮，表示通风状况不佳，需要改善；当少于两台电动机运行时红灯亮起并闪烁，发出警告表示通风太差，需马上排除故障或进行人员疏散。

  (2)风机运行状态监控的PLC实际接线图

  该系统PLC的实际接线图如图5-11所示。图中I0.0、I0.1、I0.2、I0.3分别表示4台电动机运行状态检测传感器，当电动机运行时有信号输入，停止时无信号输入。

  (3)风机运行状态监控的梯形图和语句表程序按照组合逻辑设计法设计的风机运行状态监控的梯形图和语句表程序如图5-12所示。

  (4)设计说明

  用A、B、C、D来分别表示4台风机的运行状态。分别用F1、F2、F3表示红灯、绿灯和黄灯。3盏灯的状态与系统的3种工作状态一一对应，下面分别针对这3种工作状态建立逻辑表达式。

  ①红灯闪烁用"0"表示风机停止和指示灯"灭"，用“1”表示风机运行和指示灯“亮”(红灯的闪烁也用“亮”这种状态表示)。这种情况下的工作状态表如表5-10所示。

  由状态表可得F1的逻辑函数为：

  F1=ABCD ABCD ABCD ABCD 化简后得：Fl=AB(CD CD) CD(AB)根据该逻辑函数画出其梯形图如图5-13所示。

  绿灯亮 列出其工作状态表如表5-11所示。

  由状态表可得F2的逻辑函数为：

  F2=ABCD ABCD ABCD ABCD 化简后得：F2=AB(C D) CD(AB)根据该逻辑函数画出其梯形图如图5-14所示。

  ③黄灯亮 列其工作状态表如表5-12所示。

  由状态表可得F3的逻辑函数为：

  F3=ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD

  化简后得：F3=(AB AB)(CD CD) ABCD ABCD 根据该逻辑函数画出其梯形图如图5-15所示。

  Zui后将红、绿、黄灯的控制梯形图合并，转换成S7PLC控制程序，如图5-12所示。在红灯控制程序中常开触点SM0.5是特殊存储器标志位，用来发生秒脉冲，以实现红灯闪烁。

确定PLC编程工具 

（1） 一般的手持编程器编程。手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表（STL）编程。这种方式效率低，但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜，具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。这主要用于微型PLC的编程。 

（2）图形编程器编程。图形编程器采用梯形图（LAD）编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。 

（3） 计算机加PLC软件包编程 。这种方式是效率高的一种方式，但大部分公司的PLC开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试，主要用于中PLC系统的硬件组态和软件编程。 

3 PLC控制系统的设计 

PLC 控制系统设计包括硬件设计和软件设计。 

3.1 PLC控制系统的硬件设计 

硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。 

（1）PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）;隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。 

PLC输入电路电源一般应采用DC 24V,同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。 

（2）PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC系统输出频率为每分钟6 次以下，应继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。 

如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。 

当PLC扫描频率为10次／min以下时，既可以采用继电器输出方式，也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器（SSR），再驱动负载。