西門子應(yīng)用模塊

1、目錄目錄 課題一課題一、PLC入門模塊入門模塊 課題二、課題二、PLC基本指令應(yīng)用模塊基本指令應(yīng)用模塊 課題三、課題三、PLC步進(jìn)指令應(yīng)用模塊步進(jìn)指令應(yīng)用模塊 課題四、課題四、PLC功能指令應(yīng)用模塊功能指令應(yīng)用模塊 課題五、課題五、PLC脈沖輸出及高速處理指令應(yīng)用模塊脈沖輸出及高速處理指令應(yīng)用模塊 課題六、課題六、PLC綜合程序設(shè)計(jì)模塊綜合程序設(shè)計(jì)模塊 2 2、I/OI/O分配：分配： 3 3、梯形圖：、梯形圖： 4、編程： 一定要有連鎖，否則按SB1、SB2 KM1、KM2會(huì)同時(shí)亮。（電源短路） 西門子西門子PLC控制控制 三、三、PLC分類：分類： （1 1）按）按PLC I/OPLC I

2、/O點(diǎn)數(shù)分：點(diǎn)數(shù)分： n 超小型：超小型：6481928192點(diǎn)點(diǎn) （2 2） 按按PLCPLC結(jié)構(gòu)分：結(jié)構(gòu)分： n 整體式：?jiǎn)卧剑ㄏ潴w式）整體式：?jiǎn)卧剑ㄏ潴w式） 各模塊配置在一起裝入機(jī)體，簡(jiǎn)單，緊湊，各模塊配置在一起裝入機(jī)體，簡(jiǎn)單，緊湊，V V小，價(jià)廉小，價(jià)廉 n 模快式：?？焓剑?各部分以模快分開(kāi)，如：各部分以模快分開(kāi)，如：CPUCPU模快，模快，I/OI/O模塊，用搭積木方式組裝模塊，用搭積木方式組裝 在一起，靈活，擴(kuò)展方便，便于維修，大、中型在一起，靈活，擴(kuò)展方便，便于維修，大、中型PLCPLC。 疊裝式：疊裝式： (3)(3)按按PLCPLC功能：功能： n 低檔機(jī)：邏輯運(yùn)算，計(jì)

3、數(shù)低檔機(jī)：邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù) n 中檔計(jì)：邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)，算術(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)比較中檔計(jì)：邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)，算術(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)比較 n 高檔機(jī)：智能，過(guò)程控制高檔機(jī)：智能，過(guò)程控制 （2 2）PLCPLC結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 邏輯部分：以邏輯部分：以CPUCPU為核心的電子系統(tǒng)，實(shí)際上就是為核心的電子系統(tǒng)，實(shí)際上就是 一一 種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)。種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)。 2、各部分的作用 1）輸入單元）輸入單元I n 作用：是連接可編程控制器與其它外設(shè)之間的橋梁。對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行作用：是連接可編程控制器與其它外設(shè)之間的橋梁。對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行 濾波、隔離、電平轉(zhuǎn)換等，把輸入信號(hào)安全、可靠地傳送給濾波、隔離、電平轉(zhuǎn)換等，把

4、輸入信號(hào)安全、可靠地傳送給CPU。 生產(chǎn)設(shè)備的控制信號(hào)通過(guò)輸入模塊傳送給生產(chǎn)設(shè)備的控制信號(hào)通過(guò)輸入模塊傳送給CPU。 n 常用的輸入信號(hào)：常用的輸入信號(hào)：按鈕、位置開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)或電位器、傳感器、變送器按鈕、位置開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)或電位器、傳感器、變送器 n 原理原理 按按SB發(fā)光二極管導(dǎo)通（發(fā)光二極管導(dǎo)通（LED燈亮）燈亮）在發(fā)光激勵(lì)下，光電二在發(fā)光激勵(lì)下，光電二 極管導(dǎo)通極管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電路通斷驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電路通斷 采用了濾波和光電隔離采用了濾波和光電隔離 RC濾波濾波 一個(gè)輸入單元一個(gè)輸入單元一個(gè)輸入繼電器一個(gè)輸入繼電器一個(gè)輸入點(diǎn)一個(gè)輸入點(diǎn) n 交流輸入電路 2）輸出單元）輸出單元O （1）作用：輸出單

5、元是連接可編程控制器與控）作用：輸出單元是連接可編程控制器與控 制設(shè)備的橋梁。制設(shè)備的橋梁。將將 CPUCPU運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行隔離運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行隔離 和功率放大后和功率放大后通過(guò)輸出模塊輸出通過(guò)輸出模塊輸出。驅(qū)動(dòng)外部。驅(qū)動(dòng)外部 執(zhí)行元件工作。執(zhí)行元件工作。 （2 2）三種輸出方式：）三種輸出方式： n 繼電器輸出：繼電器輸出：a)a) 線圈與觸頭已完全分離，故不再需要隔離措線圈與觸頭已完全分離，故不再需要隔離措 施，用于開(kāi)關(guān)速度要求不高且又需要大電流施，用于開(kāi)關(guān)速度要求不高且又需要大電流 輸出輸出 2A2A負(fù)載能力，響應(yīng)負(fù)載能力，響應(yīng)10ms10ms n 晶體管輸出：晶體管輸出：b)b) 使用光

6、電偶合器驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)晶體管要求快速開(kāi)使用光電偶合器驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)晶體管要求快速開(kāi) 斷或動(dòng)作頻繁，響應(yīng)斷或動(dòng)作頻繁，響應(yīng)0.2ms0.2ms。 n 晶閘管輸出：晶閘管輸出：c)1ms c)1ms ： I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù):PLC:PLC的一個(gè)輸入的一個(gè)輸入/ /輸出組件都對(duì)應(yīng)輸出組件都對(duì)應(yīng)PCPC 面板上的一個(gè)輸入面板上的一個(gè)輸入/ /輸出接線柱輸出接線柱一個(gè)輸一個(gè)輸 入入/ /輸出點(diǎn)。輸出點(diǎn)。 一般一般I/OI/O：2/22/2、3/23/2，4/34/3 n 模擬量輸入接口：模擬量輸入接口： n 作用：把現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合可編程控制作用：把現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合可編

7、程控制 器內(nèi)部處理的由二進(jìn)制數(shù)字表示的信號(hào)。器內(nèi)部處理的由二進(jìn)制數(shù)字表示的信號(hào)。 n 標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)：電壓：標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)：電壓：110V 電流：電流：420mA n 模擬量輸出：將模擬量輸出：將PLC處理的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出處理的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出 n 智能輸入接口：帶智能輸入接口：帶CPU:PID工作單元；高速計(jì)數(shù)單元；溫度控制工作單元；高速計(jì)數(shù)單元；溫度控制 單元單元 3）中央處理器）中央處理器CPU（微處理器）（微處理器） PLC核心元件，核心元件，PLC控制運(yùn)算中心（相當(dāng)于人腦）控制運(yùn)算中心（相當(dāng)于人腦） PLC常用常用CPU有：有：8080、8086、80286、80386、單

8、片機(jī)、單片機(jī)8031、 8096等等。等等。8位、位、16位、位、32位位 4) 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器:安放程序安放程序,記憶功能記憶功能 n 系統(tǒng)存儲(chǔ)器：系統(tǒng)存儲(chǔ)器： 主要用來(lái)安放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序，解釋程序，是由廠家提供并固主要用來(lái)安放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序，解釋程序，是由廠家提供并固 化在化在ROM/EPROM中，不能由用戶直接存取。中，不能由用戶直接存取。 n 用戶存儲(chǔ)器：用戶存儲(chǔ)器： 用來(lái)存放由編程器用來(lái)存放由編程器 或磁帶輸入的用戶程序或磁帶輸入的用戶程序 5)編程器：編程器：PLC外部設(shè)備外部設(shè)備 用它來(lái)輸入、檢查、修改、調(diào)試用戶程序，也用來(lái)監(jiān)視用它來(lái)輸入、檢查、修改、調(diào)試用戶程序，也用來(lái)監(jiān)

9、視PLC工作情工作情 況。況。 PLC工作時(shí)間不用：一臺(tái)編程器工作時(shí)間不用：一臺(tái)編程器多臺(tái)多臺(tái)PLC n 簡(jiǎn)易型：價(jià)廉，小型簡(jiǎn)易型：價(jià)廉，小型PLC n 智能型：價(jià)高智能型：價(jià)高 6）電源部分：）電源部分： PLC內(nèi)部有一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的獨(dú)立電源。內(nèi)部有一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的獨(dú)立電源。 電源部分將交流電源部分將交流220V轉(zhuǎn)換供轉(zhuǎn)換供PLC內(nèi)部?jī)?nèi)部CPU存儲(chǔ)器等電子電路工作存儲(chǔ)器等電子電路工作 所需直流電源所需直流電源5V、24V。 開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源供電，用鋰電池作停電后的后備電源，有些型號(hào)的開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源供電，用鋰電池作停電后的后備電源，有些型號(hào)的 PLC如如F1、F2、FX還可向外部傳感器提供還可向外部

10、傳感器提供24V直流電源。直流電源。 1-3 1-3 西門子西門子S 7-S 7-系統(tǒng)特性及硬件構(gòu)成系統(tǒng)特性及硬件構(gòu)成 一、概述一、概述 1 1、型號(hào)：、型號(hào)： S 7-200 S 7-200 226226 CPU CPU型號(hào)型號(hào) （I I）16/2416/24（O O） 例：例：S 7-200 S 7-300 S 7-400S 7-200 S 7-300 S 7-400 S 5 S 5系列系列: :老系列老系列 2 2、系統(tǒng)構(gòu)成：、系統(tǒng)構(gòu)成： S 7-200 S 7-200系列系列PLCPLC可提供不同基本單元和可提供不同基本單元和6 6種型號(hào)擴(kuò)展單元種型號(hào)擴(kuò)展單元 構(gòu)成：基本單元、擴(kuò)展單元

11、、編程器、存貯器卡、寫入器、文構(gòu)成：基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存貯器卡、寫入器、文 本顯示器等本顯示器等 1 1）基本單元：）基本單元： S 7-200 CPU 21X S 7-200 CPU 21X 輸入輸入/ /輸出輸出 可帶擴(kuò)展可帶擴(kuò)展 可帶模擬量可帶模擬量 S 7-200 CPU 212 8/6 2 1 S 7-200 CPU 212 8/6 2 1 S 7-200 CPU 214 14/10 7 4 S 7-200 CPU 214 14/10 7 4 S 7-200 CPU 215 14/10 7 4 S 7-200 CPU 215 14/10 7 4 S 7-200 CPU 21

12、6 24/16 7 4 S 7-200 CPU 216 24/16 7 4 S 7-200 CPU 226 24/16 7 4 S 7-200 CPU 226 24/16 7 4 S7-200 CPU22X S7-200 CPU22X 2 2）擴(kuò)展單元：）擴(kuò)展單元： 主要有主要有6 6種擴(kuò)展單元，不能單獨(dú)使用，作為基本單元輸入種擴(kuò)展單元，不能單獨(dú)使用，作為基本單元輸入/ /輸出點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù) 的擴(kuò)充它內(nèi)部不具有的擴(kuò)充它內(nèi)部不具有CPUCPU、ROMROM、RAMRAM等，它只能與基本單元一起使用。等，它只能與基本單元一起使用。 S 7-200S 7-200系列系列PLCPLC擴(kuò)展單元型號(hào)及擴(kuò)展單

13、元型號(hào)及I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù) 例：例：EM 235EM 235：AI 4/AQ 1AI 4/AQ 1、 X 12 Bit X 12 Bit 類型類型型號(hào)型號(hào)輸入點(diǎn)輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)輸出點(diǎn) 數(shù)字量擴(kuò)數(shù)字量擴(kuò) 展單元展單元 EM 221EM 2218 8無(wú)無(wú) EM 222EM 222無(wú)無(wú)8 8 EM 223EM 223418/16418/16418/16418/16 模擬量擴(kuò)模擬量擴(kuò) 展單元展單元 EM 231EM 2313 3無(wú)無(wú) EM 232EM 232無(wú)無(wú)2 2 EM 235EM 2354 41 1 3 3）編程器：）編程器： 簡(jiǎn)易型：簡(jiǎn)易型： 智能型：計(jì)算機(jī)與智能型：計(jì)算機(jī)與PLCPLC主機(jī)通過(guò)

14、主機(jī)通過(guò)PC/PP1PC/PP1電纜相連電纜相連 使用使用S 7-200S 7-200系列系列PLCPLC專用專用 軟件軟件 STEP 7-MICRO/WINSTEP 7-MICRO/WIN 4 4）程序存儲(chǔ)卡：一般小型程序存儲(chǔ)卡：一般小型PLCPLC備有外接備有外接EEPROMEEPROM卡盒接口卡盒接口 程序存儲(chǔ)卡程序存儲(chǔ)卡EEPROMEEPROM有有6 6ES7 291-8GC00ES7 291-8GC00OXAOOXAO、程序有程序有8 8 K K程序步和程序步和 1616K K程序步。程序步。 5 5）文本顯示器）文本顯示器 3 3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： S 7-200 S 7-2

15、00 ： 整體式：整體式：V V小、成本低、方便、集中了小、成本低、方便、集中了CPUCPU、輸入、輸出板、輸入、輸出板、 電源板等。電源板等。 S 7-300 S 7-300 ： 無(wú)槽位限制的模塊化結(jié)構(gòu)無(wú)槽位限制的模塊化結(jié)構(gòu) 導(dǎo)軌：導(dǎo)軌：RACK RACK 安裝各模塊的機(jī)架，特制不銹鋼板安裝各模塊的機(jī)架，特制不銹鋼板 電源模塊電源模塊PSPS： 中央處理單元中央處理單元CPUCPU模塊：模塊：CPU 312 CPU 313CPU 312 CPU 313 接口模塊：接口模塊：IMIM 信號(hào)模塊：信號(hào)模塊：SmSm：數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入Sm 321Sm 321、數(shù)字量輸出數(shù)字量輸出Sm 322S

16、m 322 模擬量輸入模擬量輸入Sm 331Sm 331、模擬量輸出模擬量輸出Sm 332Sm 332 功能模塊：快進(jìn)（慢進(jìn)）驅(qū)動(dòng)定位模塊功能模塊：快進(jìn)（慢進(jìn)）驅(qū)動(dòng)定位模塊FM 351FM 351 伺服電機(jī)位控模塊伺服電機(jī)位控模塊FM 354FM 354 編程裝置：可以是西門子專用編程器。如編程裝置：可以是西門子專用編程器。如PG 705PG 705、PG 720PG 720、PG PG 740 740也可以是微機(jī)。配以也可以是微機(jī)。配以STEP 7STEP 7軟件包，通過(guò)軟件包，通過(guò)MPIMPI卡或卡或MPIMPI編程編程 電纜連接而成。電纜連接而成。 S7-200 CPU 226 S7-2

17、00 CPU 226： 24/1624/16共共4040個(gè)數(shù)字量輸入個(gè)數(shù)字量輸入/ /輸出，可連接輸出，可連接7 7個(gè)擴(kuò)個(gè)擴(kuò)展展模塊，最大擴(kuò)展至模塊，最大擴(kuò)展至168168 路（路（256256點(diǎn)）數(shù)字量點(diǎn)）數(shù)字量I/OI/O或或3 3路（路（3232點(diǎn)輸入和點(diǎn)輸入和3232點(diǎn)輸出）模擬量點(diǎn)輸出）模擬量I/OI/O，13 13 K K字節(jié)程序空間，繼電器輸出字節(jié)程序空間，繼電器輸出 CPU 226 AC/DC/ CPU 226 AC/DC/繼電器端子連接圖（繼電器端子連接圖（6 6 ES 7216-2 BD 21-O XBOES 7216-2 BD 21-O XBO） 模擬量控制模塊：模擬量控

18、制模塊： Em 235 AI 4/AQ 1 X 12 Bit 24 V DCEm 235 AI 4/AQ 1 X 12 Bit 24 V DC 功能：功能：2 2 W 4W 4輸入輸入 1 1輸出輸出 輸入范圍：輸入范圍： 電壓電壓 0 010 10 V V；0 05 V5 V；0 01 V1 V；0 0500 mV500 mV；10 V10 V；5 V 5 V 電流電流 0 020 20 mA mA 分辨率分辨率 12 12位位A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 輸出：信號(hào)范圍：電壓輸出輸出：信號(hào)范圍：電壓輸出10 10 V V 電流輸出電流輸出0 020 20 mAmA 數(shù)據(jù)字格式：電壓數(shù)據(jù)字格式：

19、電壓-32000-32000V V+32000V+32000V 4 4路輸入路輸入 ： 第三節(jié)第三節(jié) 可編程控制器的軟件可編程控制器的軟件 一、軟件分類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件一、軟件分類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 二、應(yīng)用軟件常用的編程語(yǔ)言二、應(yīng)用軟件常用的編程語(yǔ)言 梯形圖、指令表、功能圖以及高級(jí)語(yǔ)言梯形圖、指令表、功能圖以及高級(jí)語(yǔ)言 1.PLC梯形圖中是一種以圖形符號(hào)及圖形梯形圖中是一種以圖形符號(hào)及圖形 符號(hào)在圖中相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編符號(hào)在圖中相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編 程語(yǔ)言。由繼電器控制電路演變過(guò)來(lái)。程語(yǔ)言。由繼電器控制電路演變過(guò)來(lái)。 2.指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言 n 與匯編語(yǔ)言類

20、似與匯編語(yǔ)言類似 n 用一系列操作指令組成的語(yǔ)句表將控制流程描繪出來(lái)。用一系列操作指令組成的語(yǔ)句表將控制流程描繪出來(lái)。 n 序號(hào)序號(hào) 操作碼操作碼 操作數(shù)操作數(shù) n 0 LD I0.0 n 1 O Q0. 0 n 2 AN I0.1 n 3 = Q0.0 n 4 END n PLC不同型號(hào)，操作碼及操作數(shù)都不同不同型號(hào)，操作碼及操作數(shù)都不同 3.3.順序功能圖：順序功能圖： 4.4.功能塊圖：功能塊圖： 第四節(jié)第四節(jié) PLCPLC工作原理工作原理 PLC PLC的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本上是一致的，可以的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本上是一致的，可以 簡(jiǎn)單地描述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過(guò)

21、運(yùn)行應(yīng)用程序完簡(jiǎn)單地描述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過(guò)運(yùn)行應(yīng)用程序完 成用戶任務(wù)。但個(gè)人計(jì)算機(jī)與成用戶任務(wù)。但個(gè)人計(jì)算機(jī)與PLCPLC的工作方式有所不同，計(jì)的工作方式有所不同，計(jì) 算機(jī)一般采用等待命令的工作方式算機(jī)一般采用等待命令的工作方式 如常用的鍵盤掃描或如常用的鍵盤掃描或 I/OI/O掃描方式，當(dāng)鍵盤有健按下或掃描方式，當(dāng)鍵盤有健按下或I/OI/O口有信號(hào)輸口有信號(hào)輸 入時(shí)則中入時(shí)則中 斷轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序。而斷轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序。而PLCPLC在確定了工作任務(wù)，裝入了專在確定了工作任務(wù)，裝入了專 用程序后成為一種專用機(jī)，它采用循環(huán)掃描的工作方式。用程序后成為一種專用機(jī)，它采用循環(huán)掃描的工作方式

22、。 系統(tǒng)工作任務(wù)理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是循環(huán)掃描的工作方式。系統(tǒng)工作任務(wù)理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是循環(huán)掃描的工作方式。 PLC PLC對(duì)用戶程序的執(zhí)行過(guò)程是：對(duì)用戶程序的執(zhí)行過(guò)程是： 通過(guò)通過(guò)CPUCPU的周期性的循環(huán)掃描的作方式。的周期性的循環(huán)掃描的作方式。 一、分時(shí)處理及掃描工作方式一、分時(shí)處理及掃描工作方式 1、輸入處理：、輸入處理： 掃描全部輸入端，讀取其壯態(tài)并寫入輸入狀態(tài)影象掃描全部輸入端，讀取其壯態(tài)并寫入輸入狀態(tài)影象 寄存器內(nèi)。如：各開(kāi)關(guān)點(diǎn)通、斷狀態(tài)，寄存器內(nèi)。如：各開(kāi)關(guān)點(diǎn)通、斷狀態(tài)，A/D轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換值 2、程序執(zhí)行：、程序執(zhí)行： 進(jìn)行掃描用戶程序，它按梯形圖左進(jìn)行掃描用戶程序，它按梯形圖左

23、右，上右，上 下逐下逐 步掃描，并據(jù)步掃描，并據(jù)I/0狀態(tài)及有關(guān)數(shù)據(jù)狀態(tài)及有關(guān)數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算結(jié)結(jié) 果果 寫入輸出寄存器狀態(tài)表。寫入輸出寄存器狀態(tài)表。 每掃描每掃描1次，所有用戶程序都被執(zhí)行次，所有用戶程序都被執(zhí)行1次次 3、輸出處理： 在所有指令執(zhí)行完畢后，把輸出狀態(tài)表中所有輸出繼電器的狀態(tài)（通在所有指令執(zhí)行完畢后，把輸出狀態(tài)表中所有輸出繼電器的狀態(tài)（通 1 1，斷，斷0 0）轉(zhuǎn)寄輸出瑣存器中，一定方式）轉(zhuǎn)寄輸出瑣存器中，一定方式驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載（驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載（PLCPLC實(shí)際輸實(shí)際輸 出）出）. .完成一個(gè)循環(huán)，完成一個(gè)循環(huán)，CPUCPU又返回去進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的掃描。又返回去進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)

24、的掃描。 掃描周期：掃描周期：:PLC:PLC在執(zhí)行一次從輸入處理到輸出處理的掃描操作所需的在執(zhí)行一次從輸入處理到輸出處理的掃描操作所需的 時(shí)間。一般時(shí)間。一般20ms20ms左右。左右。 特點(diǎn)：集中采樣，集中輸出工作方式。串行工作方式。特點(diǎn)：集中采樣，集中輸出工作方式。串行工作方式。 優(yōu)：從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，系統(tǒng)可靠性增強(qiáng)優(yōu)：從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，系統(tǒng)可靠性增強(qiáng) 缺：一定程度降低了系統(tǒng)響應(yīng)速度，既存在缺：一定程度降低了系統(tǒng)響應(yīng)速度，既存在I/OI/O滯后現(xiàn)象滯后現(xiàn)象 二、掃描周期及二、掃描周期及PLC的兩種工作的兩種工作 狀態(tài)狀態(tài) n RUN:運(yùn)行執(zhí)行應(yīng)用程序運(yùn)行執(zhí)行應(yīng)

25、用程序 n STOP:用于程序的編制與修改用于程序的編制與修改 三、輸入/輸出滯后時(shí)間 輸入-外部輸出: 輸入濾波:10ms 程序掃描:20ms左右 輸出滯后:10ms(繼電器) 二、二、S7-200的工作方式的工作方式 1、STOP: S7-200有有3種工作方式：種工作方式：RUN(運(yùn)行運(yùn)行)、STOP(停止停止)及及 TERM(Terminal終端終端)工作方式，可通過(guò)安裝在工作方式，可通過(guò)安裝在PLC上的方式選擇開(kāi)關(guān)上的方式選擇開(kāi)關(guān) 進(jìn)行切換。進(jìn)行切換。 STOP方式：方式： 在在STOP方式下，不能運(yùn)行用戶程序，可以向方式下，不能運(yùn)行用戶程序，可以向CPU裝載用戶程序或裝載用戶程序或

26、 進(jìn)行進(jìn)行CPU的設(shè)置。的設(shè)置。 TERM方式：在方式：在TERM方式下，允許使用工業(yè)編程軟件方式下，允許使用工業(yè)編程軟件STEP7- MicroWIN32來(lái)控制來(lái)控制CPU的工作方式。的工作方式。 RUN方式：在方式：在RUN方式下，方式下，CPU執(zhí)行用戶程序。執(zhí)行用戶程序。 當(dāng)電源掉電又恢復(fù)后，如果方式選擇開(kāi)關(guān)在當(dāng)電源掉電又恢復(fù)后，如果方式選擇開(kāi)關(guān)在TERM或或STOP狀態(tài)狀態(tài) 下，下，CPU自動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)進(jìn)入STOP方式。如果方式選擇開(kāi)關(guān)在方式。如果方式選擇開(kāi)關(guān)在RUN狀態(tài)下，狀態(tài)下， 則則CPU自動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)進(jìn)入RUN方式。方式。 第五節(jié)第五節(jié) 可編程控制器的主要性能指標(biāo)可編程控制器的主要

27、性能指標(biāo) 1.1.輸入輸入/ /輸出點(diǎn)數(shù)：輸出點(diǎn)數(shù)： 統(tǒng)計(jì)出統(tǒng)計(jì)出I/OI/O總點(diǎn)數(shù)，再加總點(diǎn)數(shù)，再加1515 2020余量，以余量，以 便調(diào)整和擴(kuò)充便調(diào)整和擴(kuò)充 2.2.應(yīng)用程序存儲(chǔ)容量應(yīng)用程序存儲(chǔ)容量PLCPLC容量通常以字或步為容量通常以字或步為 單位。單位。1K1K字或字或8K8K步等步等 . . 一般：一般：1616位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù) 為一個(gè)字（一般微機(jī)以為一個(gè)字（一般微機(jī)以8 8 位二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)位二進(jìn)制數(shù)為一個(gè) 字）的，每字）的，每10241024個(gè)字為個(gè)字為1K 1K 字。字。 中小型中小型PLCPLC的容量一般在的容量一般在8K8K以下，大型以下，大型P LCP LC的容的

28、容 量有的達(dá)量有的達(dá)256K256K字以上。字以上。 用戶程序所需容量可以預(yù)選估算：開(kāi)關(guān)量：用戶程序所需容量可以預(yù)選估算：開(kāi)關(guān)量： I/O I/O 信信 總數(shù)總數(shù)8 8；模擬量：每一路模擬量大；模擬量：每一路模擬量大 約需約需 100 100 的存儲(chǔ)容量。的存儲(chǔ)容量。 3.3.掃描速度：執(zhí)行掃描速度：執(zhí)行10001000條指令所需時(shí)間：條指令所需時(shí)間：ms/ms/千步千步 邏輯：邏輯：2.2ms/k 2.2ms/k 數(shù)字：數(shù)字：60ms/k 60ms/k 第三章第三章 S7-200系列系列PLC內(nèi)部元器件內(nèi)部元器件 1 1、PLCPLC的編程器件概述的編程器件概述 可編程控制器的編程元件從物理

29、實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō)是電子電路及存儲(chǔ)器?？删幊炭刂破鞯木幊淘奈锢韺?shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō)是電子電路及存儲(chǔ)器。 具有不同使用目的的元件電路有所不同。考慮工程技術(shù)人員的習(xí)具有不同使用目的的元件電路有所不同。考慮工程技術(shù)人員的習(xí) 慣，用繼電器電路中類似名稱命名。稱為輸入繼電器、輸出繼電慣，用繼電器電路中類似名稱命名。稱為輸入繼電器、輸出繼電 器、輔助器、輔助( (中間中間) )繼電器、定時(shí)器、計(jì)時(shí)器等。為了明確它們的物繼電器、定時(shí)器、計(jì)時(shí)器等。為了明確它們的物 理屬性，稱它們?yōu)槔韺傩裕Q它們?yōu)椤败浝^電器軟繼電器”。從編程的角度出發(fā)，我們可以。從編程的角度出發(fā)，我們可以 不管這些器件的物理實(shí)現(xiàn)，只注重它們的功能，像在繼電

30、器電路不管這些器件的物理實(shí)現(xiàn)，只注重它們的功能，像在繼電器電路 中一樣使用它們。中一樣使用它們。 PLC中的各種編程元件（軟繼電器）的功能是相互獨(dú)立的，他們中的各種編程元件（軟繼電器）的功能是相互獨(dú)立的，他們 均用字母來(lái)表示。均用字母來(lái)表示。I輸入；輸入；Q輸出輸出 編號(hào)：采用編號(hào)：采用“字節(jié)字節(jié)”位編址方式：位編址方式：S7-200 CPU 216為例為例 2、西門子、西門子S7-200系列系列PLC編程器件：編程器件： 1)輸入繼電器輸入繼電器 I 作用：專門用來(lái)接受外部敏感元件或開(kāi)關(guān)發(fā)來(lái)的信號(hào)，作用：專門用來(lái)接受外部敏感元件或開(kāi)關(guān)發(fā)來(lái)的信號(hào)， PLC輸入端相連。輸入端相連。 等效電路：等

31、效電路： 按下按下SBI0線圈通線圈通I0常開(kāi)閉合，常閉斷開(kāi)常開(kāi)閉合，常閉斷開(kāi) 注意：注意： 只能由外部信號(hào)所驅(qū)動(dòng)，而不能由程序驅(qū)動(dòng)，其觸點(diǎn)也不能接輸出只能由外部信號(hào)所驅(qū)動(dòng)，而不能由程序驅(qū)動(dòng)，其觸點(diǎn)也不能接輸出 驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 編程時(shí)，編程時(shí)，其線圈不能在梯形圖中出現(xiàn)。其線圈不能在梯形圖中出現(xiàn)。 編號(hào)：編號(hào)： S7-200 CPU 216: S7-200 CPU 216:（6464點(diǎn)）點(diǎn)） I 0.0I 0.0I 0.7 I 7.0I 0.7 I 7.0I7.7I7.7 226CPU:I0.0-I15.7 226CPU:I0.0-I15.7 三菱：三菱：FX2 :X0FX2 :X

32、0X177 X177 八進(jìn)制）八進(jìn)制）128128點(diǎn)點(diǎn) F1F140MR40MR：X400X400X513 X513 （2424點(diǎn)）點(diǎn)） 2、輸出繼電器、輸出繼電器 Q 1)作用：作用： 將將PLC的輸出信號(hào)送給輸出模快，再驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，它有一對(duì)常開(kāi)的輸出信號(hào)送給輸出?？欤衮?qū)動(dòng)外部負(fù)載，它有一對(duì)常開(kāi) 觸點(diǎn)（硬觸點(diǎn)）與觸點(diǎn)（硬觸點(diǎn)）與PC的輸出端子相連，有一定的負(fù)載能力。的輸出端子相連，有一定的負(fù)載能力。 2)注意：注意： 只能由程序驅(qū)動(dòng)，而不能由外部信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)。只能由程序驅(qū)動(dòng)，而不能由外部信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)。 3)編號(hào)編號(hào) CPU216: Q 0.0Q 0.7 Q 7.0Q 7.7 226：0.

33、015.7 3 3、輔助繼電器、輔助繼電器 M M 相當(dāng)于中間繼電器（中間狀態(tài)的暫存作用，也稱內(nèi)部標(biāo)志位）相當(dāng)于中間繼電器（中間狀態(tài)的暫存作用，也稱內(nèi)部標(biāo)志位） CPU 226CPU 226： M 0.0M 0.0M 31.7 M 31.7 “字節(jié)、位字節(jié)、位 編址方式編址方式 ” 注意：注意：只能由程序驅(qū)動(dòng)，不能直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載只能由程序驅(qū)動(dòng)，不能直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載 4 4、變量寄存器、變量寄存器 V V 用于存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，用于模擬量控制，數(shù)據(jù)運(yùn)算，用于存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，用于模擬量控制，數(shù)據(jù)運(yùn)算， 設(shè)置參數(shù)等設(shè)置參數(shù)等 V V可以可以bitbit為單位使用，也可以按字節(jié)、字、雙字為單位使為單位

34、使用，也可以按字節(jié)、字、雙字為單位使 用，其數(shù)目用，其數(shù)目 取決于取決于CPUCPU的型號(hào)。的型號(hào)。 編號(hào)：編號(hào)：CPU 226CPU 226為：為：V 0.0V 0.0V 5119.7V 5119.7 5 5、特殊輔助繼電器、特殊輔助繼電器SMSM（特殊標(biāo)志位）（特殊標(biāo)志位） SMSM：是用戶程序與系統(tǒng)程序之間的界面，為用戶提供一些特殊的控制是用戶程序與系統(tǒng)程序之間的界面，為用戶提供一些特殊的控制 功能及系統(tǒng)信息，用戶對(duì)操作的一些特殊要求也可通過(guò)功能及系統(tǒng)信息，用戶對(duì)操作的一些特殊要求也可通過(guò)SMSM通知系統(tǒng)。通知系統(tǒng)。 CPU 216CPU 216： SM 0.0SM 0.0SM 179.

35、7 SM 179.7 特殊標(biāo)志位分為只讀區(qū)（用戶只能利用其觸點(diǎn)）特殊標(biāo)志位分為只讀區(qū)（用戶只能利用其觸點(diǎn)） 和可讀和可讀/ /可寫區(qū)（用于特殊控制功能）兩大部分可寫區(qū)（用于特殊控制功能）兩大部分 CPU 212 CPU 214 CPU 212 CPU 214 SM SM只讀區(qū)只讀區(qū) SM 0.0SM 0.0SM 0.7 SM 0.0SM 0.7 SM 0.0SM 0.7SM 0.7 SM 29.0 SM 29.0SM 29.7 SM 29.0SM 29.7 SM 29.0SM 29.7SM 29.7 SM SM可讀可讀/ /可寫區(qū)可寫區(qū) SM 30.0SM 30.0SM 30.7 SM 30.

36、3SM 30.7 SM 30.3SM 30.7SM 30.7 SM 45.0 SM 45.0SM 45.7 SM 85.0SM 45.7 SM 85.0SM 85.7SM 85.7 在只讀區(qū)的特殊標(biāo)志位，用戶只能利用其觸點(diǎn)。在只讀區(qū)的特殊標(biāo)志位，用戶只能利用其觸點(diǎn)。 如：如： SM 0.0SM 0.0：運(yùn)行監(jiān)控，運(yùn)行監(jiān)控，當(dāng)PLC運(yùn)行，SM0.0接通 SM 0.1SM 0.1：初始化脈沖：初始化脈沖：PLC運(yùn)行開(kāi)始發(fā)一單脈沖 SM 0.2SM 0.2：當(dāng)當(dāng)RAMRAM中保存的數(shù)據(jù)丟失時(shí)，中保存的數(shù)據(jù)丟失時(shí)，SM 0.2 ONSM 0.2 ON一個(gè)掃描周期一個(gè)掃描周期 SM 0.3SM 0.3：

37、PLCPLC上電進(jìn)入上電進(jìn)入RONRON狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)時(shí)，SM 0.3 ONSM 0.3 ON一個(gè)掃描周期一個(gè)掃描周期 SM 0.4SM 0.4分脈沖：占空比為分脈沖：占空比為50%50%，周期，周期1 1 minmin的脈沖串的脈沖串 SM 0.5SM 0.5秒脈沖：占空比為秒脈沖：占空比為50%50%，周期，周期1 1 s s的脈沖串的脈沖串 6 6、定時(shí)器：、定時(shí)器： 相當(dāng)與時(shí)間繼電器，用于延時(shí)控制，是對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘累計(jì)時(shí)間相當(dāng)與時(shí)間繼電器，用于延時(shí)控制，是對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘累計(jì)時(shí)間 有有16 bit16 bit的當(dāng)前值寄存器以及一個(gè)狀態(tài)位的當(dāng)前值寄存器以及一個(gè)狀態(tài)位bitbit（T-bitT-bit

38、） 型號(hào)型號(hào) CPU 226CPU 226 定時(shí)器定時(shí)器 T 0T 0T 255T 255 保持型延時(shí)通：保持型延時(shí)通： 1 1 ms T 0ms T 0、T 64T 64 10 ms T 110 ms T 1T 4T 4、T 65T 65T 68T 68 100 ms T 5100 ms T 5T 31T 31、T 69T 69T 95T 95 延時(shí)通定時(shí)器：延時(shí)通定時(shí)器： 1 1 ms T 32ms T 32、T 96T 96 T 37T 37T 63T 63、T 101T 101T 255T 255 7 7、計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)器 C C 作用：主要用來(lái)累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，其設(shè)定值：作用：主要用

39、來(lái)累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，其設(shè)定值： 程序定當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于等于設(shè)定值時(shí)，狀態(tài)程序定當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于等于設(shè)定值時(shí)，狀態(tài) 位置位置1 1 編號(hào)：編號(hào)：CPU 226 C 0CPU 226 C 0C 255C 255 8 8、高速計(jì)數(shù)器、高速計(jì)數(shù)器 HSCHSC 一般計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率受掃描周期的影響，不可以太高，一般計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率受掃描周期的影響，不可以太高， 高頻信號(hào)的計(jì)數(shù)可用指定的高頻信號(hào)的計(jì)數(shù)可用指定的HSCHSC CPU 212CPU 212：有一個(gè)高速計(jì)數(shù)器有一個(gè)高速計(jì)數(shù)器HC 0HC 0 CPU 226CPU 226：6 6個(gè)，個(gè)，HC 0HC 0HC 5HC 5 9 9、累加器、累

40、加器 ACAC SF 200SF 200系列系列PLCPLC提供提供4 4個(gè)個(gè)32 32 bitbit累加器，累加器，AC 0AC 0AC 3AC 3 累加器支持字節(jié)（累加器支持字節(jié)（B B）、）、字（字（W W）和雙字（和雙字（D D）的存取的存取 以字節(jié)或字為單位存取累加器時(shí)：訪問(wèn)累加器的低以字節(jié)或字為單位存取累加器時(shí)：訪問(wèn)累加器的低8 8位或低位或低 1616位。位。 1010、狀態(tài)元件、狀態(tài)元件 S S 與步進(jìn)指令與步進(jìn)指令LSCRLSCR、SCRTSCRT、SCRESCRE結(jié)合使用結(jié)合使用 CPU 226CPU 226：S 0.0S 0.0S 31.7S 31.7 1111、模擬量輸

41、入、模擬量輸入/ /輸出輸出 （AIW/AQWAIW/AQW） 模擬量信號(hào)經(jīng)模擬量信號(hào)經(jīng)A/DA/D、D/AD/A轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換，在PLCPLC外為模擬量，在外為模擬量，在PLCPLC內(nèi)內(nèi) 為數(shù)字量（為數(shù)字量（1616bitbit）即即2 2 BytesBytes，故其地址均以偶數(shù)表示，故其地址均以偶數(shù)表示， AIW 0AIW 0、2 2、4 4 AQW AQW 范圍：范圍：AIW 0AIW 0AIW 62 AQW 0AIW 62 AQW 0 AQW 62AQW 62 總結(jié)：總結(jié)：CPU226: 輸入輸入I： I0.015.7 輸出輸出Q： Q0.0Q15.7 位存儲(chǔ)器位存儲(chǔ)器M： SM0.03

42、1.7 特殊存儲(chǔ)器特殊存儲(chǔ)器SM: SM0.0SM179.7 定時(shí)器定時(shí)器T:T0T255：接通延時(shí)：接通延時(shí)：100ms:T37 T63 計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器：C0C255 順序控制：順序控制：S0.031.7 累加器：累加器：AC0C3 2 2、I/OI/O分配：分配： 3 3、梯形圖：、梯形圖： 4、編程： 一定要有連鎖，否則按SB1、SB2 KM1、KM2會(huì)同時(shí)亮。（電源短路） 西門子西門子PLC控制控制 n 模擬量輸入接口：模擬量輸入接口： n 作用：把現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合可編程控制作用：把現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合可編程控制 器內(nèi)部處理的由二進(jìn)制數(shù)字表示的信號(hào)。器內(nèi)部處理的由二進(jìn)制數(shù)字表示的信號(hào)。 n 標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)：電壓：標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)：電壓：110V 電流：電流：420mA n 模擬量輸出：將模擬量輸出：將PLC處理的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出處理的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出 n 智能輸入接口：帶智能輸入接口：帶CPU:PID工作單元；高速計(jì)數(shù)單元；溫度控制工作單元；高速計(jì)數(shù)單元；溫度控制 單元單元 2 2）擴(kuò)展單元：）擴(kuò)展單元： 主要有主要有6 6種擴(kuò)展單元，不能單獨(dú)使用，作為基本單元輸入種擴(kuò)展單元，不能單獨(dú)使用，作為基本單元輸入/ /輸出點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù) 的擴(kuò)充它內(nèi)部不具有的擴(kuò)充它內(nèi)部不具有CP