項目二PLC硬件及內(nèi)部資源ppt課件

1、工程二PLC硬件及內(nèi)部資源8知識目的：知識目的：8 S7-200的構造、原理及編程言語的構造、原理及編程言語8才干目的：才干目的：8 能對能對S7-200的性能、尋址特點掌握的性能、尋址特點掌握可編程序控制器的組成與根本構造可編程序控制器的組成與根本構造 PLC是一種工業(yè)控制用的公用計算機，它的實踐組成與普通微型計算機系統(tǒng)根本一樣，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。 軟件：主機系統(tǒng)、輸入軟件：主機系統(tǒng)、輸入/輸出擴展環(huán)節(jié)及輸出擴展環(huán)節(jié)及 外部設備組成外部設備組成硬件：由系統(tǒng)程序硬件：由系統(tǒng)程序(又稱系統(tǒng)軟件又稱系統(tǒng)軟件)和用戶和用戶 程序程序(又稱運用軟件又稱運用軟件)兩大部分組成。兩大部

2、分組成。系統(tǒng)組成一、一、 PLC硬件構造表示圖硬件構造表示圖主機電源微處理器(CPU)運算器控制器輸入單元存儲器EPROM(系統(tǒng)程序)RAM(用戶程序)外設I/O接口I/O擴展接口用戶輸入設備輸出單元用戶輸出設備I/O擴展接口PLC或上位計算機圖形監(jiān)控系統(tǒng)EPROM寫入器打印機盒式磁帶機編程器外部設備輸入/輸出擴展環(huán)節(jié)1. 1. 系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序 系統(tǒng)程序由系統(tǒng)程序由PLCPLC的制造企業(yè)編制，固化在的制造企業(yè)編制，固化在PROMPROM或或EPROMEPROM中，安裝在中，安裝在PLCPLC上，隨產(chǎn)品提供應用戶。系統(tǒng)程上，隨產(chǎn)品提供應用戶。系統(tǒng)程序包括系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)

3、用的序包括系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的規(guī)范程序模塊等。規(guī)范程序模塊等。2. 2. 用戶程序用戶程序 用戶程序是根據(jù)消費過程控制的要求由用戶運用制造用戶程序是根據(jù)消費過程控制的要求由用戶運用制造企業(yè)提供的編程言語自行編制的運用程序。用戶程序包括企業(yè)提供的編程言語自行編制的運用程序。用戶程序包括開關量邏輯控制程序、模擬量運算程序、閉環(huán)控制程序和開關量邏輯控制程序、模擬量運算程序、閉環(huán)控制程序和操作站系統(tǒng)運用程序等。操作站系統(tǒng)運用程序等。二、二、 可編程序控制器的軟件系統(tǒng)可編程序控制器的軟件系統(tǒng)2.2 2.2 可編程序控制器的任務原理及主要性能目的可編程序控制器的任務原理及主要性能目

4、的一、可編程序控制器的原理一、可編程序控制器的原理 PLC是采用周期循環(huán)掃描的任務方式，是采用周期循環(huán)掃描的任務方式，CPU延續(xù)執(zhí)行用戶程序和義務的循環(huán)序列稱為掃描。延續(xù)執(zhí)行用戶程序和義務的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對用戶程序的執(zhí)行過程是對用戶程序的執(zhí)行過程是CPU的循環(huán)掃描，的循環(huán)掃描，并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來完成并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來完成的。的。 一個掃描周期任務周期主要分為以下幾一個掃描周期任務周期主要分為以下幾個階段：個階段： 1.輸入采樣掃描階段輸入采樣掃描階段 2.執(zhí)行用戶程序掃描階段執(zhí)行用戶程序掃描階段 3.輸出刷新掃描階段輸出刷新掃描階段 二、主要技

5、術目的 1. 輸入/輸出點數(shù) 2. 存儲容量 3. 掃描速度 4. 指令系統(tǒng) 5. 通訊功能 西門子S7系列可編程控制器分為S7-400、S7-300、S7-200三個系列，分別為S7系列的大、中、小型超小型可編程控制器系統(tǒng)。 S7-200系列可編程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中CPU22X型可編程控制器提供了4個不同的根本型號，常見的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四種根本型號。 S7-200 S7-200 系列可編程控制器：系列可編程控制器：一、一、S7-200 PLC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 1CPU模塊模塊 SIMATIC S7-200系統(tǒng)系統(tǒng)CPU

6、22X系列系列PLC主機主機CPU模塊的外形模塊的外形 ： 2.3 S7-200 系列可編程控制器 2 2、CPU CPU 型號型號 CPU 22X CPU 22X主要技術性能目的主要技術性能目的7個模塊3 3 輸入輸出擴展模塊輸入輸出擴展模塊 當主機單元模板上的當主機單元模板上的I/OI/O點數(shù)不夠時點數(shù)不夠時, ,或者涉及或者涉及到模擬量控制時到模擬量控制時, ,除了除了CPU221CPU221以外以外, ,都可以經(jīng)過添加都可以經(jīng)過添加擴展單元模板的方法擴展單元模板的方法, ,對輸入對輸入/ /輸出點數(shù)進展擴展輸出點數(shù)進展擴展. . (a) 面板安裝 (b) 標準導軌安裝 4 設備銜接 二

7、、二、S7-200S7-200系列系列PLCPLC數(shù)據(jù)存儲及內(nèi)部元器件功能數(shù)據(jù)存儲及內(nèi)部元器件功能數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型字符串、布爾型、整數(shù)型和實數(shù)型浮點數(shù)字符串、布爾型、整數(shù)型和實數(shù)型浮點數(shù) 2.編址方式編址方式 l 位編址的指定方式為：區(qū)域標志符字節(jié)號位編址的指定方式為：區(qū)域標志符字節(jié)號位號位號如如I0.0；Q0.0；I1.2。l 字節(jié)編址的指定方式為：區(qū)域標志符字節(jié)編址的指定方式為：區(qū)域標志符B字節(jié)號字節(jié)號如如IB0表示由表示由I0.0I0.7這這8位組成的字節(jié)。位組成的字節(jié)。l 字編址的指定方式為：區(qū)域標志符字編址的指定方式為：區(qū)域標志符W起始字節(jié)號起始字節(jié)號例如例如VW0表示由表示由VB0

8、和和VB1這這2字節(jié)組成的字。字節(jié)組成的字。 l 雙字編址的指定方式為雙字編址的指定方式為:區(qū)域標志符區(qū)域標志符D起始字節(jié)號起始字節(jié)號例如例如VD0表示由表示由VB0到到VB3這這4字節(jié)組成的雙字。字節(jié)組成的雙字。 3. 3.尋址方式尋址方式 1 1直接尋址直接尋址 直接尋址是在指令中直接運用存儲器或存放器的元件稱號直接尋址是在指令中直接運用存儲器或存放器的元件稱號區(qū)域標志和地址編號，直接到指定的區(qū)域讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。區(qū)域標志和地址編號，直接到指定的區(qū)域讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。有按位、字節(jié)、字、雙字的尋址方式有按位、字節(jié)、字、雙字的尋址方式2 2間接尋址間接尋址 間接尋址時操作數(shù)并不提供直接數(shù)據(jù)位置，而

9、是經(jīng)過運用間接尋址時操作數(shù)并不提供直接數(shù)據(jù)位置，而是經(jīng)過運用地址地址 指針來存取存儲器中的數(shù)據(jù)。在指針來存取存儲器中的數(shù)據(jù)。在S7-200S7-200中允許運用指針中允許運用指針對對I I、Q Q、M M、V V、S S、T T、C C僅當前值存儲區(qū)進展間接尋址僅當前值存儲區(qū)進展間接尋址1 1運用間接尋址前，要先創(chuàng)建一個指向該位置的指針。運用間接尋址前，要先創(chuàng)建一個指向該位置的指針。 2 2指針建立好后，利用指針存取數(shù)據(jù)。指針建立好后，利用指針存取數(shù)據(jù)。直接尋址4 4 元件功能：元件功能：1 1 輸入映像存放器輸入映像存放器I I輸入繼電器輸入繼電器 輸入繼電器是輸入繼電器是PLCPLC用來接

10、納用戶用來接納用戶設備輸入信號的接口。設備輸入信號的接口。 2 2 輸出映像存放器輸出映像存放器Q Q輸出繼電器輸出繼電器 輸出繼電器是用來將輸出信號傳輸出繼電器是用來將輸出信號傳送到負載的接口。送到負載的接口。 3 3 變量存儲器變量存儲器V V 變量存儲器主要用于存儲變量，變量存儲器主要用于存儲變量，CPU224/226CPU224/226為為V0.0V0.0 V5119.7 V5119.7共共5KB5KB存儲容量存儲容量4 內(nèi)部標志位存儲器中間繼電器內(nèi)部標志位存儲器中間繼電器M 內(nèi)部標志位存儲器，用來保管控制繼電器的中間內(nèi)部標志位存儲器，用來保管控制繼電器的中間操作形狀，其作用相當于繼電

11、器控制中的中間繼電器，操作形狀，其作用相當于繼電器控制中的中間繼電器，共共256個。個。 5 特殊標志位存儲器特殊標志位存儲器SM PLC中還有假設干特殊標志位存儲器中還有假設干特殊標志位存儲器, 特殊標志位特殊標志位存儲器位提供大量的形狀和控制功能存儲器位提供大量的形狀和控制功能 ，普通為，普通為SM0.0-SM299.7。6 部分變量存儲器部分變量存儲器L 64個個7 定時器定時器T PLC所提供的定時器作用相當于繼電器控制系統(tǒng)所提供的定時器作用相當于繼電器控制系統(tǒng)中的時間繼電器。每個定時器可提供無數(shù)對常開和常中的時間繼電器。每個定時器可提供無數(shù)對常開和常閉觸點供編程運用閉觸點供編程運用

12、。共。共256個個T0-T2558 計數(shù)器計數(shù)器C計數(shù)器用于累計計數(shù)輸入端接納到的由斷開到接通的計數(shù)器用于累計計數(shù)輸入端接納到的由斷開到接通的脈沖個數(shù)。共脈沖個數(shù)。共256個個C0-C255 9 高速計數(shù)器高速計數(shù)器HC10 累加器累加器AC11 順序控制繼電器順序控制繼電器S形狀元件形狀元件12 模擬量輸入模擬量輸入/輸出映像存放器輸出映像存放器AI/AQ2.4 2.4 可編程序控制器的編程言語可編程序控制器的編程言語一、一、 可編程序控制器的編程言語可編程序控制器的編程言語梯形圖梯形圖 (LAD) 2. 指令表指令表 (STL)3. 功能塊圖功能塊圖 (FBD)圖2.7 根本指令運用舉例(

13、a) 梯形圖； (b) 指令表I0.0( )( )I0.1Q0.0Q0.0Q0.1( )M0.1I0.5I0.3I0.4( )Q0.2M0.1(a)(b)LDOA=LD=A=LDNAN=I0.0Q0.0I0.1Q0.0I0.5Q0.1I0.3M0.1I0.4M0.1Q0.2梯形圖和指令表梯形圖和指令表圖2.8 FBD簡單實例ANDI1.0V10.1AC0INPTTONT37功能塊圖功能塊圖二、編程本卷須知及編程技巧二、編程本卷須知及編程技巧 1 1程序應按自上而下，從左至右的順序編寫。程序應按自上而下，從左至右的順序編寫。2 2線圈不能直接與左母線相連。假設需求，線圈不能直接與左母線相連。假設需求，可以經(jīng)過特殊內(nèi)部標志位存儲器可以經(jīng)過特殊內(nèi)部標志位存儲器SM0.0SM0.0該位一該位一直為直為1 1來銜接，如圖來銜接，如圖2-102-10所示。所示。3 3適當安排編程順序，以減少程序的步數(shù)。適當安排編程順序，以減少程序的步數(shù)。串聯(lián)多的支路應盡量放在上部，如圖串聯(lián)多的支路應盡量放在上部，如圖2-92-9所示。所示。 圖2