西門子PLC簡單介紹課件

1、 西門子PLC簡單介紹 第一章 西門子PLC簡單概述第二章 PLC系統(tǒng)特性及硬件介紹第三章 簡單學(xué)習(xí)PLC軟件，創(chuàng)建一個新工程第四章 課堂練習(xí) 西門子PLC培訓(xùn)教程第1章 PLC概述1.1 PLC的產(chǎn)生1.2 PLC的定義和分類1.3 PLC的功能和特點1.4 PLC的結(jié)構(gòu)與工作過程傳統(tǒng)的生產(chǎn)機械自動控制裝置繼電器控制系統(tǒng) 優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、容易操作 。缺點體積龐大、生產(chǎn)周期長、接線復(fù)雜、故障率高、可靠性及靈活性差 。應(yīng)用比較適用于工作模式固定，控制邏輯簡單等工業(yè)應(yīng)用場合。 1.1 PLC的產(chǎn)生用戶迫切需要一種先進的自動控制裝置繼電器控制系統(tǒng)先進自動控制系統(tǒng)可編程序邏輯控制器的產(chǎn)生 美國

2、數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)這一設(shè)想，于1969年研制成功了第一臺可編程序控制器。由于當時主要用于順序控制，只能進行邏輯運算，故稱為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。 1.2 PLC的定義和分類PLC的定義 經(jīng)歷：可編程邏輯控制器（PLC）可編程控制器（PC） 通用叫法：可編程序控制器（Programmable Controller，PC），是一臺專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力。但由于PC容易和個人計算機（Personal Computer）混淆，所以人們還沿用PLC作為可編程控制器的

3、英文縮寫。 PLC的分類 一體化緊湊型PLC ：電源、CPU中央處理系統(tǒng)、I/O接口都集成在一個機殼內(nèi)。如西門子S7-200系列。 CPU（基本單元） + 擴展模塊 標準模塊式結(jié)構(gòu)化PLC ：各種模塊相互獨立，并安裝在固定的機架（導(dǎo)軌）上，構(gòu)成一個完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。如：西門子S7-300、GEPLC系列。 PS(電源模塊)CPU IM(接口模塊)SM: DISM: DOSM: AISM: AO CP:- 點-到-點- PROFIBUS- 工業(yè)以太網(wǎng)1.3 PLC的功能和特點PLC的功能 控制功能 邏輯控制 定時控制 計數(shù)控制 順序控制PLC的功能 數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能數(shù)學(xué)運算功能數(shù)據(jù)處

4、理模擬數(shù)據(jù)處理PLC的功能 輸入/輸出接口調(diào)理功能具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，通過I/O模塊完成對模擬量的控制和調(diào)節(jié)。PLC的功能 通信、聯(lián)網(wǎng)功能PROFIBUS DPPROFIBUS PA (Ex)PROFIBUS PAPLC的功能 人機界面功能PLC的功能 編程、調(diào)試等使用復(fù)雜程度不同的手持、便攜和桌面式編程器、工作站和操作屏，進行編程、調(diào)試、監(jiān)視、試驗和記錄，并通過打印機打印出程序文件。 STEP7ProToolMPI cable有MPI接口的PG 或PCPLC的特點 高可靠性豐富的I/O接口模塊采用模塊化結(jié)構(gòu)運行速度快功能完善編程簡單，易于使用系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試方便維修方便，維修工作

5、量小總價格低1.4 PLC的結(jié)構(gòu)和工作過程PLC的基本結(jié)構(gòu) PLC的掃描過程第二章 西門子PLC系統(tǒng)特性及硬件介紹第2章 S7-300系統(tǒng)特性及硬件介紹2.1 SIMATIC S7-300系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 導(dǎo)軌 PS電源模塊CPU IM接口模塊SM: DISM: DOSM: AISM: AO FM:- 計數(shù)- 定位- 閉環(huán)控制 CP:- 點-到-點- PROFIBUS- 工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)背版總線導(dǎo)軌（機架）S7-300模塊電源模塊（選項） 后備電池（CPU313以上） 24V DC連接器 CPU工作模式選擇開關(guān) CPU模塊 CPU狀態(tài)及故障指示燈 MMC存儲卡（CPU313以上） MPI多點接口 信號模

6、塊的前連接器 前門 信號模塊 2.2 S7-300 CPU模塊操作 RUN-P：可編程運行模式。在此模式下，CPU不僅可以執(zhí)行用戶程序，在運行的同時，還可以通過編程設(shè)備（如裝有STEP 7的PG、裝有STEP 7的計算機等）讀出、修改、監(jiān)控用戶程序。 RUN：運行模式。在此模式下，CPU執(zhí)行用戶程序，還可以通過編程設(shè)備讀出、監(jiān)控用戶程序，但不能修改用戶程序。1.模式選擇開關(guān)(1/1) STOP：停機模式。在此模式下，CPU不執(zhí)行用戶程序，但可以通過編程設(shè)備（如裝有STEP 7的PG、裝有STEP 7的計算機等）從CPU中讀出或修改用戶程序。在此位置可以拔出鑰匙。 MRES：存儲器復(fù)位模式。該位

7、置不能保持，當開關(guān)在此位置釋放時將自動返回到STOP位置。將鑰匙從STOP模式切換到MRES模式時，可復(fù)位存儲器，使CPU回到初始狀態(tài)。1.模式選擇開關(guān)(2/2)2.狀態(tài)及故障顯示(1/2) SF（紅色）：系統(tǒng)出錯/故障指示燈。CPU硬件或軟件錯誤時亮。 BATF（紅色）：電池故障指示燈（只有CPU313和314配備）。當電池失效或未裝入時，指示燈亮。 DC5V（綠色）：5V電源指示燈。CPU和S7-300總線的5V電源正常時亮。 FRCE（黃色）：強制作業(yè)有效指示燈。至少有一個I/O被強制狀態(tài)時亮。 RUN（綠色）：運行狀態(tài)指示燈。CPU處于“RUN”狀態(tài)時亮；LED在“Startup”狀態(tài)

8、以2Hz頻率閃爍；在“HOLD”狀態(tài)以0.5Hz頻率閃爍。2.狀態(tài)及故障顯示(2/2) STOP（黃色）：停止狀態(tài)指示燈。CPU處于“STOP”或“HOLD”或“Startup”狀態(tài)時亮；在存儲器復(fù)位時LED以0.5Hz頻率閃爍；在存儲器置位時LED以2Hz頻率閃爍。 BUS DF（BF）（紅色）：總線出錯指示燈（只適用于帶有DP接口的CPU）。出錯時亮。 SF DP：DP接口錯誤指示燈（只適用于帶有DP接口的CPU）。當DP接口故障時亮。 第三章學(xué)習(xí)軟件，STEP7創(chuàng)建工程3.1 STEP 7編程語言 STEP 7是S7-300/400系列PLC應(yīng)用設(shè)計軟件包，所支持的PLC編程語言非常豐富

9、。該軟件的標準版支持STL（語句表）、LAD（梯形圖）及FBD（功能塊圖）3種基本編程語言，并且在STEP 7中可以相互轉(zhuǎn)換。3.2 位邏輯指令 位邏輯指令處理的對象為二進制位信號。位邏輯指令掃描信號狀態(tài)“1”和“0”位，并根據(jù)布爾邏輯對它們進行組合，所產(chǎn)生的結(jié)果（“1”或“0”）稱為邏輯運算結(jié)果 3.2.1 觸點與線圈 3.2.2 基本邏輯指令 3.2.1 觸點與線圈 在LAD（梯形圖）程序中，通常使用類似繼電器控制電路中的觸點符號及線圈符號來表示PLC的位元件，被掃描的操作數(shù)（用絕對地址或符號地址表示）則標注在觸點符號的上方，如圖所示。 1.常開觸點 對于常開觸點（動合觸點），則對“1”掃

10、描相應(yīng)操作數(shù)。在PLC中規(guī)定：若操作數(shù)是“1”則常開觸點“動作”，即認為是“閉合”的；若操作數(shù)是“0”，則常開觸點“復(fù)位”，即觸點仍處于打開的狀態(tài)。 常開觸點所使用的操作數(shù)是：I、Q、M、L、D、T、C。 2.常閉觸點 常閉觸點（動斷觸點）則對“0”掃描相應(yīng)操作數(shù)。在PLC中規(guī)定：若操作數(shù)是“1”則常閉觸點“動作”，即觸點“斷開”；若操作數(shù)是“0”，則常閉觸點“復(fù)位”，即觸點仍保持閉合。 常閉觸點所使用的操作數(shù)是：I、Q、M、L、D、T、C。3.輸出線圈（賦值指令） 輸出線圈與繼電器控制電路中的線圈一樣，如果有電流（信號流）流過線圈（RLO=“1”），則被驅(qū)動的操作數(shù)置“1”；如果沒有電流流過

11、線圈（RLO=“0”），則被驅(qū)動的操作數(shù)復(fù)位（置“0”）。輸出線圈只能出現(xiàn)在梯形圖邏輯串的最右邊。 輸出線圈等同于STL程序中的賦值指令（用等于號“=”表示），所使用的操作數(shù)可以是：Q、M、L、D。 4.中間輸出 在梯形圖設(shè)計時，如果一個邏輯串很長不便于編輯時，可以將邏輯串分成幾個段，前一段的邏輯運算結(jié)果（RLO）可作為中間輸出，存儲在位存儲器（I、Q、M、L或D）中，該存儲位可以當作一個觸點出現(xiàn)在其他邏輯串中。中間輸出只能放在梯形圖邏輯串的中間，而不能出現(xiàn)在最左端或最右端。 與下面程序等效3.2.2 基本邏輯指令 基本邏輯指令包括：“與”指令“或”指令邏輯塊的操作邏輯流取反置位和復(fù)位操作RS

12、和SR觸發(fā)器延時導(dǎo)通定時器延時保持導(dǎo)通定時器1.邏輯“與” 指令 邏輯“與” 指令使用的操作數(shù)可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2種指令形式（STL和FBD），用LAD也可以實現(xiàn)邏輯“與” 運算。2.邏輯 “或”指令 邏輯 “或”指令使用的操作數(shù)可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2種指令形式（STL和FBD），用LAD也可以實現(xiàn)邏輯 “或”運算。3.邏輯塊的操作 4.信號流取反指令 信號流取反指令的作用就是對邏輯串的RLO值進行取反。指令格式及示例見表4-13。當輸入位I0.0和I0.1同時動作時，Q4.0信號狀態(tài)為“0”；否則，Q4.0信號狀態(tài)為“1”。 5. 置位和復(fù)位指令 置位（

13、S）和復(fù)位（R）指令根據(jù)RLO的值來決定操作數(shù)的信號狀態(tài)是否改變，對于置位指令，一旦RLO為“1”，則操作數(shù)的狀態(tài)置“1”，即使RLO又變?yōu)椤?”，輸出仍保持為“1”；若RLO為“0”，則操作數(shù)的信號狀態(tài)保持不變。對于復(fù)位操作，一旦RLO為“1”，則操作數(shù)的狀態(tài)置“0”，即使RLO又變?yōu)椤?”，輸出仍保持為“0”；若RLO為“0”，則操作數(shù)的信號狀態(tài)保持不變。這一特性又被稱為靜態(tài)的置位和復(fù)位，相應(yīng)地，賦值指令被稱為動態(tài)賦值。6 RS和SR觸發(fā)器 RS觸發(fā)器為“置位優(yōu)先”型觸發(fā)器（當R和S驅(qū)動信號同時為“1”時，觸發(fā)器最終為置位狀態(tài)）；SR觸發(fā)器為“復(fù)位優(yōu)先”型觸發(fā)器（當R和S驅(qū)動信號同時為“1”時，觸發(fā)器最終為復(fù)位狀態(tài)）。 RS觸發(fā)器和SR觸發(fā)器的“位地址”、置位（S）、復(fù)（S）及輸出（Q）所使用的操作數(shù)可以是：I、Q、M、L、D。 6.1.RS觸發(fā)器 6.2.SR觸發(fā)器 6.3.RS觸發(fā)器和SR觸發(fā)器的工作時序示例梯形圖程序工作時序 7. S_ODT（接通延時S5定時器）(1/3) 接通延時S5定時器LAD及FBD指令 3. S_ODT（接通延時S5定時器）(2/3) 示例程序 工作波形 8. S_ODTS（保持型接通延時S5定時器）(3/3) 示例程序 工作波形 3.3 學(xué)習(xí)軟件，新建工程【例5-6-2】 攪拌控制系統(tǒng)程序設(shè)計使用模擬量。