SIMATIC可編程控制器及應(yīng)用課件

1、第1章.可編程控制器基礎(chǔ)1.1 PLC的發(fā)展過(guò)程及基本功能1.2 PLC的特點(diǎn),性能指標(biāo)及分類1.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)及工作原理1.4 PLC與其它工業(yè)控制裝置的比較1.5 PLC的發(fā)展趨勢(shì)1.1 可編程控制器的發(fā)展過(guò)程及基本功能1.1.1可編程序控制器的發(fā)展過(guò)程1.1.2可編程序控制器的基本功能1.1.1 PLC的發(fā)展過(guò)程 第1階段：主要是邏輯運(yùn)算，定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。 第2階段：增加了數(shù)字運(yùn)算功能，能完成模擬量的控制。 第3階段：將微處理器用在PLC中，具有通信功能和遠(yuǎn)程IO能力。 第4階段：多臺(tái)PLC連成一體。編程語(yǔ)言豐富。 PLC正朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展： 1.低檔PLC向小型化，簡(jiǎn)易廉價(jià)方

2、向發(fā)展，廣泛取代繼電器控制。 2.中高檔PLC向大型，高速，多功能方向發(fā)展。1.1.2 PLC的基本功能 1.邏輯控制。 2.定時(shí)與計(jì)數(shù)控制。 3.步進(jìn)控制。 4.A/D，D/A轉(zhuǎn)換。 5.數(shù)據(jù)處理。 6.通訊與聯(lián)網(wǎng)。 7.控制系統(tǒng)監(jiān)控。1.2 可編程序控制器的特點(diǎn),性能指標(biāo)及分類1.2.1可編程序控制器的特點(diǎn)1.2.2可編程序控制器的性能指標(biāo)1.2.3可編程序控制器的分類1.2.1 PLC的特點(diǎn)1.高可靠性。 2.靈活性。3.節(jié)點(diǎn)利用率提高。 4.豐富的IO接口。 5.模擬調(diào)試與微觀監(jiān)測(cè)。 6.快速動(dòng)作。 7.梯形圖及布爾代數(shù)并用。 8.體積小，質(zhì)量輕，功耗低。 9.編程簡(jiǎn)單、使用方便。PL

3、C也并非十全十美，其缺點(diǎn)是價(jià)格還比較高。一般來(lái)說(shuō)，比繼電器控制高，比一般單板機(jī)系統(tǒng)也高。 1.2.2 PLC的性能指標(biāo)1.編程語(yǔ)言。 2.I/O總點(diǎn)數(shù)。3.內(nèi)部繼電器的種類和數(shù)目。 4.用戶程序存儲(chǔ)量。 5.掃描速度。 6.工作環(huán)境。7.特種功能。通信聯(lián)網(wǎng)功能，特殊功能模塊，遠(yuǎn)程I/O能力等。 1.2.3 PLC的分類1.按結(jié)構(gòu)形式分類：PLC可分為整體式和模塊式兩種。2.按輸入輸出點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)容量分類：PLC可分為大，中，小型三種。3.按功能分類：PLC可分為低檔機(jī)，中檔機(jī)，高檔機(jī)三種。部分主流PLC廠商及產(chǎn)品低檔PLC：羅克韋爾（Rockwell）公司的Micro Logix，德國(guó)西門(mén)子（S

4、IEMENS）公司的S7-200/S7-200 SMART，日本立石/歐姆龍(OMRON)公司的CP系列，日本三菱(Misubishi)公司的 FX系列等。中檔PLC：美國(guó)羅克韋爾（Rockwell）公司的Compact Logix，德國(guó)西門(mén)子（SIEMENS）公司的S7-300/S7-1200，日本立石/歐姆龍(OMRON)公司的CJ系列，日本三菱(Misubishi)公司的Q系列等。高檔PLC：德國(guó)西門(mén)子（SIEMENS）公司的S7-400/S7-1500美國(guó)羅克韋爾（Rockwell）公司的Control Logix,日本立石/歐姆龍(OMRON)公司的CS系列等。 1.3 可編程序控制

5、器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理1.3.1 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)1.3.2 可編程序控制器的工作原理1.3.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)1.導(dǎo)軌：導(dǎo)軌是安裝可編程序控制器各類模板的機(jī)架。2.電源模板：電源模板用于對(duì)PLC內(nèi)部電路供電，有的還可為輸入輸出信號(hào)提供電源，PLC的工作電源一般為單相交流電源。3.CPU模板：CPU模板是PLC的神經(jīng)中樞，是系統(tǒng)的運(yùn)算控制核心,PLC的主要性能都由它來(lái)體現(xiàn)。CPU模板含有系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器等器件。4.輸入輸出模板：輸入輸出模板是CPU模板與現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出元件或設(shè)備連接的橋梁，用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出元件選擇各種用途的I/O模板。1.3.2 PLC的工作原理

6、PLC的工作過(guò)程一般可分為三個(gè)主要階段：輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。如圖1.2所示。1.4 可編程控制器與其它工業(yè)控制裝置的比較1.4.1 PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較1.4.2 PLC與集散控制系統(tǒng)的比較1.4.3 PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的比較1.4.1 PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較1.控制邏輯不同:PLC為“軟接線”技術(shù)，繼電為硬接線邏輯。 PLC：串行工作方式,同一個(gè)器件的線圈和它的各觸點(diǎn)動(dòng)作不同時(shí)發(fā)生。 繼電：并行工作方式,同一繼電器的所有觸點(diǎn)與線圈通電或斷電同時(shí)發(fā)生。2.控制速度:PLC：速度極快；繼電：速度慢3.定時(shí)/計(jì)數(shù):PLC定時(shí)精度高，范圍大，有計(jì)數(shù)功能。繼電：

7、定時(shí)精度不高，范圍小，無(wú)計(jì)數(shù)功能4.設(shè)計(jì)與施工：PLC：現(xiàn)場(chǎng)施工與程序設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，周期短，調(diào)試維修方便。 繼電：設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試依次進(jìn)行，周期長(zhǎng)，修改困難5.可靠性和維護(hù)性：PLC連線少，使用方便，并具有自診斷作用等1.4.2 PLC與集散控制系統(tǒng)的比較1.集散控制系統(tǒng)(DCS)是由單回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，所以它在模擬量處理，回路調(diào)節(jié)方面具有一定優(yōu)勢(shì)，主要側(cè)重于回路調(diào)節(jié)功能。 2. PLC是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，所以它在數(shù)字處理，順序控制方面具有一定優(yōu)勢(shì)，主要側(cè)重于開(kāi)關(guān)量順序控制方面。 3. PLC與集散控制系統(tǒng)的發(fā)展越來(lái)越接近，很多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程既可以用PLC，也可以用集散控制系

8、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其控制功能把PLC系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)各自的優(yōu)勢(shì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，可形成一種新型的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。1.4.3 PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的比較學(xué)習(xí)難易程度不同: PLC繼承了繼電器系統(tǒng)的基本格式和習(xí)慣，對(duì)于有繼電器控制經(jīng)驗(yàn)的人，學(xué)習(xí)起來(lái)容易。微機(jī)需要更多的知識(shí)儲(chǔ)備。通用性不同:PLC是由電器制造廠家研制生產(chǎn)，各廠家的產(chǎn)品不通用。微機(jī)是由通用計(jì)算機(jī)推廣應(yīng)用發(fā)展起來(lái)的，標(biāo)準(zhǔn)化程序高，兼容性強(qiáng)。運(yùn)行方式不同:PLC不能直接使用微機(jī)的許多軟件。微機(jī)可使用通用微機(jī)的各種編程語(yǔ)言，對(duì)要求快速，實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì)，但它要求使用者具有一定計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)。相同點(diǎn)：PLC和微機(jī)都是專為工

9、業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境而設(shè)計(jì)的，都具有很高的可靠性。1.5 PLC的發(fā)展趨勢(shì)1.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)是PLC發(fā)展的一個(gè)重要方面，向下將多個(gè)PLC，多個(gè)IO框架相連，向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)，以太網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。2.多功能。多種智能模塊的CPU與PLC的CPU并行工作，占用主機(jī)CPU的時(shí)間很少，有利于提高PLC掃描速度和完成特殊的控制要求。使過(guò)程控制的功能和實(shí)時(shí)性大為增強(qiáng)。3.高可靠性。將自診斷技術(shù)，冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)廣泛應(yīng)用到現(xiàn)有產(chǎn)品中，推出了高可靠性的冗余系統(tǒng)，并采用熱備用或并行工作。4.兼容性。兼容性是PLC深層次應(yīng)用的重要保證與通用微型計(jì)算機(jī)兼容，可運(yùn)行處理數(shù)據(jù)量大，實(shí)時(shí)性強(qiáng)

10、的工程任務(wù)。5.小型化簡(jiǎn)單易用。小型化，低成本，簡(jiǎn)單易用的PLC將廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。小型PLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化發(fā)展。 第2章 可編程序控制器硬件組成及系統(tǒng)特性2.1 S5系列可編程控制器2.1.1 S5-90U/95U 可編程控制器2.1.2 S5-100U 可編程控制器2.1.3 S5-115U 可編程控制器2.1.4 S5-135U/155U 可編程控制器2.2. S7系列可編程控制器2.2.1 S7-200 可編程控制器2.2.2 S7-300 可編程控制器2.2.3 S7-400 可編程控制器S5-90U 可編程控制器S5-95U 可編程控制器S5-90U/95U的I/O擴(kuò)展

11、S5-90U最多可擴(kuò)6塊模板，S5-95U最多可擴(kuò)32塊模板，擴(kuò)展I/O模板地址為：S5-100U 可編程控制器S5-115U 可編程控制器S7-200可編程控制器可以覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到復(fù)雜的自動(dòng)控制。最初投入市場(chǎng)的有S7-200的CPU212，CPU214，CPU215和CPU216，而后又相繼推出S7-200PLC的CPU221，CPU222，CPU224以及CPU226。S7-200 可編程控制器的技術(shù)參數(shù)CPU模板CPU215CPU216CPU221CPU222CPU224CPU224 XPCPU226用戶程序4K4K2K2K4K12k4K用戶數(shù)據(jù)2.5K2.5K1K1K2.

12、5K10k2.5K數(shù)字量輸入142468141424數(shù)字量輸出101646101016模擬量輸入-2-模擬量輸出-1-擴(kuò)展能力7個(gè)擴(kuò)展模塊無(wú)2個(gè)擴(kuò)展模塊7個(gè)擴(kuò)展模塊定時(shí)器256計(jì)數(shù)器256高速計(jì)數(shù)3(20kHz)3(20kHz)4(30kHz)4(30kHz)6(30kHz)6(100kHz)6(30kHz)脈沖輸出2(4kHz)2(4kHz)2(20kHz)2(20kHz)2(20kHz)2(100kHz)2(20kHz)S7-200 地址分配 1. S7-200 PLC采用的是自動(dòng)分配型分配方式，地址連續(xù)、有序。 2. 擴(kuò)展時(shí)各模塊可隨意放置前后位置； 3. S7-200擴(kuò)展模塊上的I/O

13、地址按照離CPU的距離遞增排列，離CPU越近，地址號(hào)越小。即數(shù)字量與模擬量互不影響，輸入與輸出互不影響； 4. 數(shù)字量模塊以8點(diǎn)，即一個(gè)字節(jié)為單位分配地址給模塊；從X.0到X.7，如果CPU上的物理輸入點(diǎn)沒(méi)有完全占據(jù)一個(gè)字節(jié)，其中剩余未用的位也不能分配給后續(xù)模塊的同類信號(hào)； 5. 模擬量模塊以每點(diǎn)一個(gè)字為單位分配地址給模塊。模擬量輸出模塊總是要占據(jù)兩個(gè)通道的輸出地址，即便有些模塊（EM235）只有一個(gè)實(shí)際輸出通道，它也要占用兩個(gè)通道的地址。地址分配實(shí)例 模塊 地址本地I/O擴(kuò)展I/O模塊1模塊2模塊3模塊4模塊5模塊6CPU224模塊4入/4出8入4模擬量入1模擬量出8出4模擬量入1模擬量出數(shù)

14、字量輸入DI物理輸入IO.OI0.7,I1.0I1.5I2.012.3I3.0I3.7 空置I1.6，I1.7I2.4 12.7 數(shù)字量輸出DQ物理輸出QO.OQ0.7Q1.OQl.lQ2.OQ2.3 Q3.0Q3.7 空置Ql.2Q1.7Q2.4Q2.7 模擬量輸入AI物理輸入 AIWO、AIW2、AIW4、AIW6 AIW8 AIW1OAIW12、AIW14模擬量輸出AQ物理輸出 AQWO AQW4空置 AQW2 AQW6S7-300可編程控制器S7-300CPU主要技術(shù)參數(shù)比較CPU模板CPU 312CPU 314CPU 315-2DPCPU 317-2DPCPU 315-2PN/DPC

15、PU 317-2PN/DPCPU 319-2PN/DP工作存儲(chǔ)器32KB128KB256KB1024KB348KB1MB2MB功能FC1024102410242048102420484096功能塊FB1024102410242048102420484096數(shù)據(jù)塊DB1024102410242048102420484096數(shù)字I/O25610241638465536163846553665536集中式數(shù)字I/O256102410241024102410241024模擬I/O6425610244096102440964096集中式模擬I/O64256256256256256256I/O映像區(qū)102

16、4/10241024/10242048/20488192/81922048/20488192/81928192/8192內(nèi)部標(biāo)志256B256B2048B4096B2048B4096B8KB定時(shí)器2562562565122565122048計(jì)數(shù)器2562562565122565122048S7300 PLC地址分配（開(kāi)關(guān)量）機(jī)架0 電源 CPU接口模板IM3600.0 到3.74.0到7.78.0到11.712.0到15.716.0到19.720.0到23.724.0到27.028.0到31.7S7-200和S7-300的區(qū)別以CPU 224XP和CPU 313C為例，分析S7-200 PLC

17、和S7-300PLC的區(qū)別： （1）S7-200 PLC：I/O-地址自動(dòng)分配，不能改變;最多可擴(kuò)展7個(gè)模塊.CPU 224XP 參數(shù)如下： DI(14)、DO(10)、AI (2)、AO(1). （2）S7-300 PLC：I/O-地址自動(dòng)分配,也可以手動(dòng)重新分配，最多可擴(kuò)展8個(gè)模塊(Rack0).CPU 313C 參數(shù)如下： DI(24)、DO (16)、AI( 2)。S7-400 可編程控制器S7-400 PLC的CPU技術(shù)數(shù)據(jù)CPU模板CPU412-2CPU414-2CPU414-3PN/DPCPU416-2CPU416-3CPU417-4DI/DO327686553665536131

18、072131072131072AI/AO204840964096819281928192定時(shí)器204820482048204820482048計(jì)時(shí)器204820482048204820482048位存儲(chǔ)器4KB8KB8KB16KB16KB16KB輸入/輸出4KB8KB8KB16KB16KB16KB過(guò)程映像區(qū)4KB/4KB8KB8KB16KB16KB16KBS7-400PLC的I/O模板插槽位置及編址S7-400可編程控制器I/O模板的默認(rèn)編址分別按順序排列。數(shù)字I/O模板的輸入/輸出默認(rèn)首地址為0，模擬I/O模板的輸入/輸出默認(rèn)首地址為512。電源模板PS407CPU模板414-2DPI0.0

19、到I3.7DI32Q0.0到Q3.7DO32512到542AI16512到526AO8I4.0到I5.7DI16Q4.0到Q5.7DO16第3章.STEP 7指令系統(tǒng)及應(yīng)用1 PLC編程基礎(chǔ)2 位邏輯指令及應(yīng)用3 數(shù)據(jù)塊及數(shù)據(jù)傳送指令4 定時(shí)指令及應(yīng)用5 計(jì)數(shù)及比較指令6 參數(shù)/變量聲明及應(yīng)用7 移位/循環(huán)。轉(zhuǎn)換及數(shù)學(xué)運(yùn)算指令 PLC編程基礎(chǔ)程序的表達(dá)方式:梯形圖，指令表，功能塊圖和高級(jí)語(yǔ)言等。絕大部分PLC是用梯形圖和指令表編程。梯形圖:各生產(chǎn)廠家的PLC都把梯形圖作為第一用戶編程語(yǔ)言。指令表:功能最強(qiáng)，體現(xiàn)了可編程控制器的所有功能。功能塊圖:適合熟悉數(shù)字邏輯電路的用戶。 STEP 7是S7

20、-300/400的應(yīng)用程序軟件包。編程語(yǔ)言有LAD(梯形圖)，STL(語(yǔ)句表)，F(xiàn)BD（功能塊圖/邏輯功能圖），SCL(標(biāo)準(zhǔn)控制語(yǔ)言)，S7 Graph(順序控制)，CFC(連續(xù)功能圖)等。 說(shuō)明：梯形圖和功能塊圖都可以轉(zhuǎn)換為語(yǔ)句表，但語(yǔ)句表卻不一定能轉(zhuǎn)換成梯形圖和功能塊圖，梯形圖和功能塊圖之間也不是一一對(duì)應(yīng)。指令及其結(jié)構(gòu)(1). 語(yǔ)句表（STL）由一個(gè)操作碼和一個(gè)操作數(shù)組成，操作數(shù)由標(biāo)識(shí)符和參數(shù)組成。操作碼告訴CPU該做什么；操作數(shù)告訴CPU用什么去做。 A I 1.0(2)梯形圖（LAD）梯形邏輯用圖形元素表示PLC要完成的操作。其操作數(shù)的表示方法與語(yǔ)句指令相同。圖3.1是一個(gè)梯形邏輯指令

21、的例( 3)功能塊圖（FBD）功能塊圖指令也是用圖形元素表示PLC要完成的操作。該圖素形象表明CPU做什么，其操作數(shù)的表示方法與語(yǔ)句指令相同。 PLC編程的基本原則 1輸入/輸出繼電器，內(nèi)部繼電器，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器等器件的觸點(diǎn)可以重復(fù)使用。2雙線圈輸出容易引起誤操作，有的PLC不允許編程，有的具有后置優(yōu)先特點(diǎn)。應(yīng)盡量避免線圈重復(fù)使用。STEP7允許重復(fù)編程，為后置優(yōu)先。程序符合順序執(zhí)行的原則，即從左到右，從上到下。3兩個(gè)或兩個(gè)以上的輸出結(jié)果（即線圈）可以并聯(lián)輸出。 PLC編程的基本原則 4.梯形圖的每個(gè)程序段都是從左邊（左母線）開(kāi)始，依次向右排列，輸出的結(jié)果（即線圈）放在最右邊。輸入點(diǎn)不能放置在

22、輸出的右邊。不正確電路 正確電路 PLC編程的基本原則 5.輸出不能與左母線直接相連。如果需要，可以通過(guò)一個(gè)沒(méi)有使用的中間繼電器的常閉觸點(diǎn)來(lái)連接。不正確電路 正確電路 PLC編程的基本原則 6如果把串聯(lián)觸點(diǎn)較多的電路編在梯形圖下方，則該段程序?qū)⒄加幂^多的內(nèi)存空間。如果把串聯(lián)觸點(diǎn)較多的電路編在梯形圖上方，則該段程序?qū)⒄加幂^少的內(nèi)存空間。 PLC編程的基本原則 7橋式電路編程：圖3.8所示的橋式電路梯形圖不能直接編程，必須重新分解為兩個(gè)相應(yīng)的電路才可進(jìn)行編程。位邏輯指令及應(yīng)用:基本邏輯指令符號(hào)操作數(shù) 功能描述 I, Q, M, L, D, T, C當(dāng)其初始地址輸入狀態(tài)為1時(shí)，輸出為1；當(dāng)其初始地址

23、輸入狀態(tài)為0時(shí)，輸出為0。 當(dāng)其初始地址輸入狀態(tài)為0時(shí)，輸出為1；當(dāng)其初始地址輸入狀態(tài)為1時(shí)，輸出為0。 當(dāng)該符號(hào)前的“RLO”的值為1時(shí)，輸出為0；當(dāng)該符號(hào)前的“RLO”的值為0時(shí)，輸出為1。 I, Q, M, L, D當(dāng)輸入有狀態(tài)時(shí)，其邏輯操作結(jié)果就為1；當(dāng)輸入沒(méi)有狀態(tài)時(shí)，其邏輯操作結(jié)果就為0。 臨時(shí)變量，保存邏輯操作位的結(jié)果并向下輸出。也稱為連接符 位邏輯指令及應(yīng)用先“與”后“或”及先“或”后“與”邏輯的編程復(fù)雜邏輯運(yùn)算的指令規(guī)則：先“與”后“或”邏輯不加括號(hào)，先“或”后“與”邏輯加括號(hào)。在使用STL方式進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)需要注意。 連接符的功能及應(yīng)用連接符在存儲(chǔ)邏輯中用于存儲(chǔ)RLO的中間值

24、，該值是中間輸出指令前的位邏輯操作結(jié)果。又是中間輸出指令后的位邏輯操作條件。連接符不能用于結(jié)束一個(gè)邏輯串，不能放在邏輯串的結(jié)尾。連接符指令能夠在位操作邏輯串中驅(qū)動(dòng)等效繼電器，并影響繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)。使得梯形圖可以多級(jí)輸出，提高編程效率。連接符的功能及應(yīng)用常開(kāi)以及常閉符號(hào)的意義和編程規(guī)則假設(shè)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制功能：即當(dāng)SB1動(dòng)作且SB2不動(dòng)作時(shí)要求KM得電，應(yīng)該怎樣進(jìn)行I/O設(shè)置及編程呢？ 該控制功能沒(méi)有對(duì)SB1以及SB2的連接狀態(tài)做出明確要求，因此對(duì)于由兩個(gè)輸入SB1，SB2以及一個(gè)輸出KM的PLC控制電路可以有以下幾種連接方式。不同I/O設(shè)置對(duì)應(yīng)的LAD/FBD/STL程序如下表。對(duì)于不同的I/

25、O設(shè)置可以通過(guò)相應(yīng)的PLC程序?qū)崿F(xiàn)同一種功能。一旦I/O初始設(shè)置或接線方式予以確定，則實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能的PLC程序是唯一的。硬件接線和PLC程序中的所謂的“常開(kāi)”“常閉”沒(méi)有絕對(duì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。常開(kāi)以及常閉符號(hào)的意義和編程規(guī)則 例3.1 電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐冯妱?dòng)機(jī)啟停功能的I/O分配表以及PLC參考程序（1） 序號(hào)電氣符號(hào)I/O地址狀態(tài)功能說(shuō)明1FRI 0.0NC電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)2SB1I 0.1NC電動(dòng)機(jī)停止按鈕3SB2I 0.2NO電動(dòng)機(jī)起動(dòng)按鈕4KM1Q 4.0=接觸器線圈電動(dòng)機(jī)啟停功能的I/O分配表以及PLC參考程序（2） 序號(hào)電氣符號(hào)I/O地址狀態(tài)功能說(shuō)明1FRI 0.0NC電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)2SB1

26、I 0.1NO電動(dòng)機(jī)停止按鈕3SB2I 0.2NO電動(dòng)機(jī)起動(dòng)按鈕4KM1Q 4.0=接觸器線圈PLC程序設(shè)計(jì)、測(cè)試與修改 1例3.2 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路PLC控制電路，接觸器互鎖、按鈕互鎖，程序解讀。 2例3.3 順序控制電路控制結(jié)構(gòu)、程序簡(jiǎn)介、完善功能，修改技巧 3例3.4 傳送帶控制控制結(jié)構(gòu)、程序簡(jiǎn)介、測(cè)試方法 4例3.5 兩級(jí)加熱自動(dòng)恒溫電路設(shè)計(jì)思路、I/O設(shè)置原則、標(biāo)志的應(yīng)用 置位/復(fù)位指令及應(yīng)用根據(jù)RLO的值來(lái)決定被尋址位的信號(hào)狀態(tài)是否需要改變。若RLO的值為1，被尋址位的信號(hào)狀態(tài)被置1或清0；若RLO的值0，則被尋址位的信號(hào)保持原狀態(tài)不變。復(fù)位指令也可用于復(fù)位定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。 符

27、號(hào) 操作數(shù) 功能描述 I、Q、M、D。當(dāng)RLO為“1”時(shí)執(zhí)行復(fù)位或置位操作 當(dāng)RLO為“1”時(shí)執(zhí)行置位或復(fù)位操作 當(dāng)RLO為“1”時(shí)執(zhí)行復(fù)位操作 當(dāng)RLO為“1”時(shí)執(zhí)行置位操作復(fù)位優(yōu)先型RS觸發(fā)器以及置位優(yōu)先型RS觸發(fā)器當(dāng)兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)結(jié)果不同，因順序不同導(dǎo)致的運(yùn)算結(jié)果不同稱為“優(yōu)先功能”。RS程序?yàn)橹梦粌?yōu)先程序，SR程序?yàn)閺?fù)位優(yōu)先程序。復(fù)位優(yōu)先型RS觸發(fā)器以及置位優(yōu)先型RS觸發(fā)器時(shí)序圖置位/復(fù)位指令的應(yīng)用 1搶答器控制控制結(jié)構(gòu)、程序簡(jiǎn)介、測(cè)試方法 2用電器優(yōu)先控制控制結(jié)構(gòu)、程序簡(jiǎn)介、測(cè)試方法 3帶點(diǎn)動(dòng)功能的電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐房刂平Y(jié)構(gòu)、程序簡(jiǎn)介、測(cè)試方法。理解PLC控制與繼電器控制的區(qū)別，

28、以及PLC工作原理。 4電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的SR方式PLC控制電路不變，對(duì)比基本邏輯指令與SR指令的區(qū)別和聯(lián)系。 邊沿識(shí)別指令及應(yīng)用符號(hào)可操作符功能描述 I, Q, M, L, D邏輯操作結(jié)果下降沿觸發(fā)（直接檢測(cè)）。 邏輯操作結(jié)果上升沿觸發(fā)（直接檢測(cè)）。 I, Q, M, L, D邏輯操作結(jié)果下降沿觸發(fā)（條件型）。 邏輯操作結(jié)果上升沿觸發(fā)（條件型）。1.上沿識(shí)別指令下圖是使用RLO上沿識(shí)別指令的測(cè)試程序。這個(gè)例子中，若CPU檢測(cè)到I0.0有一個(gè)正跳沿，將使輸出M0.0在一個(gè)掃描周期內(nèi)通電。2.地址正沿檢測(cè)指令（條件檢測(cè)）：POS地址正沿檢測(cè)指令的功能是把存儲(chǔ)在POS地址的信號(hào)狀態(tài)與存儲(chǔ)在M-

29、BIT地址先前的信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行比較，如果當(dāng)前的RLO狀態(tài)為“1”，而先前的狀態(tài)為“0 ”（上升沿檢測(cè)），則在操作之后的RLO位將為“1”。 邊沿識(shí)別指令的應(yīng)用帶點(diǎn)動(dòng)功能的電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐罚ㄟ呇刈R(shí)別指令）學(xué)生練習(xí)：雙向擴(kuò)展。 跳步指令及應(yīng)用跳步指令是指邏輯塊內(nèi)的跳轉(zhuǎn)指令，這些指令中止程序原有的線性邏輯，跳到另一處執(zhí)行程序。跳轉(zhuǎn)指令的操作數(shù)是地址標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)最多為4個(gè)字符，第一個(gè)字符必須是字母，其余字符可為字母或數(shù)字。 符號(hào)參數(shù)功能描述 無(wú)有條件跳轉(zhuǎn)：當(dāng)RLO為1時(shí)，程序跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的跳轉(zhuǎn)標(biāo)識(shí)。無(wú)條件跳轉(zhuǎn)：程序直接跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的跳轉(zhuǎn)標(biāo)識(shí)。 無(wú)當(dāng)RLO為0時(shí)，則程序跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的跳轉(zhuǎn)標(biāo)識(shí)。 第一個(gè)字符必須是

30、字母。標(biāo)識(shí)是定義跳轉(zhuǎn)目標(biāo)，為跳轉(zhuǎn)指令的目的地而標(biāo)識(shí)的。跳轉(zhuǎn)標(biāo)識(shí)必須存在每個(gè)有條件跳轉(zhuǎn)或無(wú)跳轉(zhuǎn)指令后面。主控指令及應(yīng)用主控指令特別適合對(duì)公共支路的編程。接通指令用于將RLO保存在MCR堆棧中，斷開(kāi)指令用于將RLO從MCR堆棧中刪除，激活指令用于啟動(dòng)主控繼電器功能，解除指令可以停止主控繼電器功能。掌握主控指令與中間標(biāo)志之間的區(qū)別并合理使用非常重要。 符號(hào)參數(shù)功能描述 無(wú)主控繼電器接通 無(wú)主控繼電器斷開(kāi) 無(wú)主控繼電器啟動(dòng) 無(wú)主控繼電器停止 數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)塊DB既節(jié)省用戶程序內(nèi)存，也可以方便地修改程序參數(shù)。程序中只有打開(kāi)數(shù)據(jù)塊時(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)才有效如果程序中所使用的數(shù)據(jù)字沒(méi)有生成或數(shù)據(jù)塊未打開(kāi)，

31、則CPU進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。 數(shù)據(jù)傳送指令MOVE指令能傳送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位、16位或32位的所有基本數(shù)據(jù)類型(包括常數(shù))。若目的操作數(shù)與源操作數(shù)類型不同（數(shù)據(jù)位數(shù)不同）則多余的位必須用“0”填充。如果允許輸入端EN的“RLO”為“1”，就執(zhí)行傳送操作，使輸出OUT等于輸入IN，如果輸入端EN的“RLO”為“0”，則不進(jìn)行傳送操作， 數(shù)據(jù)塊測(cè)試與修改 數(shù)據(jù)可以按位操作，也可以按字節(jié)、字以及雙字操作， 按位操作時(shí)的地址格式如DB1,DBX2.7， 按字節(jié)操作時(shí)的地址表示格式為DB1,DBB0， 按字操作時(shí)的地址表示格式為DB1,DBW0， 按雙字操作時(shí)的地址格式為DB1,DBD0。 同一數(shù)據(jù)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)可

32、以按上述方式直接進(jìn)行輸入、輸出傳送，也可以在數(shù)據(jù)調(diào)用之前使用OPN DB1先行打開(kāi)該數(shù)據(jù)塊，則程序調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)只需簡(jiǎn)寫(xiě)地址如DBX2.7，DBW0等。 當(dāng)程序執(zhí)行新的調(diào)用指令如OPN DB10時(shí)，DB1將自動(dòng)關(guān)閉，DB10同時(shí)打開(kāi)，后續(xù)程序中的數(shù)據(jù)交換只能在DB10內(nèi)完成。 定時(shí)指令及應(yīng)用西門(mén)子PLC具有脈沖定時(shí)器(SP)、擴(kuò)展定時(shí)器(SE)、接通延時(shí)定時(shí)器(SD)、帶保持的接通延時(shí)定時(shí)器(SS)和關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器(SF)。定時(shí)器的第0到第11位存放BCD格式的定時(shí)數(shù)，使用范圍是0到999，第12，13位存放時(shí)基。時(shí)基和定時(shí)數(shù)可以不同組合可以得到不同的定時(shí)分辨率和定時(shí)時(shí)間。時(shí)基小則定時(shí)分辨率高，但

33、定時(shí)時(shí)間范圍窄；時(shí)基大分辨率低，但定時(shí)范圍寬。定時(shí)器的LAD/FBD符號(hào),各端子的數(shù)據(jù)類型參數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)說(shuō)明 No.TIMER-定時(shí)器編號(hào) SBOOLI, Q, M, D, L啟動(dòng)輸入TVS5TIMEI, Q, M, D, L設(shè)置定時(shí)時(shí)間（RBOOLI, Q, M, D, L復(fù)位輸入QBOOLI, Q, M, D, L定時(shí)器狀態(tài)輸出（觸點(diǎn)開(kāi)閉狀態(tài)） BIWORDI, Q, M, D, L剩余時(shí)間輸出（二進(jìn)制碼格式）BCDWORDI, Q, M, D, L剩余時(shí)間輸出（ 接通延時(shí)定時(shí)器 當(dāng)起動(dòng)信號(hào)接通后計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)指令給定的時(shí)間后輸出接通并保持，如果起動(dòng)信號(hào)斷開(kāi)時(shí)輸出也同時(shí)斷開(kāi)，這種

34、計(jì)時(shí)方式完全等同于延時(shí)接通時(shí)間繼電器。相同啟動(dòng)信號(hào)及復(fù)位信號(hào)下各種定時(shí)方式的區(qū)別 星/角角減壓起動(dòng)控制電路 時(shí)間控制的電機(jī)自動(dòng)換向控制控制要求：電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后正向運(yùn)行，以后每隔15s換向運(yùn)行，當(dāng)按下停止按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)停止。*交換程序段，用三種方法修改程序直到正確為止。序號(hào)電氣符號(hào)I/O地址狀態(tài)功能說(shuō)明1FR1I0.0 NC電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)繼電器2SB1I0.1NC電動(dòng)機(jī)停止按鈕3SB2I0.2NO電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕4KM1Q4.0 =電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行接觸器5KM2Q4.1=電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行接觸器6KT1T1=電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行時(shí)間7KT2T2=電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行時(shí)間 剪切機(jī)單次/連續(xù)運(yùn)行控制單次/連續(xù)運(yùn)行控制的功能描

35、述：?jiǎn)未芜\(yùn)行：當(dāng)單次啟動(dòng)按鈕SB2動(dòng)作時(shí)，KM1得電，氣缸推出；碰到伸出限位傳感器B1時(shí)KM1失電，同時(shí)KM2經(jīng)2秒延時(shí)后得電，氣缸返回；當(dāng)碰到初始限位傳感器B2時(shí)KM2失電，氣缸停止。連續(xù)運(yùn)行：當(dāng)連續(xù)啟動(dòng)按鈕SB3動(dòng)作時(shí)，KM1得電，氣缸推出；碰到伸出限位傳感器B1時(shí)KM1失電， KM2經(jīng)2秒延時(shí)后得電，氣缸返回；當(dāng)碰到初始限位傳感器B2時(shí)KM2失電， KM1經(jīng)2秒延時(shí)后得電，氣缸再次推出，開(kāi)始執(zhí)行下一個(gè)循環(huán)。根據(jù)以上控制要求，設(shè)M10.0為“1”時(shí)表示氣缸連續(xù)運(yùn)行。剪切機(jī)單次/連續(xù)運(yùn)行功能的I/O分配參看表3.27。*例3.18 故障檢測(cè)及報(bào)警功能設(shè)計(jì) 剪切機(jī)單次/連續(xù)運(yùn)行控制序號(hào)電氣符號(hào)

36、I/O地址狀態(tài)功能說(shuō)明1FR1I0.0NC過(guò)載保護(hù) 2SB1I0.1NC停止按鈕 3SB2I0.2NO單次啟動(dòng)按鈕 4SB3I0.3NO連續(xù)啟動(dòng)按鈕 5B1I0.4NO伸出限位 6B2I0.5NO初始限位 7 M0.0=單次8 T1=換向延時(shí)9KM1Q4.1=氣缸推出10KM2Q4.2=氣缸返回 計(jì)數(shù)指令及應(yīng)用 S7系列PLC有三種計(jì)數(shù)器，分別是加計(jì)數(shù)器，減計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器字中的第0至11位表示計(jì)數(shù)值，計(jì)數(shù)范圍是0到999。計(jì)數(shù)值達(dá)到上限999時(shí)停止累加。計(jì)數(shù)值到達(dá)下限0時(shí)也不再減小。參數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)描述CnoCOUNTERC計(jì)數(shù)器號(hào)，范圍與CUBOOLI,Q,M,D,L加計(jì)數(shù)輸入

37、CDBOOLI,Q,M,D,L減計(jì)數(shù)輸入SBOOLI,Q,M,D,L計(jì)數(shù)值預(yù)置輸入PVWORDI,Q,M,D,L計(jì)數(shù)器預(yù)置值的范圍RBOOLI,Q,M,D,L復(fù)位輸入QBOOLI,Q,M,D,L計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)CVWORDI,Q,M,D,L當(dāng)前計(jì)數(shù)值（整數(shù)格式）CV_BCDWORDI,Q,M,D,L當(dāng)前計(jì)數(shù)值（ 比較指令及應(yīng)用比較指令用于比較兩個(gè)數(shù)的大小。比較時(shí)應(yīng)確保兩個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)類型相同，數(shù)據(jù)類型可以是整數(shù)、雙整數(shù)或?qū)崝?shù)。比較操作是用IN1和IN2比較。若比較的結(jié)果為真，則RLO為1，否則為0。指令描述= = I在累加器2低字中的整數(shù)是否等于累加器1低字中的整數(shù) I在累加器2低字中的整數(shù)是否不等

38、于累加器1低字中的整數(shù) I在累加器2低字中的整數(shù)是否大于累加器1低字中的整數(shù) = I在累加器2低字中的整數(shù)是否大于等于累加器1低字中的整數(shù)InsertS7 BlockVariable Table。2使用菜單命令PLCMonitorModify Variables生成無(wú)名變量表。組織塊OB及其應(yīng)用1組織塊概述2循環(huán)控制組織塊3中斷組織塊及應(yīng)用4. 時(shí)鐘存儲(chǔ)器5初始化模塊及應(yīng)用組織塊概述1中斷優(yōu)先級(jí)：按照緊急事件優(yōu)先處理的原則，每個(gè)OB有一個(gè)分配的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)OB中斷低優(yōu)先級(jí)的OB。OBl為最低優(yōu)先級(jí)。OB類型說(shuō)明優(yōu)先級(jí)OB1主程序循環(huán)在上一循環(huán)結(jié)束時(shí)啟動(dòng)1OB10時(shí)間中斷在程序設(shè)置的日期和時(shí)

39、間啟動(dòng)2OB20延時(shí)中斷受SFC32控制啟動(dòng)，在一特定延時(shí)后運(yùn)行3OB35循環(huán)中斷運(yùn)行在一特定時(shí)間間隔內(nèi)（1ms1min）12OB40硬件中斷當(dāng)檢測(cè)到來(lái)自外部模塊的中斷請(qǐng)求時(shí)啟動(dòng)16OB100啟動(dòng)當(dāng)CPU從STOP到RUN狀態(tài)時(shí)啟動(dòng)272循環(huán)控制組織塊循環(huán)控制組織塊OB1是最重要的組織模塊。循環(huán)控制組織塊OB1在系統(tǒng)中總是被循環(huán)調(diào)用，當(dāng)過(guò)程中斷或時(shí)間中斷發(fā)生時(shí)暫停執(zhí)行。OB100結(jié)束后，操作系統(tǒng)調(diào)用OB1，當(dāng)OB1運(yùn)行結(jié)束后，操作系統(tǒng)再次調(diào)用OB1，這一過(guò)程也稱為掃描循環(huán)。調(diào)用OB1時(shí)的時(shí)間間隔稱為掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短，主要由OB1中的程序執(zhí)行所需時(shí)間決定。3中斷組織塊及應(yīng)用1日時(shí)鐘中斷組

40、織塊（OB10）：允許用戶程序在某一特定日期或特定間隔中斷正在循環(huán)的OB而去執(zhí)行中斷程序?？梢允窃谔囟ǖ娜掌谶\(yùn)行一次；或從特定的日期、時(shí)間開(kāi)始，以一定的頻率運(yùn)行。2 延時(shí)中斷組織塊：在延時(shí)后運(yùn)行的組織塊OB 20。OB 20的運(yùn)行通過(guò)調(diào)用SFC 32設(shè)置延時(shí)時(shí)間值和OB塊號(hào)(20)。3 循環(huán)中斷組織塊OB 35的時(shí)間間隔范圍從lmslmin。每當(dāng)OB1運(yùn)行到OB35設(shè)定的時(shí)間，OB 35就執(zhí)行一次。4硬件中斷組織塊：響應(yīng)來(lái)自不同模塊(如IO模塊、CP模塊或FM模塊)發(fā)出的過(guò)程警告或硬件中斷請(qǐng)求信號(hào)當(dāng)OB 40運(yùn)行時(shí)，操作系統(tǒng)不再接收其它中斷請(qǐng)求。 4 時(shí)鐘存儲(chǔ)器PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程經(jīng)常

41、需要不同頻率的時(shí)鐘脈沖。時(shí)鐘脈沖可以通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)PLC的CPU參數(shù)設(shè)置來(lái)完成。S7-300/400 PLC時(shí)鐘脈沖需要激活操作。八個(gè)時(shí)鐘脈沖的頻率及周期通過(guò)幫助鍵F1找到提示。5 初始化模塊及應(yīng)用每當(dāng)CPU 由停止態(tài)轉(zhuǎn)入運(yùn)行態(tài)時(shí)，操作系統(tǒng)都調(diào)用OB100。當(dāng)OB100運(yùn)行結(jié)束后，操作系統(tǒng)調(diào)用OB1。利用OB100先于OB1執(zhí)行的特性，可以為用戶主程序設(shè)置初始變量或參數(shù)。*應(yīng)用舉例：設(shè)置初始方向的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序。輸出/輸入強(qiáng)制強(qiáng)制變量不因映像輸出的變化而改變。只能用菜單命令VariableStop Forcing來(lái)刪除或終止。可選擇菜單命令Variable，Display F

42、orce Values。打開(kāi)一個(gè)“強(qiáng)制值”窗口。故障特性及故障診斷1故障特性2故障診斷4.8 模擬量的規(guī)范化（FC105）參數(shù)聲明數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)功能IN輸入整數(shù)I.Q.M.D.L.P.常數(shù)觸發(fā)條件HI-LIM輸入實(shí)數(shù)I.Q.M.D.L.P.常數(shù)模擬量上限值LO-LIM輸入實(shí)數(shù)I.Q.M.D.L.P.常數(shù)模擬量下限值BIPOLAR輸入布爾I.Q.M.D.L. 單/雙極數(shù)值選擇RET-VAL輸出字I.Q.M.D.L.P錯(cuò)誤狀態(tài)碼 仿真軟件S7-PLCSIM的使用1 S7-PLCSIM仿真軟件概述2 S7-PLCSIM的菜單功能介紹3 S7-PLCSIM的常用功能4 S7-PLCSIM的基本操作5

43、關(guān)于S7-PLCSIM使用的幾點(diǎn)說(shuō)明1 S7-PLCSIM仿真軟件概述1，S7-PLCSIM提供高檔CPU才擁有的系統(tǒng)資源，當(dāng)使用S7-PLCSIM模擬通過(guò)的程序，可能會(huì)無(wú)法下載到低檔CPU上運(yùn)行。2，S7-PLCSIM不同于僅有兩個(gè)累加器的S7-300CPU。不支持所有的診斷信息，一般情況下也不支持通信功能。 3，當(dāng)對(duì)S7-PLCSIM進(jìn)行“STOP操作后，程序再開(kāi)始時(shí)將從中斷處開(kāi)始執(zhí)行。 4，當(dāng)在子窗口修改變量時(shí)，其修改立刻有效，而不會(huì)等到下個(gè)周期，同時(shí)對(duì)過(guò)程映像區(qū)的修改立刻生效。S7-PLCSIM仿真軟件無(wú)須硬件支持即可直接仿真測(cè)試PLC程序。與真實(shí)的硬件PLC有一定差別，主要表現(xiàn)在以下

44、幾個(gè)方面：2 S7-PLCSIM的菜單功能介紹 1. File菜單：進(jìn)行新建，存儲(chǔ)，打開(kāi)等操作。 2.View菜單：查看PLC內(nèi)部的累加器 塊寄存器堆棧資源,或?qū)υ摻缑嬷庙敗?3，Insert菜單：插入相關(guān)變量(輸入輸出中間寄存器定時(shí)器計(jì)數(shù)器等)來(lái)模擬各種工況。 4，Execute菜單：在RUN方式下，用戶無(wú)法下載程序及修改S7-PLCSIM內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)。在RUN-P方式下，用戶可以下載程序及修改S7-PLCSIM內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)，在STOP方式下，用戶程序停止運(yùn)行。3 S7-PLCSIM的常用功能1，變量監(jiān)控：用菜單命令I(lǐng)nsert input variable監(jiān)控輸入變量，Insert outpu

45、t variable監(jiān)控輸出變量，Insert memory variable監(jiān)控內(nèi)部變量；Insert timer variable監(jiān)控計(jì)時(shí)器變量；Insert counter variable監(jiān)控計(jì)數(shù)器變量。這些變量可以用二進(jìn)制、十進(jìn)制，十六進(jìn)制來(lái)訪問(wèn)。2，對(duì)硬件進(jìn)行診斷 CPU還可以顯示其它操作方式，其中SF(System Fault)表示系統(tǒng)報(bào)警；DP(Distributed Peripherals或remote IO)表示總線或遠(yuǎn)程模塊報(bào)警， RUN表示系統(tǒng)處在運(yùn)行狀態(tài)；STOP表示處在停止?fàn)顟B(tài)。4 S7-PLCSIM的基本操作1，打開(kāi)S7-PLCSIM軟件，然后選擇S7-PLCSI

46、M 的CPU路徑接點(diǎn)，該對(duì)話框也顯示SIMATC項(xiàng)目的硬件配置，選擇通信接口MPI，并點(diǎn)擊確定，進(jìn)入S7-PLCSIM仿真界面。2，進(jìn)入S7-PLCSIM仿真界面時(shí)，仿真PLC的工作方式為STOP狀態(tài)，通過(guò)Insert選項(xiàng)可以插入PLC仿真元素。3，將S7-PLCSIM軟件中的CPU模式打到“RUN”，進(jìn)行PLC程序的在線仿真。通過(guò)不斷地測(cè)試及修改，直到完全符合程序要求為止。4，保存生成的PLC文檔，以便下次仿真時(shí)直接調(diào)用該設(shè)置。5 關(guān)于S7-PLCSIM使用的幾點(diǎn)說(shuō)明 1， S7-PLCSIM的優(yōu)先級(jí)要高于真實(shí)PLC在線連接的優(yōu)先級(jí)。與真實(shí)PLC無(wú)關(guān)。有時(shí)計(jì)算機(jī)與真實(shí)PLC無(wú)法建立連接是因?yàn)?/p>

47、S7-PLCSIM正在運(yùn)行，此時(shí)關(guān)閉S7-PLCSIM窗口即可。 2，S7-PLCSIM仿真真實(shí)的PLC，由于OB40與硬件組態(tài)關(guān)系密切，所以只有在下載了硬件組態(tài)后，在S7-PLCSIM菜單中才可以觸發(fā)OB40。 3，S7-PLCSIM的本質(zhì)是一個(gè)在Windows環(huán)境下運(yùn)行的應(yīng)用程序，其仿真程序的掃描周期也受計(jì)算機(jī)負(fù)荷的影響。當(dāng)S7項(xiàng)目中的定時(shí)器時(shí)基或者定時(shí)中斷周期非常小時(shí)，S7-PLCSIM可能無(wú)法正常仿真。 4，由于真實(shí)PLC的實(shí)時(shí)功能是由硬件來(lái)保證的，對(duì)于時(shí)序邏輯要求不嚴(yán)格的程序邏輯，可以使用S7-PLCSIM仿真。對(duì)于時(shí)序邏輯要求嚴(yán)格的程序邏輯，使用S7-PLCSIM仿真是不可靠的。第

48、5章 PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)及I/O擴(kuò)展1 S7-300 PLC系統(tǒng)的模板特性2 S7-400 PLC系統(tǒng)的模板特性3 PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)4 PLC系統(tǒng)的I/O擴(kuò)展 5 SIMATIC-S7冗余系統(tǒng) S7-300 PLC系統(tǒng)的模板特性1S7-300 PLC的CPU模板(315、315-2DP、315-2PN/DP、317-2DP、 317-2PN/DP、PU319-2PN/DP等)。2S7-300 PLC的電源模板 (2A，5A，10A)。3S7-300 PLC的接口模板 (IM360、IM361、365)。4S7-300 PLC的數(shù)字信號(hào)模板：數(shù)字量輸入模板SM321 、數(shù)字量輸出模板SM3

49、22 、數(shù)字量I/0模板SM323 。5S7-300 PLC的模擬信號(hào)模板：模擬量輸入模板SM331 、模擬量輸出模板SM332 。 S7-400 PLC系統(tǒng)的模板特性1S7-400 PLC的CPU模板：（400-H、412、412-2DP、413、 413-2 DP、414-2DP、414-3DP、416、416-3DP等)。2S7-400 PLC的電源模板：（4A、10A、20A),Redundant型和Standard型。3S7-400 PLC的接口模板：（IM460-0、IM 460-1、IM 460-3、IM 460-4、IM461-0、IM461-1、IM 461-3、IM 461

50、-4等）。4S7-400 PLC的數(shù)字信號(hào)模板：數(shù)字量輸入模板DI-400（直流輸入、交流輸入等）。數(shù)字量輸出模板DO-400（晶體管輸出、可控硅輸出、繼電器輸出）。5S7-400 PLC的模擬信號(hào)模板：模擬量輸入模板AI-400 、模擬量輸出模板AO-400 PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)“硬件組態(tài)”指的是對(duì)機(jī)架、模塊、分布式I/O(DP)機(jī)架、以及接口子模塊等進(jìn)行排列。在組態(tài)表中，STEP 7自動(dòng)給每個(gè)模塊分配一個(gè)地址。在許多情況下都不需要對(duì)PLC進(jìn)行組態(tài)。但在下列情況下則必需進(jìn)行硬件組態(tài)： 1.如果需要改變模塊的默認(rèn)參數(shù)或組態(tài)通訊連接 2.對(duì)于具有分布式I/O的站(PROFIBUS DP或PROF

51、INET I/O) 3.對(duì)于具有多個(gè)CPU(多值計(jì)算)或擴(kuò)展機(jī)架的S7-400站 4.對(duì)于容錯(cuò)(H)型可編程控制系統(tǒng) S7-300 PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)1通過(guò)選擇菜單Insert - Station - SIMATIC 300 Station 可以在當(dāng)前項(xiàng)目下插入一個(gè)新站。 2選擇SIMATIC 300-RACK-300，雙擊Rail生成空機(jī)架；雙擊PS-300，選中PS 307 5A，插入第一個(gè)槽；雙擊6ES7 315-2AF03-0AB0，選中V1.2，插入第2個(gè)槽；依次組態(tài)各信號(hào)模塊。 3保存硬件設(shè)定組態(tài)與下載模塊 （1）選擇菜單 Station-Save and Compile 或點(diǎn)擊

52、工具條中的保存和編譯圖標(biāo)時(shí)，就把組態(tài)和參數(shù)分配保存到系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中。（2）選擇菜單 PLC - Download 或點(diǎn)擊工具條中的下載圖標(biāo)，就可以把選擇的組態(tài)下載到PLC。 S7-400 PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)S7-400包括電源模塊、CPU模塊和接口模塊，一個(gè)機(jī)架上最多只能安裝18個(gè)模塊。l號(hào)槽安裝電源模塊，接口模塊安裝在最后一槽。S7-400 PLC的硬件組態(tài)步驟與S7-300 PLC的硬件組態(tài)相同。PLC系統(tǒng)的I/O擴(kuò)展S7-300系列PLC可根據(jù)工程需要將不同型號(hào)和不同數(shù)量的模塊安裝在多個(gè)機(jī)架上。最多可擴(kuò)展為四個(gè)機(jī)架。IM360/IM361接口模塊將S7-300總線從一個(gè)機(jī)架連接到下一個(gè)機(jī)

53、架。S7-300 PLC的中央機(jī)架最多可安裝8塊I/O模板。IM360，IM361和IM365接口模板用于完成輸入/輸出擴(kuò)展。IM360模板用于中央機(jī)架，IM361模板用于擴(kuò)展機(jī)架，IM365模板用于中央機(jī)架或擴(kuò)展機(jī)架。S7-300擴(kuò)展機(jī)架的硬件組態(tài)與中央機(jī)架的硬件組態(tài)方法相同。 S7-400 PLC系統(tǒng)的I/O擴(kuò)展UR1/UR2 既可以用于中央也可用于擴(kuò)展機(jī)架。UR1 有18 個(gè)槽，UR2 有 9個(gè)槽，用來(lái)插S7-400 模板。CR2只可用于中央機(jī)架。I/O 總線（外設(shè)總線）分為兩個(gè)部分，其中一部分有10 個(gè)槽，另一部分有8 個(gè)槽。這兩部分的通訊總線相連。ER1/ER2只可用于擴(kuò)展的機(jī)架。E

54、R1 有18 槽，ER2 有9個(gè)槽。利用接口模板（IM）可以把擴(kuò)展機(jī)架（ER）連接到中央機(jī)架（CR）。中央機(jī)架上可以插一個(gè)或多個(gè)接口模板。發(fā)送接口模板有兩個(gè)接口，每個(gè)接口可以連接4個(gè)擴(kuò)展機(jī)架。S7-400擴(kuò)展機(jī)架的硬件組態(tài)與中央機(jī)架的硬件組態(tài)方法相同。SIMATIC-S7冗余系統(tǒng)1 冗余的概念S7-400H硬冗余系統(tǒng)3 S7-300軟冗余系統(tǒng)第6章 PLC通訊網(wǎng)絡(luò)1 多點(diǎn)接口（MPI）網(wǎng)絡(luò)與全局?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置2 多點(diǎn)接口（MPI）網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及應(yīng)用3 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)及I/O從站4 CP342-5DP的主站/從站系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換原理。5 CP 343-1和CP 443-1通信處理器6 工業(yè)以太網(wǎng)（

55、Industrial Ethernet）組態(tài) 多點(diǎn)接口（MPI）網(wǎng)絡(luò)與全局?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置全局?jǐn)?shù)據(jù)(GD)通信方式以MPI分支網(wǎng)為基礎(chǔ)，是為循環(huán)地傳送少量數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的。GD通信方式構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)CPU間的數(shù)據(jù)共享。使用“Define Global Data”工具可以對(duì)數(shù)據(jù)交換進(jìn)行配置。打開(kāi)全局?jǐn)?shù)據(jù)表，在各列分配參與數(shù)據(jù)交換的各CPU。然后定義要傳輸?shù)淖兞俊Ｔ贛PI網(wǎng)上每一行數(shù)據(jù)只能有一個(gè)是發(fā)送方，有一個(gè)或多個(gè)是數(shù)據(jù)的接收方。在PLC操作系統(tǒng)的作用下，發(fā)送CPU在掃描循環(huán)的末尾發(fā)送GD，接收CPU在掃描循環(huán)的開(kāi)頭接收GD。全局?jǐn)?shù)據(jù)可以由位、字節(jié)、字、雙字或相關(guān)數(shù)組組成，全局?jǐn)?shù)據(jù)的元素

56、可以定義PLC的位存儲(chǔ)器、輸入、輸出、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及數(shù)據(jù)。 多點(diǎn)接口（MPI）網(wǎng)絡(luò)組態(tài)1：使用“SIMATIC 管理器在項(xiàng)目中生成2個(gè)站。2：為每個(gè)CPU設(shè)定MPI地址。雙擊CPU出現(xiàn)CPU屬性界面，點(diǎn)擊屬性按鈕設(shè)置MPI地址，系統(tǒng)自動(dòng)默認(rèn)站1地址為2；站2地址為3。3：點(diǎn)擊Configure Network 進(jìn)入配置網(wǎng)絡(luò)界面。4: 點(diǎn)擊Network -Save and Compile編譯并存盤(pán)；如果網(wǎng)絡(luò)配置沒(méi)有錯(cuò)誤則屏幕上出現(xiàn)提示“No errors”。5：配置全局?jǐn)?shù)據(jù)表 雙擊 Options-Define Global Date。6：生成并裝載全局?jǐn)?shù)據(jù)。在菜單中選擇“Sender”(發(fā)

57、送者)，輸入要發(fā)送的全局?jǐn)?shù)據(jù)的地址MW10。站2是接收站。 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)及I/O從站PROFIBUS DP系統(tǒng)：帶DP口的DP網(wǎng)絡(luò)，采用通訊模板的DP網(wǎng)絡(luò)。帶DP口的DP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用簡(jiǎn)單，編程方便。采用通訊模板的DP網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度快。帶DP口的PROFIBUS DP主/從系統(tǒng)帶DP口的主/從系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分靈活，過(guò)程映像區(qū)，位存儲(chǔ)器以及數(shù)據(jù)塊都可用于DP輸入，輸出數(shù)據(jù)。采用通訊模板的PROFIBUS DP系統(tǒng)：主站/從站的I/O地址可以重復(fù)，因?yàn)榇藭r(shí)的PLC系統(tǒng)相當(dāng)于兩個(gè)CPU。用戶可以通過(guò)模板特性對(duì)話框任意設(shè)置I/O地址，主站或從站內(nèi)的I/O地址不能重復(fù)。 CP342-5DP的主站/從站

58、系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換原理CP 343-1和CP 443-1通信處理器CP 343-1通訊處理器也可在擴(kuò)展機(jī)架上安裝，通過(guò)15針D形插座連接工業(yè)以太網(wǎng)，RJ45插座用于進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng)的快速連接。CP 343-1有其自身的處理器。使用ISO傳輸協(xié)議,TCP傳輸協(xié)議,UDP傳輸協(xié)議。通過(guò)ISO傳輸連接的通訊接口最多可傳輸8千字節(jié)的數(shù)據(jù)。CP 443-1通訊處理器通過(guò)背板總線與其它S7-400模板相連。RJ45插座用于進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng)的快速連接。CP 443-1有其自身的處理器。并以多重協(xié)議方式實(shí)現(xiàn)PGOP通訊，S7通訊等通訊服務(wù)。工業(yè)以太網(wǎng)（Industrial Ethernet）組態(tài)工業(yè)以太網(wǎng)（Indust

59、rial Ethernet）組態(tài)功能塊號(hào)功能塊類型說(shuō) 明FC5AGSEND發(fā)送數(shù)據(jù)=240字節(jié)FC6AGRECV接收數(shù)據(jù)=240字節(jié)FC50AGLSEND發(fā)送數(shù)據(jù)最多可達(dá)8192字節(jié)FC60AGLRECV接收數(shù)據(jù)最多可達(dá)8192字節(jié)第7章 S7-200可編程控制器1 PLC模板的技術(shù)參數(shù)及工作方式2 PLC的編程元件及輸入/輸出編址3 S7-200位邏輯指令4 S7-200定時(shí)器指令5 S7-200計(jì)數(shù)和比較指令6 S7-200程序控制指令7 S7-200運(yùn)算指令 S7-200系列小型的發(fā)展概況從CPU模塊的功能來(lái)看，SIMATIC S7-200系列小型可編程序控制器發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代：

60、第一代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU 21X，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216。第二代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU 22X，是在21世紀(jì)初投放市場(chǎng)的，速度快，具有較強(qiáng)的通信能力。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU 221，CPU 222，CPU 224、 CPU224XP和CPU 226，除CPU 221之外，其他都可加擴(kuò)展模塊。 S7-200系列小型的發(fā)展概況（1）主機(jī)模塊CPU模塊（基本單元） 主機(jī)模塊的組成：CPU、基本輸入/輸出點(diǎn)、電源。主機(jī)模塊可以單獨(dú)完成一定的控制任務(wù)。 （2）擴(kuò)展單元（I/O接口電路） 各種類型的輸入