西門子PLCS7200應用簡介課件

1、西門子S7-200PLC應用簡介(1) 2019-04-061.1 PLC的產(chǎn)生和定義 * 20世紀20年代以來，繼電器控制曾一度占據(jù)工業(yè)控制領域的主導地位。 * 繼電器控制系統(tǒng)的弱點 ：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度慢、適應性差，等。尤其是可靠性差、不具有通用性、靈活性。 * 1968年美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），擬定了十項公開招標的技術(shù)要求 * 1969年美國數(shù)字設備公司（DEC）研制出世界上第一臺可編程控制器（PDP-14型）繼電器接觸器PLC著名品牌德國西門子公司（Siemens）臺灣臺達 （DELTA）美國 AB公司 （AllenBradley）日本歐姆公司

2、（OMRON）日本三菱電機株式會社（MITSUBISHI）西門子PLCS7-200 小型整體式S7-300 模塊化小型S7-400模塊化無風扇設計，功能強大S7-200 PLC系統(tǒng)組成 1系統(tǒng)基本構(gòu)成 2主機結(jié)構(gòu) 3掃描周期及工作方式 4輸入輸出擴展 5主機性能指標 返回本章首頁從CPU模塊的功能來看，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：第一代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU 21X，主機都可進行擴展，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，對第一代PLC產(chǎn)品不再作具體介紹。第二代產(chǎn)品其CPU模塊為CP

3、U 22X，是在21世紀初投放市場的，速度快，具有較強的通信能力。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，其他都可加擴展模塊。 S7-200 家族由五個不同的 CPU 型號組成。不同型號主要通過以下特性來區(qū)分。* 集成的輸入和輸出點數(shù)量* 程序和數(shù)據(jù)存儲量* 可擴展性 S7-200家族5種CPUCPU 224XP 擁有附加的集成模擬輸入/輸出。此外 CPU 224XP 以及 CPU 226 還附帶第二個通訊連接點?？蓴U展性唯一不可擴展模塊可擴展2個模塊可連接7個擴展模塊CPU 222最多可以連

4、接兩個模塊 CPU 224、224XP 和 226可以連接七個模塊。CPU 221 是不可擴展的。為了適應空間的要求，S7-200 可以組裝成兩排EM221數(shù)字輸入模塊EM222數(shù)字量輸出模塊EM223數(shù)字輸入輸出模塊模擬擴展模塊5種通訊模塊自學定位模塊EM253EM 253 每秒可發(fā)出 12 至 200000 個脈沖。它可以支持直線加速和直線減速。模塊還支持許多有用、必要的附加功能，如參照點運行的不同可能性。系統(tǒng)基本構(gòu)成 SIMATIC S7-200系統(tǒng)由硬件和工業(yè)軟件兩大部分構(gòu)成。系統(tǒng)基本構(gòu)成1. 硬件（1）基本單元 （2）擴展單元 （3）特殊功能模塊 （4）相關(guān)設備 2. 工業(yè)軟件 工業(yè)

5、軟件是為更好地管理和使用這些設備而開發(fā)的與之相配套的程序、文檔及其規(guī)則的總和，它主要由標準工具、工程工具、運行軟件和人機接口等幾大類構(gòu)成。2CPU主機結(jié)構(gòu) S7-200主機外形 CPU224xP簡介PC/PPI通信電纜重要概念1.晶體管輸出和繼電器輸出晶體管輸出繼電器輸出直流輸出，頻率可高達100K,過電流能力小0.75A直流、交流輸出，頻率低，最大1K，過電流能力大2A2種供電電壓S7-200家族5中CPU都有2中類型，即DC/DC/DC和AC/DC/Relay2種類型供電電壓分別為直流20.4至28.8V和交流85至264V直流供電CPU集成數(shù)字量輸出為晶體管類型 交流供電CPU集成數(shù)字量

6、輸出為繼電器輸出集成數(shù)字量輸入都為24V電壓CPU224XP 配置14 數(shù)字量輸入10 數(shù)字量輸出2個模擬量輸入1 個模擬量輸出CPU224XP DC/DC/DC 接線圖Q0.3輸出控制繼電器按鍵輸入I0.0S7-200地址分配數(shù)字量輸入地址都是以8位為1組。若一個模塊i/o不是8的整數(shù)，余下的不會分配給下一模塊。 I0.0，I0.1，I1.0，模擬量以16位存儲，所以要從偶數(shù)號字節(jié)開始。如AIW0，AIW2，AIW4 AQW0，AQW2，AQW4，4. I/O點數(shù)擴展和編址 例如，某一控制系統(tǒng)選用CPU224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點數(shù)各為：數(shù)字量輸入24點、數(shù)字量輸出20點、模擬量輸入6點和模

7、擬量輸出2點。 本系統(tǒng)可有多種不同模塊的選取組合，并且各模塊在I/O鏈中的位置排列方式也可能有多種，圖2-2所示為其中的一種模塊連接形式。表所列為其對應的各模塊的編址情況。主機I/O模塊1 I/O模塊2 I/O模塊3 I/O模塊4 I/O模塊5 I/OI0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2 Q0.2I0.3 Q0.3I0.4 Q0.4I0.5 Q0.5I0.6 Q0.6I0.7 Q0.7I1.0 Q1.0I1.1 Q1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I2.5I2.6I2.7Q2.0Q2.1Q2.2Q2.3Q2.4Q2.5Q2.6Q2.7AIW0

8、 AQW0AIW2AIW4AIW6I3.0 Q3.0I3.1 Q3.1I3.2 Q3.2I3.3 Q3.3AIW8 AQW2AIW10AIW12AIW14PLC 程序?qū)嵗〞r器T33，計數(shù)10s后使常開觸點T33閉合定時器T34，計數(shù)10s后使常閉觸點T34斷開SM0.4和SM0.5的使用利用SM0.4輸出周期為1分鐘，占空比為50%的方波SMB28和SMB29的應用SMB28SMB29利用SMB控制Q0.3輸出梯形圖程序利用SMB控制Q0.3輸出梯形圖程序運行效果S7-200仿真軟件介紹西門子S7-200PLC應用簡介(2)2019-04-191. S7200 PLC 操作數(shù)基本概念 S7-

9、200 CPU將信息存儲在不同的存儲單元，每個單元都有惟一的地址。S7-200 CPU使用數(shù)據(jù)地址訪問所有的數(shù)據(jù)，稱為尋址。 1. 數(shù)據(jù)類型及范圍2. 常數(shù) 在編程中經(jīng)常會使用常數(shù)。常數(shù)數(shù)據(jù)長度可為字節(jié)、字和雙字，在機器內(nèi)部的數(shù)據(jù)都以二進制存儲，但常數(shù)的書寫可以用二進制、十進制、十六進制、ASCII碼或浮點數(shù)（實數(shù)）等多種形式。幾種常數(shù)形式分別如表所示。 S7-200將編程元件統(tǒng)一歸為存儲器單元，存儲單元按字節(jié)進行編址，無論所尋址的是何種數(shù)據(jù)類型，通常應指出它在所在存儲區(qū)域和在區(qū)域內(nèi)的字節(jié)地址。每個單元都有惟一的地址，地址用名稱和編號兩部分組成，元件名稱（區(qū)域地址符號）如表所示。3. 數(shù)據(jù)存儲

10、器類型輸入/輸出映象寄存器（I/Q） 變量存儲器（V）內(nèi)部標志位存儲器（M ）局部存儲器（L） 特殊標志位存儲器（SM） 累加器（AC）高速計數(shù)器（HC）模擬量輸入映象寄存器（AI） 模擬量輸出映象寄存器（AQ） 定時器存儲器（T） 計數(shù)器存儲器（C） 各數(shù)據(jù)存儲區(qū)尋址1輸入過程映像寄存器：I 位地址 I字節(jié)地址 . 位地址 例I0.1字節(jié)、字、雙字地址 I長度 起始字節(jié)地址 例IB42輸出過程映像寄存器：Q位地址 Q字節(jié)地址 . 位地址 例Q1.1字節(jié)、字、雙字地址 Q長度起始字節(jié)地址 例QB53變量存儲區(qū)：V 存放程序執(zhí)行過程中的中間結(jié)果存放其他相關(guān)的數(shù)據(jù)全局有效全局是指同一個存儲器可以被

11、任何程序存取（主程序、子程序或中斷程序） 位地址 V字節(jié)地址 . 位地址 例V10.2字節(jié)、字、雙字地址 V長度起始字節(jié)地址 例VW1004內(nèi)部標志位存儲區(qū)：M內(nèi)部標志位存儲器（M）也稱內(nèi)部線圈存放中間操作狀態(tài)位地址 M字節(jié)地址 .位地址 例M20.7字節(jié)、字、雙字地址 M長度起始字節(jié)地址 例MD20作暫時存儲器存放局部變量為子程序傳遞參數(shù) 作為間接尋址的指針不能作為間接尋址的存儲器區(qū)局部存儲器是局部有效5局部變量存儲區(qū)：L 局部有效是指某一局部存儲器和特定的程序相關(guān)聯(lián)位地址 L 字節(jié)地址.位地址 例 L33.0字節(jié)、字、雙字 L 長度 起始字節(jié)地址 例LB33 6特殊存儲器：SM特殊內(nèi)部線圈

12、用戶程序與系統(tǒng)程序之間的界面提供特殊的控制功能及系統(tǒng)信息用戶通知系統(tǒng)特殊要求 只讀區(qū) 只能用其觸點*SM0.0 PLC在RUN狀態(tài)時，SM0.0總為1*SM0.1 初始脈沖，PLC由STOPRUN時* SM0.1 ON一個掃描周期可讀寫區(qū) 用于特殊控制功能*SMB30 用于自由通信口設置*SMB34/SMB35 用于定時中斷間隔時間設置的*位地 SM 字節(jié)地址 . 位地址 例SM86.7字節(jié)、字、雙字地址 SM 長度 起始字節(jié)地址 例SMB86 常用的特殊繼電器的 功能參見附錄表。更多的SM的使用參見后續(xù)章節(jié)。7累加器：AC 用來存儲計算的中間值也可用來向子程序傳遞參數(shù)或從子程序返回參數(shù) 地址

13、格式：AC累加器號 例：AC0用來累計比CPU掃描速率更快的脈沖信號。高速計數(shù)器地址格式：HC高速計數(shù)器號 例：HC18高速計數(shù)器：HC 定時器存儲區(qū)：T 計數(shù)器存儲區(qū)：C 具體使用參照第三章11模擬量輸入：AI 模擬量輸入模塊將外界輸入的模擬量信號的模擬值轉(zhuǎn)換成1個字長16（bit）的數(shù)字量，轉(zhuǎn)換后存放在模擬量輸入存儲器（AI）中，供CPU運算處理。AQW起始字節(jié)地址 例：AQW10 12模擬量輸出：AQ 存放CPU運算的相關(guān)結(jié)果，供D/A轉(zhuǎn)換器將1個字長的數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬量。以驅(qū)動外部模擬量控制的設備。AIW起始字節(jié)地址 例：AIW8注意：AI/ AQ的地址必須用偶數(shù)字節(jié)地址表示2.基本指

14、令1.裝載/非裝載操作數(shù)：I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, 使能位說明：裝載是當 bit=1是通過 非裝載是將bit取反2.線圈驅(qū)動置位輸出立即輸出執(zhí)行立即輸出指令時， 實際輸出點（位）被立即設為等于使能位。I表示立即參考；執(zhí)行指令時，新值被寫入實際輸出和對應的過程映像寄存器位置。這與非立即參考不同，非立即參考僅將新值寫入過程映像寄存器。例1運行狀況I0.0接通I0.0接通 I0.1接通3.置位、復位復位置位置位后輸出保持，而不管輸入為何種狀態(tài)設置（S）和復原（R）指令設置（打開）或復原指定的點數(shù)（N），從指定的地址（位）開始。您可以設置和復原1至255個點。4.接通延時

15、和斷開延時定時器運行結(jié)果接通延時斷開延時定時器特性列表TON、TOF1msT32, T9610msT33-T36, T97-T100100msT37-T63, T101-T255子程序編寫1. CPU221、CPU222、CPU224：0至63 CPU 224XP、CPU 226： 0至1272.子程序有帶參數(shù)的和不帶參數(shù)兩類例，利用SMB28作為輸入 當smb28*10+50200 時報警主程序SBR_0子程序示例中斷34 個中斷源分為通信中斷、I/O中斷，時基中斷3類不同CPU中斷數(shù)目不同與中斷有關(guān)的指令中斷連接中斷分離中斷允許/禁止中斷連接（ATCH）指令將中斷事件（EVNT）與中斷例行

16、程序號碼（INT）相聯(lián)系，并啟用中斷事件。中斷分離（DTCH）指令取消中斷事件（EVNT）與所有中斷例行程序之間的關(guān)聯(lián)，并禁用中斷事件。中斷允許（ENI）指令全局性啟用所有附加中斷事件進程。中斷禁止（DISI）指令全局性禁止所有中斷事件進程。定時中斷0，定時中斷11.SMB34決定定時中斷0的間隔，單位為ms 可以設置為5到255ms2.SMB35決定定時中斷1的間隔，單位為ms 可以設置為5到255ms中斷實例INT0主程序數(shù)控機床的PLC改造實例1.繼電器控制機床電氣原理圖改造要求1.設計PLC系統(tǒng)代替現(xiàn)有機床控制系統(tǒng)；2.增加一個控制24V，50mA微型電磁閥的冷卻水控制數(shù)字輸出；3.增

17、加4個真空泵管路控制的電磁換向閥。數(shù)字輸入信號電氣特性啟動SB124V停止SB224V急停SB324V蜂鳴器停SB424V驅(qū)動器警報1RY24V真空泵啟SB524V真空泵停SB624V警報復位SB724V數(shù)字輸出信號電氣特性運行指示燈1L 24V警報指示燈2L24V蜂鳴器BUZZER24V接觸器1(主電路）1KM220V 交流接觸器2(真空泵）2KM220V 交流真空管道電磁閥12RY24V真空管道電磁閥23RY24V真空管道電磁閥34RY24V真空管道電磁閥45RY24V數(shù)字輸入地址分配啟動SB1I0.0停止SB2I0.1急停SB3I0.2蜂鳴器停SB4I0.3真空泵啟SB5I0.4真空泵停SB6I0.5報警復位SB7I0.6驅(qū)動器警報1ALMI0.7數(shù)