可編程序控制器原理-與應(yīng)用課件

可編程序控制器原理與應(yīng)用可編程序控制器原理與應(yīng)用1掌握PLC軟硬件系統(tǒng)的基本組成理解PLC的工作原理總體了解西門子PLC內(nèi)容提要->章節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)第2章PLC的系統(tǒng)組成與工作原理掌握PLC軟硬件系統(tǒng)的基本組成內(nèi)容提要->章節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)第內(nèi)容提要->章節(jié)內(nèi)容2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.3PLC的工作原理2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成第2章PLC的系統(tǒng)組成與工作原理內(nèi)容提要->章節(jié)內(nèi)容2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.2§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成1.組成概述PLC是一種工業(yè)控制裝置，由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成2.硬件組成中央處理器CPU存儲器接口電路（輸入、輸出、通信、擴(kuò)展、編程）電源§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成1.組成概述PLC是一種§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成整體式PLC的硬件組成§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成整體式PLC§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成模塊式PLC的硬件結(jié)構(gòu)整體式PLC的所有部件都裝在同一機(jī)殼內(nèi)模塊式PLC的各部件封閉成模塊，安裝在機(jī)器或?qū)к壣螾LC的控制都需要根據(jù)用戶需要進(jìn)行配置與組合§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成模塊式PLC§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成1）中央處理器CPU分類通用微處理器（Z80，8086等）單片機(jī)（8031、8096等）專用微處理器歷史上，小型PLC大多采用8位通用/單片微處理器歷史上，大中型PLC大多采用16位通用/單片微處理器現(xiàn)在多數(shù)知名廠商采用專用微處理器，提高效率，節(jié)約成本，防止被仿制§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成1）中央處理§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成1）中央處理器CPUCPU中包含控制器和運(yùn)算器，通過程序來現(xiàn)實(shí)控制邏輯，其主要的作用分為：接收從編程裝置輸入和程序和數(shù)據(jù)診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯(cuò)誤等通過I/O接口接收數(shù)據(jù)，并存儲到輸入映像寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中從存儲器中逐條讀取用戶程序，并執(zhí)行根據(jù)執(zhí)行結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位和輸出映像寄存器，通過輸出單元實(shí)現(xiàn)輸出控制（有些PLC還可打印或數(shù)據(jù)通信功能）§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成1）中央處理§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成2）存儲器包括：RAM；ROM（PROM、EPROM、E2PROM）作用：存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)系統(tǒng)程序：提供PLC運(yùn)行的平臺，由PLC廠家編寫，和PLC的硬件組成有關(guān)，完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能。用戶程序：由用戶根據(jù)需要而編制的應(yīng)用程序工作數(shù)據(jù)：PLC運(yùn)行中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成2）存儲器§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元I/O單元或I/O模塊，連接PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場PLC通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù)PLC通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控對象輸入的信號需通過光隔和濾波，以提抗干擾能力I/O接口上通常有狀態(tài)指示，工作狀況直觀，便于維護(hù)提供多種類型接口：AI、AO、DI和DO常用DI接口可分為：直流DI和交流DI§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元直流輸入接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元交流輸入接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元常用的開關(guān)量輸出接口：繼電器輸出可驅(qū)動交直流負(fù)載，響應(yīng)時(shí)間長，動作頻率低晶體管輸出只能驅(qū)動直流負(fù)載，響應(yīng)速度快，動作頻率高雙向晶閘管輸出只能驅(qū)動交流負(fù)載，響應(yīng)速度快，動作頻率高§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元繼電器輸出接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元晶體管輸出接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元雙向晶體管輸出接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成4）通信接口PLC配有各種通信接口，帶有通信處理器實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)或其它PLC等設(shè)備的通信與人機(jī)界面連接，可將控制過程用圖像顯示與PLC連接，可實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的控制工業(yè)上普遍使用的遠(yuǎn)程I/O必須配備相應(yīng)的通信接口模塊§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成4）通信接口§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成5）智能接口模塊是一套獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有軟、硬件系統(tǒng)是PLC系統(tǒng)的一個(gè)模塊，通過總線與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換在PLC的協(xié)調(diào)管理下獨(dú)立運(yùn)行常用智能接口模塊：高速計(jì)數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動控制模塊等§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成5）智能接口§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成6）編程裝置作用：編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，可在線控制PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對話是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)PLC不可缺少的工具常見的編程裝置有手持編程器和計(jì)算機(jī)編程計(jì)算機(jī)編程是主流，既可編制、修改PLC的梯形圖程序，又可監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行、打印文件、并可以進(jìn)行程序仿真可編程控制器主機(jī)可編程控制器編程器§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成6）編程裝置§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成7）電源及其它外部設(shè)備PLC配有開關(guān)電源，以供內(nèi)部電路使用比普通電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)對電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓在其額定值±15%的范圍內(nèi)波動一般PLC還可向外提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于對外部傳感器供電除了上述的部件和設(shè)備外，PLC還有一些其它外部設(shè)備，如EPROM寫入器、外存儲器、人機(jī)接口裝置等?！?.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成7）電源及其§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成整體式結(jié)構(gòu)§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成整體式結(jié)構(gòu)§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成電源模塊CPU模塊IO模塊底板模塊式PLC§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成電源模塊CP§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成混合式PLC結(jié)構(gòu)§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成混合式PLC§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成§2.2PLC的軟件系統(tǒng)1.PLC的軟件系統(tǒng)PLC軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序、組態(tài)信息和用戶程序三部分組成系統(tǒng)程序包括：監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等，主要用于管理全機(jī)、將程序語言翻譯成機(jī)器語言，診斷機(jī)器故障系統(tǒng)軟件是PLC這個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)系統(tǒng)軟件由PLC廠家在出廠前固化在ROM或EPROM中，用戶不能干預(yù)組態(tài)信息和用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場控制要求，用PLC的組態(tài)和編程工具定義和編制的系統(tǒng)信息和應(yīng)用程序PLC的軟件系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)§2.2PLC的軟件系統(tǒng)1.PLC的軟件系統(tǒng)PLC軟件系§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述PLC的用戶程序是設(shè)計(jì)人員根據(jù)控制系統(tǒng)的具體需求，通過PLC編程語言的編制設(shè)計(jì)的。根據(jù)國際電工委員會（IEC）制定的工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn)（IEC1131-3），PLC編程語言有5種形式：順序功能圖語言（Sequentialfunctionchart,SFC）梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）功能塊語言（FunctionBlockDiagram，F(xiàn)BD）語句表語言（StatementList，STL）結(jié)構(gòu)文本語言（StructuredText，ST）不同語言一般可相互轉(zhuǎn)換，可以表達(dá)相同的邏輯關(guān)系§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述PLC的用戶程序§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）梯形圖編程語言與電氣原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性，與原有繼電器控制相一致，電氣技術(shù)人員易于掌握不同點(diǎn)是：梯形圖中的電流不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，應(yīng)用時(shí)需要與原有繼電器控制的概念區(qū)別對待電動機(jī)直接起動控制電路PLC控制的梯形圖程序§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）是PLC程序設(shè)計(jì)中最常用的編程語言是與繼電器線路類似的一種編程語言是一種圖形語言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）左右的豎線稱為左右母線，右邊的母線經(jīng)常省去梯形圖中接點(diǎn)（觸點(diǎn)）分為常開接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)接點(diǎn)可屬于PLC的輸入繼電器，也可屬于其內(nèi)部繼電器或其它繼電器§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，但線圈是并聯(lián)的，不要串聯(lián)內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用PLC采用的是按循環(huán)掃描的方式，沿梯形圖先后順序執(zhí)行在同一掃描周期中的結(jié)果將留在輸出映像寄存器中，所以輸出繼電器的值可以在用戶程序中當(dāng)做條件使用§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述2)語句表語言（StatementList，STL）類似匯編語言的一種助記符編程語言由操作碼和操作數(shù)組成與梯形圖編程語言一一對應(yīng)，一般可相互轉(zhuǎn)換通過手持器編程對用戶程序進(jìn)行編制PLC控制的梯形圖程序PLC的語句表程序§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述2)語句表語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述2)語句表語言（StatementList，STL）語句表編程語言的特點(diǎn)：采用助記符來表示操作功能，具有容易書寫的特點(diǎn)不夠形象，不容易掌握在手持器的鍵盤上采用助記符表示，便于操作，可以無計(jì)算機(jī)的場合用手持編程器進(jìn)行編程設(shè)計(jì)語句表與梯形圖有對應(yīng)關(guān)系語言表的使用需要較長時(shí)間的培訓(xùn)和練習(xí)，但可實(shí)現(xiàn)某些梯形圖不能實(shí)現(xiàn)的功能§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述2)語句表語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述3)功能塊圖語言（FunctionBlockDiagram，F(xiàn)BD）是與數(shù)字邏輯電路類似的一種PLC編程語言使用類似于布爾代數(shù)的圖形邏輯符號來表示控制邏輯一些復(fù)雜的功能用指令框表示，適合于有數(shù)字電路基礎(chǔ)的編程人員用類似于與門、或門的框圖來表示邏輯運(yùn)算關(guān)系方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算，方框用“導(dǎo)線”連在一起，信號自左向右采用功能塊圖的形式來表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊有不同的功能§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述3)功能塊圖語言§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述3)功能塊圖語言（FunctionBlockDiagram，F(xiàn)BD）以功能模塊為單位，分析理解控制方案簡單容易功能模塊是用圖形的形式表達(dá)功能，直觀性強(qiáng)，對于具有數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)人員很容易掌握的編程對規(guī)模大、控制邏輯關(guān)系復(fù)雜的控制系統(tǒng)，由于功能模塊圖能夠清楚表達(dá)功能關(guān)系，使編程高度時(shí)間大大減少PLC控制的梯形圖程序功能模塊圖§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述3)功能塊圖語言§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述4)順序功能圖語言（Sequentialfunctionchart,SFC）是為了滿足順序邏輯控制而設(shè)計(jì)的編程語言編程時(shí)將順序流程動作的過程分成步和轉(zhuǎn)換條件，根據(jù)轉(zhuǎn)移條件對控制系統(tǒng)的功能流程順序進(jìn)行分配，一步一步的按照順序動作第一步代表一個(gè)控制功能任務(wù)，用方框表示在方框內(nèi)含有用于完成相應(yīng)控制功能任務(wù)的梯形圖邏輯使程序結(jié)構(gòu)清晰，易于閱讀及維護(hù)，大大減輕編程的工作量，縮短編程和調(diào)試時(shí)間用于系統(tǒng)規(guī)模較大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場合§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述4)順序功能圖語§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述4)順序功能圖語言（Sequentialfunctionchart,SFC）以功能為主線，按照功能流程的順序分配，條理清楚，便于用戶理解程序避免梯形圖或其他語言不能順序動作的缺陷，同時(shí)也避免了用梯形圖語言對順序動作編程時(shí)，由于機(jī)械互鎖造成用戶程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以理解的缺陷；用戶程序掃描時(shí)間也可能會縮短PLC控制的梯形圖程序§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述4)順序功能圖語§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述5)結(jié)構(gòu)文本語言（StructuredText，ST）用結(jié)構(gòu)化的描述文本來描述程序的一種編程語言類似于高級語言，采用結(jié)構(gòu)化文本來描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系，主要用于其他編程語言較難實(shí)現(xiàn)的用戶程序編制大多數(shù)PLC制造商采用的結(jié)構(gòu)化文本編程語言與BASIC語言、PASCAL語言或C語言等高級語言相類似，但為了應(yīng)用方便，在語句的表達(dá)方法及語句的種類等方面都進(jìn)行了簡化特點(diǎn)：采用高級語言進(jìn)行編程，可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算需要有一定的計(jì)算機(jī)高級語言的知識和編程技巧，對工程設(shè)計(jì)人員要求較高，直觀性和操作性較差§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述5)結(jié)構(gòu)文本語言§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述不同型號的PLC編程軟件對以上五種編程語言的支持各類是不同的，早期的PLC僅僅支持梯形圖編程語言和指令表編程語言。目前的PLC對梯形圖（LAD）、語句表（STL）、功能塊圖（FBD）編程語言都可以支持，比如西門子S7-200/300/400PLC在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員不但對PLC的硬件性能了解外，也要了解PLC對編程語言的支持情況ST是用結(jié)構(gòu)化的描述文本來描述程序的一種編程語言§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述不同型號的PLC§2.3PLC的工作原理1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)繼電器控制電路§2.3PLC的工作原理1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的PLC控制電路§2.3PLC的工作原理1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的PLC控制電路§2.31.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的PLC程序§2.3PLC的工作原理1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的PLC程序§2.3P2.PLC的工作過程兩種工作狀態(tài)：RUN(運(yùn)行狀態(tài))和STOP(停止、編程狀態(tài))下載程序時(shí)PLC必須處于停止?fàn)顟B(tài)兩種狀態(tài)可通過PLC上的開關(guān)或上位機(jī)命令來設(shè)置PLC按循環(huán)掃描方式工作(5件)，周而復(fù)始，周期一般為10msSTOP狀態(tài)下完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)內(nèi)部處理：自檢、自診斷通信服務(wù)：通過網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換PLC的循環(huán)掃描§2.3PLC的工作原理2.PLC的工作過程兩種工作狀態(tài)：RUN(運(yùn)行狀態(tài))和2.PLC的工作過程輸入采樣按順序輸入映像寄存器(I/X)有輸入/無輸入(1/0)，由外界決定集中采樣執(zhí)行程序順序執(zhí)行用戶程序中間數(shù)據(jù)的提取和變量的存儲元件映像寄存器(M)輸出映像寄存器(Q/Y)與I/O口不發(fā)生關(guān)系，只對輸出繼電器賦值(一次或多次)輸出刷新輸出映像寄存器to輸出鎖存器集中輸出§2.3PLC的工作原理2.PLC的工作過程輸入采樣§2.3PLC的工作原理2.PLC的工作過程小型PLCI/O點(diǎn)少，用戶程序短采用集中采樣、集中輸出的工作方式雖降低系統(tǒng)的效率，但可使PLC大多數(shù)時(shí)間與外部隔離可提高系統(tǒng)的抗干擾能力和總體響應(yīng)速度大型PLCI/O點(diǎn)多，用戶程序長可采用定期或中斷的方式進(jìn)行輸入和輸出也可采用智能I/O接口的方式§2.3PLC的工作原理2.PLC的工作過程小型PLC§2.3PLC的工作原理3.PLC的輸出滯后問題主要原因：循環(huán)掃描的工作方式其它原因輸入濾波輸出繼電器的機(jī)械運(yùn)動程序編寫不當(dāng)如何改善增加掃描周期中的輸入/輸出次數(shù)增加立即讀/寫功能，直接操作輸入/輸出接口專用的I/O模塊§2.3PLC的工作原理3.PLC的輸出滯后問題主要原因：循環(huán)掃描的工作方式§2.§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量1.西門子PLC的存儲區(qū)->S7-200程序存儲區(qū)變量存儲區(qū)參數(shù)存儲區(qū)§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量1.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.西門子PLC的存儲區(qū)->S7-300§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.西門子PLC的存儲區(qū)->S7-400§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的編程變量用戶程序：根據(jù)當(dāng)前的變量值，確定新值編程變量是從程序變量的角度對存儲區(qū)進(jìn)行表述，是對存儲區(qū)的一種新的理解編程變量又稱為編程元件，本質(zhì)上是存儲區(qū)中的變量西門子PLC編程變量：輸入繼電器（輸入映像）I輸出繼電器（輸出映像）Q中間繼電器M定時(shí)器T計(jì)數(shù)器C局部數(shù)據(jù)L數(shù)據(jù)塊D累加器ACS7-200：全局變量V、特殊中間繼電器SM、模擬量輸入AI/輸出AQS7-300/400：外設(shè)輸入PI/輸出PQ§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的編程變量§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的編程變量§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型位(bit)、字節(jié)(byte)、字(word)、雙字(dword)16位整數(shù)(Integer,INT)、32位整數(shù)(DINT)浮點(diǎn)數(shù)(Real，R)常數(shù)復(fù)合數(shù)據(jù)類型數(shù)組(ARRAY)結(jié)構(gòu)(STRUCT)字符串(STRING)日期和時(shí)間(DATE-AND-TIME)用戶定義的數(shù)據(jù)類型(UDT)參數(shù)類型§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的數(shù)據(jù)類型§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量4.西門子PLC的變量訪問與尋址立即數(shù)尋址直接尋址間接尋址S7-200S7-300/400§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量4.西門子PLC的§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成1.S7-200的CPU模塊與硬件端子連接小型PLC功能特性：可靠性極高指令集豐富易學(xué)，操作便捷內(nèi)置集成功能豐富實(shí)時(shí)性強(qiáng)，通信能力強(qiáng)擴(kuò)展模塊豐富性能價(jià)格化高§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成1.S7-200的CPU模塊與硬件端子連接S7-200的CPU模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成1.S7-200的CPU模塊與硬件端子連接§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成1.S7-200的CPU模塊與硬件端子連接西門子CPU226模塊西門子CPU224模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成1.S7-200的CPU模塊與硬件端子連接§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成1.S7-200的CPU模塊與硬件端子連接§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成2.S7-200的信號擴(kuò)展模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成3.S7-300的PLC模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成3.S7-300的PLC模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成3.S7-300的PLC模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成3.S7-300的PLC模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成3.S7-300的PLC模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成3.S7-300的PLC模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成3.S7-400的PLC模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成3.S7-400的PLC模塊§2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成謝謝大家！

結(jié)語謝謝大家！結(jié)語70可編程序控制器原理與應(yīng)用可編程序控制器原理與應(yīng)用71掌握PLC軟硬件系統(tǒng)的基本組成理解PLC的工作原理總體了解西門子PLC內(nèi)容提要->章節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)第2章PLC的系統(tǒng)組成與工作原理掌握PLC軟硬件系統(tǒng)的基本組成內(nèi)容提要->章節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)第內(nèi)容提要->章節(jié)內(nèi)容2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.3PLC的工作原理2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.5S7-200/300/400PLC的硬件模塊構(gòu)成第2章PLC的系統(tǒng)組成與工作原理內(nèi)容提要->章節(jié)內(nèi)容2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.2§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成1.組成概述PLC是一種工業(yè)控制裝置，由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成2.硬件組成中央處理器CPU存儲器接口電路（輸入、輸出、通信、擴(kuò)展、編程）電源§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成1.組成概述PLC是一種§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成整體式PLC的硬件組成§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成整體式PLC§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成模塊式PLC的硬件結(jié)構(gòu)整體式PLC的所有部件都裝在同一機(jī)殼內(nèi)模塊式PLC的各部件封閉成模塊，安裝在機(jī)器或?qū)к壣螾LC的控制都需要根據(jù)用戶需要進(jìn)行配置與組合§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成模塊式PLC§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成1）中央處理器CPU分類通用微處理器（Z80，8086等）單片機(jī)（8031、8096等）專用微處理器歷史上，小型PLC大多采用8位通用/單片微處理器歷史上，大中型PLC大多采用16位通用/單片微處理器現(xiàn)在多數(shù)知名廠商采用專用微處理器，提高效率，節(jié)約成本，防止被仿制§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成1）中央處理§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成1）中央處理器CPUCPU中包含控制器和運(yùn)算器，通過程序來現(xiàn)實(shí)控制邏輯，其主要的作用分為：接收從編程裝置輸入和程序和數(shù)據(jù)診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯(cuò)誤等通過I/O接口接收數(shù)據(jù)，并存儲到輸入映像寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中從存儲器中逐條讀取用戶程序，并執(zhí)行根據(jù)執(zhí)行結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位和輸出映像寄存器，通過輸出單元實(shí)現(xiàn)輸出控制（有些PLC還可打印或數(shù)據(jù)通信功能）§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成1）中央處理§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成2）存儲器包括：RAM；ROM（PROM、EPROM、E2PROM）作用：存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)系統(tǒng)程序：提供PLC運(yùn)行的平臺，由PLC廠家編寫，和PLC的硬件組成有關(guān)，完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能。用戶程序：由用戶根據(jù)需要而編制的應(yīng)用程序工作數(shù)據(jù)：PLC運(yùn)行中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成2）存儲器§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元I/O單元或I/O模塊，連接PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場PLC通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù)PLC通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控對象輸入的信號需通過光隔和濾波，以提抗干擾能力I/O接口上通常有狀態(tài)指示，工作狀況直觀，便于維護(hù)提供多種類型接口：AI、AO、DI和DO常用DI接口可分為：直流DI和交流DI§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元直流輸入接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元交流輸入接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元常用的開關(guān)量輸出接口：繼電器輸出可驅(qū)動交直流負(fù)載，響應(yīng)時(shí)間長，動作頻率低晶體管輸出只能驅(qū)動直流負(fù)載，響應(yīng)速度快，動作頻率高雙向晶閘管輸出只能驅(qū)動交流負(fù)載，響應(yīng)速度快，動作頻率高§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元繼電器輸出接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元晶體管輸出接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸出單元雙向晶體管輸出接口原理圖§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成3）輸入/輸§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成4）通信接口PLC配有各種通信接口，帶有通信處理器實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)或其它PLC等設(shè)備的通信與人機(jī)界面連接，可將控制過程用圖像顯示與PLC連接，可實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的控制工業(yè)上普遍使用的遠(yuǎn)程I/O必須配備相應(yīng)的通信接口模塊§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成4）通信接口§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成5）智能接口模塊是一套獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有軟、硬件系統(tǒng)是PLC系統(tǒng)的一個(gè)模塊，通過總線與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換在PLC的協(xié)調(diào)管理下獨(dú)立運(yùn)行常用智能接口模塊：高速計(jì)數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動控制模塊等§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成5）智能接口§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成6）編程裝置作用：編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，可在線控制PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對話是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)PLC不可缺少的工具常見的編程裝置有手持編程器和計(jì)算機(jī)編程計(jì)算機(jī)編程是主流，既可編制、修改PLC的梯形圖程序，又可監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行、打印文件、并可以進(jìn)行程序仿真可編程控制器主機(jī)可編程控制器編程器§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成6）編程裝置§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成7）電源及其它外部設(shè)備PLC配有開關(guān)電源，以供內(nèi)部電路使用比普通電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)對電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓在其額定值±15%的范圍內(nèi)波動一般PLC還可向外提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于對外部傳感器供電除了上述的部件和設(shè)備外，PLC還有一些其它外部設(shè)備，如EPROM寫入器、外存儲器、人機(jī)接口裝置等。§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成7）電源及其§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成整體式結(jié)構(gòu)§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成整體式結(jié)構(gòu)§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成電源模塊CPU模塊IO模塊底板模塊式PLC§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成電源模塊CP§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成混合式PLC結(jié)構(gòu)§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成混合式PLC§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成§2.1PLC硬件系統(tǒng)的基本組成2.硬件組成§2.2PLC的軟件系統(tǒng)1.PLC的軟件系統(tǒng)PLC軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序、組態(tài)信息和用戶程序三部分組成系統(tǒng)程序包括：監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等，主要用于管理全機(jī)、將程序語言翻譯成機(jī)器語言，診斷機(jī)器故障系統(tǒng)軟件是PLC這個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)系統(tǒng)軟件由PLC廠家在出廠前固化在ROM或EPROM中，用戶不能干預(yù)組態(tài)信息和用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場控制要求，用PLC的組態(tài)和編程工具定義和編制的系統(tǒng)信息和應(yīng)用程序PLC的軟件系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)§2.2PLC的軟件系統(tǒng)1.PLC的軟件系統(tǒng)PLC軟件系§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述PLC的用戶程序是設(shè)計(jì)人員根據(jù)控制系統(tǒng)的具體需求，通過PLC編程語言的編制設(shè)計(jì)的。根據(jù)國際電工委員會（IEC）制定的工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn)（IEC1131-3），PLC編程語言有5種形式：順序功能圖語言（Sequentialfunctionchart,SFC）梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）功能塊語言（FunctionBlockDiagram，F(xiàn)BD）語句表語言（StatementList，STL）結(jié)構(gòu)文本語言（StructuredText，ST）不同語言一般可相互轉(zhuǎn)換，可以表達(dá)相同的邏輯關(guān)系§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述PLC的用戶程序§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）梯形圖編程語言與電氣原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性，與原有繼電器控制相一致，電氣技術(shù)人員易于掌握不同點(diǎn)是：梯形圖中的電流不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，應(yīng)用時(shí)需要與原有繼電器控制的概念區(qū)別對待電動機(jī)直接起動控制電路PLC控制的梯形圖程序§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）是PLC程序設(shè)計(jì)中最常用的編程語言是與繼電器線路類似的一種編程語言是一種圖形語言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）左右的豎線稱為左右母線，右邊的母線經(jīng)常省去梯形圖中接點(diǎn)（觸點(diǎn)）分為常開接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)接點(diǎn)可屬于PLC的輸入繼電器，也可屬于其內(nèi)部繼電器或其它繼電器§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（Ladderdiagram，LAD）梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，但線圈是并聯(lián)的，不要串聯(lián)內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用PLC采用的是按循環(huán)掃描的方式，沿梯形圖先后順序執(zhí)行在同一掃描周期中的結(jié)果將留在輸出映像寄存器中，所以輸出繼電器的值可以在用戶程序中當(dāng)做條件使用§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述1)梯形圖語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述2)語句表語言（StatementList，STL）類似匯編語言的一種助記符編程語言由操作碼和操作數(shù)組成與梯形圖編程語言一一對應(yīng)，一般可相互轉(zhuǎn)換通過手持器編程對用戶程序進(jìn)行編制PLC控制的梯形圖程序PLC的語句表程序§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述2)語句表語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述2)語句表語言（StatementList，STL）語句表編程語言的特點(diǎn)：采用助記符來表示操作功能，具有容易書寫的特點(diǎn)不夠形象，不容易掌握在手持器的鍵盤上采用助記符表示，便于操作，可以無計(jì)算機(jī)的場合用手持編程器進(jìn)行編程設(shè)計(jì)語句表與梯形圖有對應(yīng)關(guān)系語言表的使用需要較長時(shí)間的培訓(xùn)和練習(xí)，但可實(shí)現(xiàn)某些梯形圖不能實(shí)現(xiàn)的功能§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述2)語句表語言（§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述3)功能塊圖語言（FunctionBlockDiagram，F(xiàn)BD）是與數(shù)字邏輯電路類似的一種PLC編程語言使用類似于布爾代數(shù)的圖形邏輯符號來表示控制邏輯一些復(fù)雜的功能用指令框表示，適合于有數(shù)字電路基礎(chǔ)的編程人員用類似于與門、或門的框圖來表示邏輯運(yùn)算關(guān)系方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算，方框用“導(dǎo)線”連在一起，信號自左向右采用功能塊圖的形式來表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊有不同的功能§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述3)功能塊圖語言§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述3)功能塊圖語言（FunctionBlockDiagram，F(xiàn)BD）以功能模塊為單位，分析理解控制方案簡單容易功能模塊是用圖形的形式表達(dá)功能，直觀性強(qiáng)，對于具有數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)人員很容易掌握的編程對規(guī)模大、控制邏輯關(guān)系復(fù)雜的控制系統(tǒng)，由于功能模塊圖能夠清楚表達(dá)功能關(guān)系，使編程高度時(shí)間大大減少PLC控制的梯形圖程序功能模塊圖§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述3)功能塊圖語言§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述4)順序功能圖語言（Sequentialfunctionchart,SFC）是為了滿足順序邏輯控制而設(shè)計(jì)的編程語言編程時(shí)將順序流程動作的過程分成步和轉(zhuǎn)換條件，根據(jù)轉(zhuǎn)移條件對控制系統(tǒng)的功能流程順序進(jìn)行分配，一步一步的按照順序動作第一步代表一個(gè)控制功能任務(wù)，用方框表示在方框內(nèi)含有用于完成相應(yīng)控制功能任務(wù)的梯形圖邏輯使程序結(jié)構(gòu)清晰，易于閱讀及維護(hù)，大大減輕編程的工作量，縮短編程和調(diào)試時(shí)間用于系統(tǒng)規(guī)模較大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場合§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述4)順序功能圖語§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述4)順序功能圖語言（Sequentialfunctionchart,SFC）以功能為主線，按照功能流程的順序分配，條理清楚，便于用戶理解程序避免梯形圖或其他語言不能順序動作的缺陷，同時(shí)也避免了用梯形圖語言對順序動作編程時(shí)，由于機(jī)械互鎖造成用戶程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以理解的缺陷；用戶程序掃描時(shí)間也可能會縮短PLC控制的梯形圖程序§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述4)順序功能圖語§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述5)結(jié)構(gòu)文本語言（StructuredText，ST）用結(jié)構(gòu)化的描述文本來描述程序的一種編程語言類似于高級語言，采用結(jié)構(gòu)化文本來描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系，主要用于其他編程語言較難實(shí)現(xiàn)的用戶程序編制大多數(shù)PLC制造商采用的結(jié)構(gòu)化文本編程語言與BASIC語言、PASCAL語言或C語言等高級語言相類似，但為了應(yīng)用方便，在語句的表達(dá)方法及語句的種類等方面都進(jìn)行了簡化特點(diǎn)：采用高級語言進(jìn)行編程，可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算需要有一定的計(jì)算機(jī)高級語言的知識和編程技巧，對工程設(shè)計(jì)人員要求較高，直觀性和操作性較差§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述5)結(jié)構(gòu)文本語言§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述不同型號的PLC編程軟件對以上五種編程語言的支持各類是不同的，早期的PLC僅僅支持梯形圖編程語言和指令表編程語言。目前的PLC對梯形圖（LAD）、語句表（STL）、功能塊圖（FBD）編程語言都可以支持，比如西門子S7-200/300/400PLC在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員不但對PLC的硬件性能了解外，也要了解PLC對編程語言的支持情況ST是用結(jié)構(gòu)化的描述文本來描述程序的一種編程語言§2.2PLC的軟件系統(tǒng)2.編程語言概述不同型號的PLC§2.3PLC的工作原理1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)繼電器控制電路§2.3PLC的工作原理1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的PLC控制電路§2.3PLC的工作原理1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的PLC控制電路§2.31.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的PLC程序§2.3PLC的工作原理1.PLC的控制作用電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的PLC程序§2.3P2.PLC的工作過程兩種工作狀態(tài)：RUN(運(yùn)行狀態(tài))和STOP(停止、編程狀態(tài))下載程序時(shí)PLC必須處于停止?fàn)顟B(tài)兩種狀態(tài)可通過PLC上的開關(guān)或上位機(jī)命令來設(shè)置PLC按循環(huán)掃描方式工作(5件)，周而復(fù)始，周期一般為10msSTOP狀態(tài)下完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)內(nèi)部處理：自檢、自診斷通信服務(wù)：通過網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換PLC的循環(huán)掃描§2.3PLC的工作原理2.PLC的工作過程兩種工作狀態(tài)：RUN(運(yùn)行狀態(tài))和2.PLC的工作過程輸入采樣按順序輸入映像寄存器(I/X)有輸入/無輸入(1/0)，由外界決定集中采樣執(zhí)行程序順序執(zhí)行用戶程序中間數(shù)據(jù)的提取和變量的存儲元件映像寄存器(M)輸出映像寄存器(Q/Y)與I/O口不發(fā)生關(guān)系，只對輸出繼電器賦值(一次或多次)輸出刷新輸出映像寄存器to輸出鎖存器集中輸出§2.3PLC的工作原理2.PLC的工作過程輸入采樣§2.3PLC的工作原理2.PLC的工作過程小型PLCI/O點(diǎn)少，用戶程序短采用集中采樣、集中輸出的工作方式雖降低系統(tǒng)的效率，但可使PLC大多數(shù)時(shí)間與外部隔離可提高系統(tǒng)的抗干擾能力和總體響應(yīng)速度大型PLCI/O點(diǎn)多，用戶程序長可采用定期或中斷的方式進(jìn)行輸入和輸出也可采用智能I/O接口的方式§2.3PLC的工作原理2.PLC的工作過程小型PLC§2.3PLC的工作原理3.PLC的輸出滯后問題主要原因：循環(huán)掃描的工作方式其它原因輸入濾波輸出繼電器的機(jī)械運(yùn)動程序編寫不當(dāng)如何改善增加掃描周期中的輸入/輸出次數(shù)增加立即讀/寫功能，直接操作輸入/輸出接口專用的I/O模塊§2.3PLC的工作原理3.PLC的輸出滯后問題主要原因：循環(huán)掃描的工作方式§2.§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量1.西門子PLC的存儲區(qū)->S7-200程序存儲區(qū)變量存儲區(qū)參數(shù)存儲區(qū)§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量1.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.西門子PLC的存儲區(qū)->S7-300§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.西門子PLC的存儲區(qū)->S7-400§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量2.西門子PLC的§2.4西門子PLC的存儲區(qū)與編程變量3.西門子PLC的編程變量用戶程序：根據(jù)當(dāng)前的變量值，確定新值編程變量是從程序變量的角度對存儲區(qū)進(jìn)行表述，是對存儲區(qū)的一種新的理解編程變量又稱為編程元件，本質(zhì)上是存儲區(qū)中的變量西門子PLC編程變量：輸入繼電器（輸入映像）I輸出繼電器（輸出映像）Q中間繼電器M定時(shí)器T計(jì)數(shù)器C局部數(shù)據(jù)L數(shù)據(jù)塊D累加器ACS7-200：全局變量V、特殊中間繼電器S