電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)S7-1200PLC基礎(chǔ)知識(shí)

電氣控制及S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)S7-1200PLC基礎(chǔ)知識(shí)匯報(bào)人：AA2024-01-28電氣控制基礎(chǔ)S7-1200PLC概述S7-1200PLC硬件組成S7-1200PLC軟件編程S7-1200PLC通信技術(shù)S7-1200PLC應(yīng)用實(shí)例目錄01電氣控制基礎(chǔ)

電氣控制原理電氣控制的基本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速等控制，以及對(duì)各種生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)和加工工藝過(guò)程的控制。電氣控制原理的核心是通過(guò)對(duì)電路中的電壓、電流等電信號(hào)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)或其他用電設(shè)備的控制。電氣控制原理的實(shí)現(xiàn)方式包括繼電-接觸控制、PLC控制、計(jì)算機(jī)控制等。接觸器繼電器熔斷器按鈕開(kāi)關(guān)電氣控制元件一種用于頻繁地接通和切斷交直流主電路及大容量控制電路的電器，具有低壓釋放保護(hù)功能。一種當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載或短路故障時(shí)，能自動(dòng)切斷電路的電器。一種根據(jù)輸入信號(hào)的變化而接通或斷開(kāi)控制電路，實(shí)現(xiàn)控制目的的電器。一種手動(dòng)操作接通或斷開(kāi)小電流控制電路的電器。電氣控制線路設(shè)計(jì)滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制的要求；在滿足生產(chǎn)要求的前提下，力求使控制線路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)；保證控制安全，便于操作和維修。設(shè)計(jì)原則了解和分析被控對(duì)象的工作原理、工藝過(guò)程、技術(shù)特性和對(duì)電氣控制的要求；確定電氣控制方案，選擇電動(dòng)機(jī)類型、容量、電壓等級(jí)和控制方式；設(shè)計(jì)電氣控制原理圖，合理選擇電器元件，并考慮元器件之間的連接和布局；根據(jù)電氣控制原理圖設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的總體配置，繪制電氣設(shè)備總裝圖和接線圖；編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)。設(shè)計(jì)步驟02S7-1200PLC概述PLC（ProgrammableLogicCont…可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。要點(diǎn)一要點(diǎn)二PLC的發(fā)展從最初的替代繼電器控制，到目前的復(fù)雜自動(dòng)化控制系統(tǒng)，PLC經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段，功能不斷增強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。PLC的定義與發(fā)展S7-1200PLC的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)S7-1200PLC采用緊湊的模塊化設(shè)計(jì)，使得安裝和維護(hù)更加便捷。S7-1200PLC具有高速的處理能力和豐富的指令集，能夠滿足復(fù)雜的控制需求。S7-1200PLC支持多種擴(kuò)展模塊，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活配置。S7-1200PLC采用高品質(zhì)的元器件和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，確保長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠運(yùn)行。緊湊設(shè)計(jì)強(qiáng)大的性能靈活的擴(kuò)展性高可靠性工業(yè)自動(dòng)化樓宇自動(dòng)化能源管理交通運(yùn)輸S7-1200PLC的應(yīng)用領(lǐng)域01020304S7-1200PLC廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)線自動(dòng)化、機(jī)器人控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域。S7-1200PLC可用于樓宇照明、空調(diào)、電梯等系統(tǒng)的控制。S7-1200PLC可用于太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源系統(tǒng)的監(jiān)控與管理。S7-1200PLC可用于軌道交通、智能交通等系統(tǒng)的控制與管理。03S7-1200PLC硬件組成執(zhí)行用戶程序，處理數(shù)據(jù)，是PLC的核心部件。微處理器包括系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器將外部電源轉(zhuǎn)換為內(nèi)部工作電源，并為CPU模塊提供穩(wěn)定可靠的工作電壓。電源電路提供與外部設(shè)備連接的接口，如輸入輸出接口、通信接口等。接口電路CPU模塊將外部輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部可處理的信號(hào)，通常包括數(shù)字量輸入和模擬量輸入兩種類型。輸入模塊將PLC內(nèi)部處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為外部設(shè)備可接受的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，也包括數(shù)字量輸出和模擬量輸出兩種類型。輸出模塊輸入/輸出模塊為PLC提供穩(wěn)定可靠的工作電源，通常采用開(kāi)關(guān)電源或線性電源。具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等保護(hù)功能，確保PLC在異常情況下不受損壞。電源模塊電源保護(hù)電源供應(yīng)提供與上位機(jī)、其他PLC或自動(dòng)化設(shè)備通信的接口，支持多種通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。通信接口對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送、轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)等。通信處理通信模塊04S7-1200PLC軟件編程03編程軟件的安裝與授權(quán)介紹軟件的安裝步驟、授權(quán)方式及注意事項(xiàng)。01TIAPortal全集成自動(dòng)化門戶，提供統(tǒng)一的工程環(huán)境，支持S7-1200PLC的編程、調(diào)試和診斷。02Step7Basic針對(duì)S7-1200PLC的簡(jiǎn)化版編程軟件，適用于小型自動(dòng)化項(xiàng)目。編程軟件介紹直觀易懂的圖形化編程語(yǔ)言，類似于繼電器控制電路。LAD梯形圖FBD功能塊圖STL語(yǔ)句表指令系統(tǒng)以功能塊為單位的圖形化編程語(yǔ)言，適用于復(fù)雜邏輯控制。類似于匯編語(yǔ)言的文本編程語(yǔ)言，具有較高的靈活性。介紹S7-1200PLC的指令集，包括位邏輯指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令等。編程語(yǔ)言與指令系統(tǒng)程序組織塊介紹S7-1200PLC的程序結(jié)構(gòu)，包括主程序、子程序、中斷程序等。數(shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)程序中的變量和數(shù)據(jù)，包括輸入、輸出、中間變量等。編程方法介紹常用的編程技巧和方法，如順序控制、循環(huán)控制、條件控制等。程序結(jié)構(gòu)與編程方法調(diào)試工具介紹TIAPortal和Step7Basic提供的調(diào)試工具，如變量監(jiān)視、斷點(diǎn)設(shè)置、單步執(zhí)行等。仿真功能利用軟件進(jìn)行程序仿真，模擬實(shí)際PLC的運(yùn)行情況，方便程序的調(diào)試和驗(yàn)證。故障診斷與排除介紹常見(jiàn)的故障類型、診斷方法和排除技巧，提高PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。調(diào)試與仿真05S7-1200PLC通信技術(shù)通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)通常由信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和信宿五個(gè)部分組成。通信基本概念通信是指信息在發(fā)送端和接收端之間的傳輸過(guò)程，涉及信號(hào)編碼、傳輸介質(zhì)、傳輸協(xié)議等要素。通信方式分類根據(jù)通信信號(hào)的性質(zhì)和傳輸方式，通信可分為模擬通信和數(shù)字通信；根據(jù)通信雙方的操作方式，可分為單工、半雙工和全雙工通信。通信基礎(chǔ)知識(shí)S7-1200PLC通信接口01S7-1200PLC提供多種通信接口，如以太網(wǎng)接口、PROFINET接口、RS485/RS232接口等，以滿足不同通信需求。S7-1200PLC通信協(xié)議02S7-1200PLC支持多種通信協(xié)議，如TCP/IP、ISOonTCP、ModbusRTU/ASCII/TCP等，可實(shí)現(xiàn)與不同設(shè)備的互聯(lián)互通。S7-1200PLC通信參數(shù)設(shè)置03在使用S7-1200PLC進(jìn)行通信時(shí)，需要對(duì)通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗(yàn)等，以確保通信的穩(wěn)定性和可靠性。S7-1200PLC通信接口與協(xié)議123通過(guò)以太網(wǎng)接口連接S7-1200PLC與上位機(jī)或其他PLC，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和遠(yuǎn)程控制。以太網(wǎng)通信實(shí)例利用PROFINET協(xié)議構(gòu)建工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)S7-1200PLC與自動(dòng)化設(shè)備之間的快速、高效通信。PROFINET通信實(shí)例通過(guò)ModbusTCP協(xié)議連接S7-1200PLC與遠(yuǎn)程設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集和監(jiān)控。ModbusTCP通信實(shí)例S7-1200PLC網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)例06S7-1200PLC應(yīng)用實(shí)例使用S7-1200PLC實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的順序控制，通過(guò)編程設(shè)置信號(hào)燈的亮滅時(shí)間和順序，確保交通流暢和安全。交通信號(hào)燈控制將S7-1200PLC應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電梯的上下行、開(kāi)關(guān)門等順序控制功能，提高電梯運(yùn)行效率和安全性。電梯控制系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線中，利用S7-1200PLC進(jìn)行順序控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化和智能化，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。自動(dòng)化生產(chǎn)線順序控制應(yīng)用實(shí)例通過(guò)S7-1200PLC對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)、停止、加速、減速等運(yùn)動(dòng)控制功能，滿足各種機(jī)械設(shè)備的需求。電機(jī)控制將S7-1200PLC應(yīng)用于液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸、氣缸等執(zhí)行元件的精確控制，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)利用S7-1200PLC對(duì)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的各種復(fù)雜動(dòng)作和軌跡規(guī)劃，提高機(jī)器人的工作效率和靈活性。機(jī)器人控制運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用實(shí)例溫度控制利用S7-1200PLC對(duì)壓力進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)和保持恒定，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行和安全性。壓力控制液位控制通過(guò)S7-1200PLC對(duì)液位進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)液位的自動(dòng)調(diào)節(jié)和保持恒定，防止液體溢出或干涸。通過(guò)S7-1200PLC對(duì)溫度進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)和保持恒定，滿足各種工藝過(guò)程的需求。過(guò)程控制應(yīng)用實(shí)例組態(tài)軟件界面利用組態(tài)軟件與S7