課題一-可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)

任務(wù)1初識(shí)可編程序控制器任務(wù)2可編程序控制器硬件安裝與接線任務(wù)3編程軟件的使用課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件1.了解PLC的特點(diǎn)、分類，熟悉PLC的主要性能指標(biāo)。2.了解西門(mén)子S7－200系列PLC的基本型號(hào)及性能。3.能識(shí)別常用PLC品牌，了解常用PLC的主要性能指標(biāo)。4.掌握PLC的選型方法，能根據(jù)控制要求進(jìn)行PLC的選型。任務(wù)1初識(shí)可編程序控制器可編程序控制器（簡(jiǎn)稱PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了3C技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目前已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并與數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱。

課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件實(shí)訓(xùn)設(shè)備清單課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件1987年2月，IEC通過(guò)了對(duì)PLC的定義:“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用一類可編寫(xiě)程序的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。”課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件一、PLC的特點(diǎn)１.抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高２.編程簡(jiǎn)單易學(xué)、使用方便PLC梯形圖和繼電－接觸器控制電路圖課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件PLC等效繼電器與繼電－接觸器控制電路的電氣符號(hào)對(duì)照課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件３.控制功能強(qiáng)、靈活性高４.開(kāi)發(fā)周期短、維護(hù)方便５.體積小、功耗低課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件二、PLC的主要性能指標(biāo)1.輸入/輸出點(diǎn)數(shù)2.存儲(chǔ)容量3.掃描速度4.編程指令的種類和條數(shù)5.擴(kuò)展能力和功能模塊種類課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件三、PLC的分類1.按照結(jié)構(gòu)形式分類（1）整體式PLC（2）模塊式PLC整體式PLC的基本結(jié)構(gòu)模塊式PLC的基本結(jié)構(gòu)課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2.按照數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)分類按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)分類課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件關(guān)于數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的劃分并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。隨著PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)、用戶程序存儲(chǔ)器容量及功能的劃分會(huì)有所變化。某些小型PLC也具有中型甚至大型PLC的功能，這是PLC的發(fā)展趨勢(shì)。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件四、S7－200系列PLC的型號(hào)及性能1.CPU模塊S7－200系列CPU模塊將電源、CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、通信接口、I/O擴(kuò)展接口等各個(gè)功能集成在一個(gè)緊湊的外殼中，從而形成了一個(gè)整體式小型PLC。CPU模塊也常稱為PLC主機(jī)、本機(jī)或基本單元。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件S7－200系列CPU模塊的技術(shù)指標(biāo)課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件每一種基本型號(hào)的CPU模塊都有24VDC和120~220VAC兩種電源供電類型。例如，CPU226有CPU226（DC/DC/DC）和CPU226（AC/DC/RLY）兩種。其中，DC/DC/DC指的是24V直流電源供電/直流數(shù)字量輸入/場(chǎng)效應(yīng)晶體管直流數(shù)字量輸出；AC/DC/RLY指的是120~220V交流電源供電/直流數(shù)字量輸入/繼電器數(shù)字量輸出。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2.擴(kuò)展模塊S7－200系列PLC數(shù)字量I/O、模擬量I/O擴(kuò)展模塊的基本參數(shù)課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件五、PLC的選型方法1.PLC機(jī)型的選擇（1）合理的結(jié)構(gòu)形式（2）安裝方式的選擇PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程I/O式以及多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。（3）相應(yīng)的功能要求（4）響應(yīng)速度要求（5）系統(tǒng)可靠性的要求（6）機(jī)型盡量統(tǒng)一課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2.PLC容量的選擇（1）I/O點(diǎn)數(shù)的選擇PLCI/O點(diǎn)的平均價(jià)格比較高，因此應(yīng)合理選用PLCI/O點(diǎn)的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭(zhēng)使用到的I/O點(diǎn)最少，但必須留有一定的余量。通常I/O點(diǎn)數(shù)是根據(jù)被控對(duì)象的輸入、輸出信號(hào)的實(shí)際需要，再加上10％~15％的余量來(lái)確定的。（2）存儲(chǔ)容量的選擇用戶程序所需的存儲(chǔ)容量大小與PLC系統(tǒng)的功能有關(guān)。存儲(chǔ)容量＝開(kāi)關(guān)量I/O點(diǎn)總數(shù)×10＋模擬量通道數(shù)×100課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件3.I/O模塊的選擇（1）開(kāi)關(guān)量輸入模塊的選擇開(kāi)關(guān)量輸入模塊用來(lái)接收現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的開(kāi)關(guān)信號(hào)，并將輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部接受的低電壓信號(hào)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)、外信號(hào)的電氣隔離。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（2）開(kāi)關(guān)量輸出模塊的選擇1）輸出方式的選擇。2）輸出接線方式的選擇。3）驅(qū)動(dòng)能力的選擇。輸出模塊的驅(qū)動(dòng)能力必須使輸出電流大于負(fù)載的額定電流。4）注意同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)量。5）輸出的最大電流與負(fù)載類型、環(huán)境溫度等因素有關(guān)。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（3）模擬量I/O模塊的選擇模擬量I/O模塊的主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并與PLC內(nèi)部總線相連，同時(shí)為了安全也有電氣隔離功能。模擬量輸入（A/D）模塊將現(xiàn)場(chǎng)由傳感器檢測(cè)而產(chǎn)生的連續(xù)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部可接收的數(shù)字量；模擬量輸出（D/A）模塊將PLC內(nèi)部的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)輸出。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件4.電源模塊的選擇電源模塊的選擇主要考慮電源輸出額定電流和電源輸入電壓。電源模塊的輸出額定電流必須大于CPU模塊、I/O模塊和其他特殊模塊等消耗電流的總和，同時(shí)還應(yīng)考慮今后I/O模塊的擴(kuò)展等因素；電源輸入電壓一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要而定。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件一、參觀工廠或觀看PLC應(yīng)用錄像課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件二、PLC的選型1.分析所需PLC功能進(jìn)行選型2.分析所需PLC的I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行選型3.確定PLC的型號(hào)規(guī)格（1）CPU224模塊（輸入14點(diǎn)/輸出10點(diǎn)）（2）CPU226模塊（輸入24點(diǎn)/輸出16點(diǎn)）課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件常用PLC簡(jiǎn)介1.美國(guó)PLC產(chǎn)品課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2.歐洲PLC產(chǎn)品課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件3.日本PLC產(chǎn)品課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件任務(wù)2可編程序控制器硬件安裝與接線１.了解PLC的硬件和軟件組成，掌握PLC的工作原理。２.熟悉PLC最常用的編程語(yǔ)言———梯形圖和指令表。３.了解PLC控制系統(tǒng)與繼電－接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別。４.能識(shí)別PLC的外部特征并正確安裝PLC。５.能完成PLC輸入、輸出器件及用電電源的接線。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件一、PLC硬件PLC硬件的基本組成包括中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口（I/O接口）、I/O擴(kuò)展接口、通信接口及電源等。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件1.中央處理器(CPU)CPU是PLC的運(yùn)算和控制中心，一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成，它通過(guò)控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線與存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、通信接口等聯(lián)系。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件２.存儲(chǔ)器PLC使用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）和電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）。根據(jù)用途的不同，PLC中的存儲(chǔ)器可分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件３.輸入/輸出接口(I/O接口)輸入接口的電源可以由外部提供，也可以由PLC內(nèi)部提供。輸出接口電路的電源必須由外部提供。（1）輸入接口課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（2）輸出接口輸出接口電路有繼電器輸出型、場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出型和雙向晶閘管輸出型1）繼電器輸出型繼電器輸出型接口電路課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2）場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出型場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出型接口電路課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件3）雙向晶閘管輸出型雙向晶閘管輸出型接口電路課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件①PLC輸出接口本身都不帶電源，

必須由外部提供，

同時(shí)應(yīng)在輸出回路串聯(lián)熔斷器，

避免因負(fù)載電流過(guò)大而損壞輸出器件或電路板。②感性負(fù)載斷電時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高的反電勢(shì)，對(duì)輸出單元電路產(chǎn)生沖擊，因此，對(duì)于大電感或頻繁關(guān)斷的感性負(fù)載應(yīng)使用外部抑制電路，一般采用阻容吸收電路或二極管吸收電路。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件4.擴(kuò)展接口當(dāng)用戶所需要的I/O點(diǎn)數(shù)超過(guò)PLC基本單元的I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)，可通過(guò)此接口用扁平電纜線將I/O擴(kuò)展模塊與PLC基本單元相連接，以增加PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，從而滿足控制系統(tǒng)的要求。5.通信接口通信接口是專用于數(shù)據(jù)通信的，主要實(shí)現(xiàn)“人－機(jī)”對(duì)話和“機(jī)－機(jī)”對(duì)話。6.電源PLC使用交流220V電源或直流24V電源。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件二、PLC軟件1.系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序分為系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序以及標(biāo)準(zhǔn)程序模塊和系統(tǒng)調(diào)用程序。2.用戶程序用戶程序又稱為應(yīng)用程序，是指PLC的使用者根據(jù)各種控制要求使用制造廠商提供的編程軟件自行編寫(xiě)的程序。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件PLC最常用的編程語(yǔ)言有梯形圖和指令表（1）梯形圖梯形圖是中國(guó)國(guó)內(nèi)使用最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為PLC的第一編程語(yǔ)言。PLC梯形圖課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（2）語(yǔ)句表課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件三、PLC的工作原理S7－200PLC的循環(huán)掃描工作過(guò)程課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件四、PLC控制系統(tǒng)與繼電－接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別1.組成的器件不同2.觸點(diǎn)的數(shù)量不同3.控制方式不同4.工作方式不同課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件一、認(rèn)識(shí)S7－200系列PLC的外部特征S7－200系列CPU226模塊的實(shí)物外觀課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件1.接線端子2.I/O狀態(tài)指示燈3.運(yùn)行狀態(tài)指示燈4.可選卡插槽與可選卡5.通信接口和擴(kuò)展I/O接口6.模擬電位器課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件1.接線端子（1）底部端子課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（2）頂部端子課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件二、S7－200系列PLC的安裝與拆卸1.安裝位置課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2.安裝CPU模塊或擴(kuò)展模塊（1）面板方式安裝（2）導(dǎo)軌方式安裝3.拆卸CPU模塊或擴(kuò)展模塊課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件4.拆卸和安裝端子排（1）端子排的拆卸（2）端子排的重新安裝課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件三、S7－200系列PLC的接線PLC的接線包括輸入器件的接線、輸出器件的接線以及用電電源的接線。PLC常用輸入、輸出器件實(shí)物圖課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件1.輸入器件的接線接近開(kāi)關(guān)接線圖及CPU226（AC/DC/RLY）模塊輸入器件接線圖課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2.輸出器件的接線（1）繼電器輸出型CPU模塊即CPU226（AC/DC/RLY）模塊的輸出器件接線圖CPU226（AC/DC/RLY）模塊輸出器件接線圖課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（2）場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出型CPU模塊即CPU226（DC/DC/DC）模塊的輸出器件接線圖CPU226（DC/DC/DC）模塊輸出器件接線圖A）接線實(shí)物圖b）接線原理圖課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件3.用電電源的接線PLC電源接線圖A）CPU226（AC/DC/RLY）b）CPU226（DC/DC/DC）課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件四、S7－200系列PLC安裝與接線訓(xùn)練1.接線圖課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件

S7－200系列PLC輸入端子是分組的且各組之間相互獨(dú)立，同一組只能采用一種輸入接法（源型輸入或漏型輸入），但不同組可以采用不同輸入接法，上圖中第一組采用的是漏型輸入，而第二組采用的是源型輸入。另外，由于第二組的NPN型接近開(kāi)關(guān)已經(jīng)采用源型輸入，如果第二組還有其他輸入器件，則該組中的其他輸入器件也只能適應(yīng)NPN型接近開(kāi)關(guān)而采用源型輸入接法。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2.步驟及工藝要求課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件任務(wù)3編程軟件的使用1.了解PLC用戶程序結(jié)構(gòu)，熟悉PLC編程元件、編址方式及數(shù)據(jù)類型。2.熟悉編程軟件的主界面，掌握編程軟件和PLC建立通信聯(lián)系的方法。3.能采用梯形圖程序輸入法輸入PLC梯形圖程序，

并編譯、下載及調(diào)試PLC控制程序。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件一、PLC用戶程序結(jié)構(gòu)主程序：程序的主體，每一個(gè)項(xiàng)目都必須有且只能有一個(gè)主程序，在主程序中可以調(diào)用子程序和中斷程序。子程序：一個(gè)可選的指令集合。子程序最多可以有64個(gè)，僅在被主程序、中斷程序或其他子程序調(diào)用時(shí)執(zhí)行。中斷程序：一個(gè)可選的指令集合.中斷程序最多可以有128個(gè)。中斷程序不被主程序調(diào)用，而是在中斷事件(如輸入中斷、定時(shí)中斷、高速計(jì)數(shù)器中斷、通信中斷等)發(fā)生時(shí)由PLC的操作系統(tǒng)調(diào)用。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件二、PLC的編程元件及編址方式1.編程元件S7－200系列PLC的編程元件沿用了傳統(tǒng)的繼電－接觸器控制線路中繼電器的名稱，并根據(jù)其功能分別稱為輸入繼電器、輸出繼電器Q、輔助繼電器M、特殊輔助繼電器SM、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、變量存儲(chǔ)器V、順序控制繼電器S、局部變量存儲(chǔ)器L、模擬量輸入繼電器AI、模擬量輸出繼電器；AQ、累加器AC和高速計(jì)數(shù)器HC等。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2.編址方式（1）位編址課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（2）字節(jié)編址、字編址和雙字編址課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件變量存儲(chǔ)器V主要用于存儲(chǔ)變量，可以存放數(shù)據(jù)運(yùn)算的中間運(yùn)算結(jié)果或設(shè)置參數(shù)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，會(huì)經(jīng)常用到變量存儲(chǔ)器。變量存儲(chǔ)器可以是位編址，也可按字節(jié)、字、雙字為單位編址。其中，位存取的編號(hào)范圍根據(jù)CPU的型號(hào)有所不同，CPU221/222為V0.0~V2047.7共2KB存儲(chǔ)容量，CPU224為V0.0~V8091.7共8KB存儲(chǔ)容量，CPU224XP/224XPsi/226為V0.0~V10239.7共10KB存儲(chǔ)容量。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（3）其他編址方式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域中還包括T、C、AC、HC等，它們是模擬相關(guān)的電氣元件。由于數(shù)量很少，所以不用指出它們的字節(jié)，而是直接寫(xiě)出其編號(hào)，其編址方式為:區(qū)域標(biāo)識(shí)符＋元件號(hào)。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件三、PLC的指令及數(shù)據(jù)類型1.指令PLC的指令可分為基本指令和功能指令。所謂基本指令，是指最初為取代傳統(tǒng)的繼電－接觸器控制系統(tǒng)所需要的那些指令，一般包含位邏輯指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令等，是使用頻率最高的指令。功能指令則是為數(shù)據(jù)運(yùn)算及一些特殊功能設(shè)置的指令，如程序控制、傳送、移位、比較、轉(zhuǎn)換、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯操作、中斷及高速處理等。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件2.數(shù)據(jù)類型S7－200系列PLC的數(shù)據(jù)類型可以是布爾型、整數(shù)型、實(shí)數(shù)型或字符串型。課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件四、STEP7－Micro/WINV4.0編程軟件的使用課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件1.菜單欄2.工具欄3.瀏覽條4.指令樹(shù)5.輸出窗口6.狀態(tài)欄7.程序編輯器8.局部變量表課題一可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件一、選配PLC根據(jù)控制要求，本任務(wù)只需要簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量控制，并且僅有點(diǎn)動(dòng)按鈕SB和接觸器KM這兩個(gè)外部元件，即只需要1個(gè)輸入點(diǎn)和1個(gè)輸出點(diǎn)。如限于從S7－200系列PLC中選擇，可選擇S7－200系列C