S7-200可编程控制器技术教程1

可编程控制器概述主要内容1.1PLC的定义1.2PLC与其它工业控制系统的比较1.3PLC的特点1.4PLC的应用领域1.5PLC的分类1.6PLC的基本组成1.7PLC的配置1.8PLC的软件系统1.9PLC的工作原理1.1PLC的定义国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义是：可编程逻辑控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出来控制各类机械的生产过程。1.2PLC与其它工业控制系统的比较（1）与继电接触器控制系统的比较PLC控制系统具有如下特点：①灵活性和可扩展性②可靠性和可维护性③控制速度和精度④延时的可调性和精确性⑤设计施工的快速性⑥经济性（2）与计算机控制系统的比较PLC控制系统有下面的特点：①可采用功能模块的结构形式②采用扫描工作方式③分散的可以自治的系统④适应恶劣的工业生产环境⑤程序设计简单，更容易被技术人员掌握⑥通讯灵活方便（3）与集散控制系统（DCS）的比较①PLC控制系统由继电接触器控制系统发展而来②DCS由化工行业回路仪表控制系统发展而来③PLC在开关量和顺序控制方面有优势④DCS在模拟量连续控制和回路调节方面有优势⑤PLC系统更加灵活，但是需要编程⑥DCS具有控制、操作、现场仪表三级结构，功能相对固定⑦PLC系统将会兼有集散控制系统的形态和功能1.3PLC的特点3.1可靠性高、抗干扰能力强3.2功能强、应用面广3.3使用方便、适应性强3.4编程方便、易于掌握3.5系统设计、安装、调试时间少3.6维修方便3.7体积小、重量轻、耗电少。1.4PLC的应用领域4.1开关量逻辑与顺序控制遍及许多行业，如机床电气控制、电梯运行、高炉上料、汽车装配、啤酒罐装等等。4.2运动控制用于直线运动和圆周运动的控制。4.3闭环过程控制通过模拟模块，可以实现对温度、压力、流量、液面高度等连续变化量的PID控制。4.4数据处理具有数学运算（包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传递、排序和查表、位操作等功能；可以完成数据的采集、分析和处理，可以与存储器中存储的参考数据相比较，也可以传送给其它智能装置或传送给打印机打印制表。4.5联网通信能用于PLC与PLC、PLC与上位机以及其它智能设备之间的通信，构成“集中管理、分散控制”的分布控制系统，或实现整个工厂的自动化。1.5PLC的分类按I/O点数和存储容量可以分为小型PLCI/O点数在256点以下，存储容量为2k步。中型PLCI/O点数在256～2048点之间，存储容量为2～8k步。大型PLCI/O点数在2048点以上，存储容量达8k步以上。按PLC的控制性能分类低档机中档机高档机按PLC的结构分类整体式组合式混合式1.6PLC的基本组成主要由CPU模块、输入输出模块、电源模块和外部设备组成。⑴CPU模块①微处理器（CPU芯片）②存储器随机存取存储器只读存储器电可擦除可编程的只读存储器⑵输入输出模块①数字量输入模块②数字量输出模块③模拟量输入模块④模拟量输出模块⑤扩展接口模块⑥通信接口模块⑶电源模块⑷外部设备编程器、文本显示器、操作面板、打印机等输入、输出继电器示意图直流24V输入电路+24V输入端子COM内部电路LEDPLC内部内部电路PLC的输出接口电路(a)(b)(c)PLC内部COM～PLC内部负载COM～PLC内部负载COM负载1.7PLC的配置7.1基本配置根据PLC的结构类型，基本配置分三种：⑴整体式结构⑵模块式结构⑶混合式结构7.2扩展配置⑴近程扩展配置⑵远程扩展配置1.8PLC的软件系统8.1系统程序⑴系统管理程序⑵用户指令解释程序和编译程序⑶标准程序模块和系统调用8.2用户程序⑴用户环境①线性程序②分块程序③结构化程序⑵用户程序结构⑶用户程序语言1.9PLC的工作原理循环扫描工作过程PLC在一个扫描周期内完成以下5个扫描过程①CPU自诊断程序②通信处理③读输入④执行用户程序⑤写输出输入输出的处理过程①输入采样②程序执行③输出刷新谢谢，欢迎批评指正！