西门子项目2 PLC基本指令PPT

项目二PLC基本指令的运用任务一S7-200系列PLC系统概述任务二STEP7一Micro/WIN编程软件的使用任务三三相异步电动机连续运行控制电路任务四三相异步电动机的正反转控制任务五两台电动机顺序启动控制任务六顺序相连的传送带控制系统任务七轧钢机的控制任务八十字路口交通信号灯PLC控制系统项目小结任务一PLC系统简介知识点：了解PLC的产生、特点、内部结构、扫描工作方式掌握PLC控制系统的组成了解S7-200PLC的结构、编程元件、寻址方式掌握输入、输出继电器掌握取、取反、输出指令和梯形图会对PLC进行输入、输出接线会利用取、取反、输出指令与输入、输出继电器编写梯形图程序实现简单的PLC控制技能点：PLC输入/输出接线●任务提出●知识链接●任务实施●思考与练习任务提出继电器接触器控制系统？？？？？？？？PLC构成的控制系统联系？？？？一、PLC的产生、定义及应用领域二、PLC的发展趋势三、PLC的特点四、PLC控制系统五、西门子S7-200（CPU224xp型）PLC的基本组成六、PLC的CPU工作方式七、PLC的基本工作原理八、编程语言与程序结构九、PLC内部资源十、PLC内部的编程元件十一、PLC内部数据存储方式及指令寻址方式十二、取、取反指令和输出指令知识点剖析一、PLC的产生、定义及应用领域1、PLC定义：ProgrammableLogicalController2、应用领域：开关量逻辑控制运动控制闭环过程控制数据处理和通信联网等二、PLC的发展趋势1、产品规模向大、小两个方向发展2、编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化3、PLC发展的多样化主要体现在三个方面：产品类型、编程语言和应用领域4、模块化：PLC的扩展模块发展迅速，明确化、专业化的复杂功能由专门模块来完成5、网络与通讯功能增强计算机与PLC之间以及各个PLC之间的联网和通讯的能力不断增强，使工业网络可以有效地节省资源，降低成本，提高系统的可靠性和灵活性。6、工业软件发展迅速三、PLC的特点1、可靠性高，抗干扰能力强(1)硬件措施(2)软件措施2、通用性强，使用方便3、采用模块化结构，使系统组合灵活方便4、编程语言简单、易学，便于掌握5、系统设计周期短6、安装简单、调试方便、维护工作量小四、PLC的控制系统图2—2PLC控制系统的示意图五、西门子S7-200（CPU224xp型）PLC的基本组成可编程控制器主要由CPU、存储器、基本I/O接口电路、外设接口、编程装置、电源等组成。CPU存储器外设接口编程器通信网络电源基本I/OI/O扩展接口图2-3可编程控制器结构例如：CPU224型，其输入、输出、CPU、电源模块均装设在一个基本单元的机壳内，是典型的整体式结构。当系统需要扩展时，选用需要的扩展模块与基本单元连接。扩展模块基本单元前盖电源和输出端子顶部端子盖输入端子和传感器电源端子状态LED存储器卡通信口底部端子盖输入／输出模块也称I／O接口、I／O部件或I／O单元，作为CPU与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换（1）数字量（开关量）输入模块（2）数字量（开关量）输出模块（3）模拟量输入模块（4）模拟量输出模块开关量输入接口1M0.00.10.20.30.40.50.60.72M1.01.11.21.31.41.5ML+332224V注：1、实际元件值可能有变2、可接受极性3、接地可选PLC外接线和24V直流输出端子PLC端子PLC内部开关量输出接口24V直流电源输出端子33331M1L+0.00.10.20.30.42M2L+0.50.60.71.01.1ML+DC图2-4PLC晶体管输出的输出端子PLC内部PLC端子PLC外接线1L+0.00.10.20.32L+0.40.50.62L0.71.01.1NL1AC24V～～～～图2-5继电器输出形式PLC输出端子六、PLC的CPU工作方式CPU前面板上用两个发光二极管显示当前工作方式，绿色指示灯亮，表示为运行状态，红色指示灯亮，表示为停止状态，在标有SF指示灯亮时表示系统故障，PLC停止工作。（1）STOP（停止）（2）RUN（运行）1、CPU的工作方式A、采用工作方式开关工作方式开关有3个挡位：STOP、TERM（Terminal）、RUN。A）把方式开关切到STOP位，可以停止程序的执行。B）把方式开关切到RUN位，可以起动程序的执行。C）把方式开关切到TERM（暂态）或RUN位，允许STEP7-Micro/WIN32软件设置CPU工作状态。如果工作方式开关设为STOP或TERM，电源上电时，CPU自动进入STOP工作状态。设置为RUN时，电源上电时，CPU自动进入RUN工作状态。B、采用编程软件（STEP7-Micro/WIN32）遥控改变2、改变CPU的工作方式的方法七、PLC的基本工作原理微型计算机：执行到END指令，程序运行结束PLC：循环扫描工作方式图2—6PLC基本的工作模式图2—7程序执行过程PLC在开始执行程序之前，首先扫描输入端子，按顺序将所有输入信号，读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中，这个过程称为输入采样，称输入刷新。PLC在运行程序时，所需的输入信号不是现时取输入端子上的信息，而是取输入映像寄存器中的信息。在本工作周期内这个采样结果的内容不会改变，只有到下一个扫描周期输入采样阶段才被刷新。PLC完成了输入采样工作后，按顺序从0000号地址开始的程序进行逐条扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运算处理，再将程序执行的结果写入输出映像寄存器中保存。但这个结果在全部程序未执行完之前不会送到输出端子上。执行完用户所有程序后，PLC将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。八．PLC的编程语言和程序结构（1）编程语言：梯形图语句表顺序功能图功能块图（2）程序结构：主程序、子程序、中断（a）梯形图（b）语句表九、PLC内部资源特性CPU221CPU222CPU224CPU226外形尺寸(mm)90×80×6290×80×62120.5×80×62196×80×62程序存储区(字)2048204840968192数据存储区(字)1024102440965120掉电保持时间(h)5050190190本机I/O6入/4出8入/6出14入/10出24入/16出扩展模块数量(个)0277高速计数器：单相双相4路30kHz2路20kHz4路30kHz2路20kHz6路30kHz4路20kHz6路30kHz4路20kHz脉冲输出(DC)2路20kHz2路20kHz2路20kHz2路20kHz模拟电位器(个)1122实时时钟配时钟卡配时钟卡内置内置通信口1RS-4851RS-4851RS-4852RS-485浮点数运算有I/O映像区256(128入/128出)布尔指令执行速度0.37μS/指令元件名称符号编号范围功能说明输入寄存器II0.0～I1.5共14点接受外部输入设备的信号输出寄存器QQ0.0～Q1.1共10点输出程序执行结果并驱动外部设备模拟量输入（只读）AIWAIW0～AIW62接收模拟量输入模块转换后的16位数字量模拟量输出（只写）AQWAQW0～AQW62暂存模拟量输出模块的输入值位存储器MM0.0～M31.7在程序内部使用，不能提供外部输出定时器256(T0～T255)T0、T64保持型通电延时1msT1～T4、T65～T68保持型通电延时10msT5～T31、T69～T95保持型通电延时100msT32、T96ON/OFF延时，1msT33～T36、T9～T100ON/OFF延时，10msT37～T63、T101～T255ON/OFF延时，100ms计数器CC0～C255加法计数器，触点在程序内部使用高速计数器HCHC0～HC5用来累计比CPU扫描速率更快的事件顺控继电器SS0.0～S31.7提供控制程序的逻辑分段变量存储器VVB0.0～VB5119.7数据处理用的数值存储元件局部存储器LLB0.0～LB63.7使用临时的寄存器，作为暂时存储器特殊存储器SMSM0.0～SM549.7CPU与用户之间交换信息特殊存储器SM(只读)SM0.0～SM29.7接受外部信号累加寄存器ACAC0～AC3用来存放计算的中间值十、PLC内部的编程元件(1)编址方式在计算机中使用的数据均为二进制数，二进制数的基本单位是1个二进制位，8个二进制位组成1个字节，2个字节组成一个字，2个字组成一个双字。存储器的单位可以是位(bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字(DoubleWord)，编址方式也可以是位、字节、字、双字。存储单元的地址由区域标识符、字节地址和位地址组成。位编址：寄存器标识符+字节地址+．+位地址，如I0.0、M0.1、Q0.2等。字节编址：寄存器标识符+字节长度B+字节号，如IB1、VB20、QB2等。字编址：寄存器标识符+字长度W+起始字节号，如VW20表示VB20和VB21这2个字节组成的字。双字编址：寄存器标识符+双字长度D+起始字节号，如VD20表示从VB20到VB23这4个字节组成的双字。十一、PLC内部数据存储方式及指令寻址方式(2)寻址方式（立即数寻址、直接寻址、间接寻址）①立即数寻址对立即数直接进行读写操作的寻址称为立即数寻址。二进制格式：用二进制数前加2#表示，如2#1001；十进制格式：直接用十进数表示，如20047；十六进制格式：用十六进制数前加16#表示，如16#4E4F；ASCII码格式：用单引号ASCII码文本表示，如‘goodby’。数据大小无符号整数范围有符号整数范围十进制十六进制十进制十六进制字节B(8位)0～2550～FF-128～+12780～7F字W(16位)0～65,5350～FFFF-32,768～+32,7678000～7FFF双字D(32位)0～4,294,967,2950～FFFFFFFF-2,147,483,648～+2,147,483,647800000000～7FFFFFFF图7．17CPU存储器中位数据表示方法(字节、位寻址)②直接寻址方式S7—200将信息存储在存储器中，存储单元按字节进行编址，无论所寻址的是何种数据类型，通常应指出它所在存储区域内的字节地址。每个单元都有惟一的地址，这种直接指出元件名称的寻址方式称为直接寻址。按位寻址时的格式为：Ax．y，使用时必须指定元件名称、字节地址和位号，如图7.17所示。③间接寻址间接寻址时操作数不提供直接数据位置，而是通过使用地址指针来存取存储器中的数据。在S7-200系列PLC中允许使用指针对I、Q、M、V、S、T(仅当前值)、C(仅当前值)寄存器进行间接寻址。MOVD&VB202，AC1MOVW*AC1，AC0图2-20使用指针的间接寻址LD(Load)：取指令，用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母线的连接。LDN(LoadNot)：取反指令，用于网络块逻辑运算开始的常闭触点与母线的连接。=(Out)：线圈驱动指令。使用说明如下：LD/LDN可取I、Q、M、SM、T、C、V、S的触点。“=”可驱动Q、M、SM、T、C、V、S的线圈，但不能驱动输入映像寄存器I。当PLC输出端不带负载时，尽量使用M或其他控制线圈。“=”可以并联使用任意次，但不能串联。十二、取、取反指令和输出指令例2-1：合上电源开关，没有按下点动按钮时指示灯不亮；按下点动按钮时指示灯点亮。适用PLC实现上述功能。LDI0.0=Q0.0（a）梯形图（b）语句表解：点动按钮SB0与PLC输入端子I0.0连接，指示灯与PLC输出端子Q0.0连接。则可以通过图2-22所示的梯形图来实现上述功能。任务实施一、工具、材料准备二、任务分析三、操作方法四、注意事项任务分析图2—23电动机点动运行电路a)主电路b)控制电路c)时序图表2-4电动机点动运行控制电路中逻辑变量l触点动作(常开触点接通，常闭触点断开)输入变量SBO触点不动作(常开触点断开，常闭触点接通)1线圈通电吸合输出变量KMO线圈断电释放表2-