西門子PLC培訓(xùn)教程ppt課件

1、西門子PLC培訓(xùn),工程部：王文俊,第一章 西門子PLC簡(jiǎn)單概述 第二章 PLC系統(tǒng)特性及硬件介紹 第三章 使用STEP7創(chuàng)建一個(gè)工程 第四章 西門子編程語言學(xué)習(xí),西門子PLC培訓(xùn)教程,第1章 PLC概述,1.1 PLC的產(chǎn)生 1.2 PLC的定義和分類 1.3 PLC的功能和特點(diǎn) 1.4 PLC的結(jié)構(gòu)與工作過程,傳統(tǒng)的生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)控制裝置繼電器控制系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、容易操作 。 缺點(diǎn)體積龐大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、接線復(fù)雜、故障率高、可靠性及靈活性差 。 應(yīng)用比較適用于工作模式固定，控制邏輯簡(jiǎn)單等工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合,1.1 PLC的產(chǎn)生,用戶迫切需要一種先進(jìn)的自動(dòng)控制裝置,繼電器控制系統(tǒng),PLC自

2、動(dòng)控制系統(tǒng),1.2 PLC的定義和分類,PLC的定義 通用叫法：可編程序控制器（Programmable Controller，PC），是一臺(tái)專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）混淆，所以人們還沿用PLC作為可編程控制器的英文縮寫,PLC的分類 一體化緊湊型PLC ：電源、CPU中央處理系統(tǒng)、I/O接口都集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。如西門子S7-200系列,CPU（基本單元） + 擴(kuò)展模塊,標(biāo)準(zhǔn)模塊式結(jié)構(gòu)化PLC ：各種模塊相互獨(dú)立，并安裝在固定的機(jī)架（導(dǎo)軌）上，構(gòu)成一個(gè)完整的PLC應(yīng)用系

3、統(tǒng)。如：西門子S7-300、S7-400系列,1.3 PLC的功能和特點(diǎn),PLC的功能 控制功能,邏輯控制 定時(shí)控制 計(jì)數(shù)控制 順序控制,PLC的功能 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能,數(shù)學(xué)運(yùn)算功能 數(shù)據(jù)處理 模擬數(shù)據(jù)處理,PLC的功能 輸入/輸出接口調(diào)理功能,具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，通過I/O模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié),PLC的功能 通信、聯(lián)網(wǎng)功能,PLC的功能 人機(jī)界面功能,PLC的功能 編程、調(diào)試等,使用復(fù)雜程度不同的手持、便攜和桌面式編程器、工作站和操作屏，進(jìn)行編程、調(diào)試、監(jiān)視、試驗(yàn)和記錄，并通過打印機(jī)打印出程序文件,MPI cable,有MPI接口的PG 或PC,1.4 PLC的結(jié)構(gòu)和

4、工作過程,PLC的基本結(jié)構(gòu),PLC的工作過程,PLC的掃描過程,PLC的中斷處理過程 響應(yīng)問題： 一般微機(jī)系統(tǒng)的CPU，在每一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)都要查詢有無中斷申請(qǐng)。而PLC對(duì)中斷的響應(yīng)則是在相關(guān)的程序塊結(jié)束后查詢有無中斷申請(qǐng)，或者在執(zhí)行用戶程序時(shí)查詢有無中斷申請(qǐng)，如有中斷申請(qǐng)，則轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。如果用戶程序以塊式結(jié)構(gòu)組成，則在每塊結(jié)束或執(zhí)行塊調(diào)用時(shí)處理中斷,第二章 西門子PLC系統(tǒng)特性及硬件介紹,第2章 S7-300系統(tǒng)特性及硬件介紹,2.1 SIMATIC S7-300系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.2 S7-300 CPU模塊 2.3 信號(hào)模塊 （SM） 2.4 電源模塊 （PS） 2.5 接口模塊（

5、IM） 2.6 其他模塊（IM） 2.7 SIMATIC S7-300的硬件組態(tài),2.1.1 中央處理單元 (CPU) 2.1.2 電源單元 (PS) 2.1.3 信號(hào)模板 (SM) 2.1.4 接口模板 (IM) 2.1.5 功能模板 (FM) 2.1.6 通訊模板 (CP) 2.1.7 特殊模板 (SM 374仿真器,2.1 S7-300系統(tǒng)組成,導(dǎo)軌,系統(tǒng)背版總線,導(dǎo)軌（機(jī)架,S7-300模塊,電源模塊 （選項(xiàng),后備電池 （CPU313以上,24V DC連接器,CPU工作模式選擇開關(guān),CPU模塊,CPU狀態(tài)及故障指示燈,MMC存儲(chǔ)卡 （CPU313以上,MPI 多點(diǎn)接口,信號(hào)模塊的前連接

6、器,前門,信號(hào) 模塊,2.2 S7-300 CPU模塊,2.2.1 S7-300 CPU模塊的分類 2.2.2 S7-300 CPU模塊操作,2.2.1 S7-300 CPU模塊的分類,緊湊型CPU 標(biāo)準(zhǔn)型CPU 革新型CPU 戶外型CPU 故障安全型CPU 特種型CPU,2.2.2 S7-300 CPU模塊操作,RUN-P：可編程運(yùn)行模式。在此模式下，CPU不僅可以執(zhí)行用戶程序，在運(yùn)行的同時(shí)，還可以通過編程設(shè)備（如裝有 STEP 7的PG、裝有STEP 7的計(jì)算機(jī)等）讀 出、修改、監(jiān)控用戶程序。 RUN：運(yùn)行模式。在此模式下，CPU執(zhí) 行用戶程序，還可以通過編程設(shè)備讀出、 監(jiān)控用戶程序，但不

7、能修改用戶程序,1.模式選擇開關(guān)(1/1,STOP：停機(jī)模式。在此模式下，CPU不執(zhí)行用戶程序，但可以通過編程設(shè)備（如裝有STEP 7的PG、裝有STEP 7的計(jì)算機(jī)等）從CPU中讀出或修改用戶程序。在此位置可以拔出鑰 匙,MRES：存儲(chǔ)器復(fù)位模式。該位置不能保持，當(dāng)開關(guān)在此位置釋放時(shí)將自動(dòng)返回到STOP位置。將鑰匙從STOP模式切換到MRES模式時(shí)，可復(fù)位存儲(chǔ)器，使CPU回到 初始狀態(tài),1.模式選擇開關(guān)(2/2,2.狀態(tài)及故障顯示(1/2) SF（紅色）：系統(tǒng)出錯(cuò)/故障指示燈。CPU硬件或軟 件錯(cuò)誤時(shí)亮。 BATF（紅色）：電池故障指示燈（只有CPU313和314配 備）。當(dāng)電池失效或未裝入

8、時(shí)，指示燈亮。 DC5V（綠色）：5V電源指示燈。CPU和S7-300總線的5V 電源正常時(shí)亮。 FRCE（黃色）：強(qiáng)制作業(yè)有效指示燈。至少有一個(gè)I/O被 強(qiáng)制狀態(tài)時(shí)亮。 RUN（綠色）：運(yùn)行狀態(tài)指示燈。CPU處于“RUN”狀態(tài)時(shí)亮；LED在“Startup”狀態(tài)以2Hz頻率閃爍；在“HOLD”狀態(tài)以0.5Hz頻率閃爍,2.狀態(tài)及故障顯示(2/2) STOP（黃色）：停止?fàn)顟B(tài)指示燈。CPU處于“STOP”或 “HOLD”或“Startup”狀態(tài)時(shí)亮；在存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)LED以0.5 Hz頻率閃爍；在存儲(chǔ)器置位時(shí)LED以2Hz頻率閃爍。 BUS DF（BF）（紅色）：總線出錯(cuò)指示燈（只適用于帶 有D

9、P接口的CPU）。出錯(cuò)時(shí)亮。 SF DP：DP接口錯(cuò)誤指示燈（只適用于帶有DP接口的 CPU）。當(dāng)DP接口故障時(shí)亮,2.3.1 數(shù)字量信號(hào)模塊 2.3.2 模擬量信號(hào)模塊 2.3.3 傳感器與AI的連接 2.3.4 熱敏電阻與AI的連接 2.3.5 熱電偶與AI的連接 2.3.6 電壓輸出型模塊的連接 2.3.7 電流輸出型模塊的連接,2.3 信號(hào)模塊 （SM,2.3.1 數(shù)字量信號(hào)模塊,SM321數(shù)字量輸入模塊（DI） SM322數(shù)字量輸出模塊（DO） SM323/SM327數(shù)字量輸入/輸出模塊（DI/DO） SM374仿真模塊,直流32點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,1.數(shù)字量

10、輸入模塊(DI)(1/2,交流32點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,1.數(shù)字量輸入模塊(DI)(2/2,32點(diǎn)數(shù)字量晶體管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,2.數(shù)字量輸出模塊(DO)(1/3,32點(diǎn)數(shù)字量晶閘管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,2.數(shù)字量輸出模塊(DO)(2/3,16點(diǎn)數(shù)字量繼電器輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,2.數(shù)字量輸出模塊(DO)(3/3,SM323 DI 16/DO 1624 VDC/0.5A 內(nèi)部電路及外部端子接線圖,3.數(shù)字量輸入/輸出模塊(DI/DO)(1/2,SM327 DI 8/DX 8內(nèi)部電路及外部端子接線圖,3.數(shù)字量輸入/輸出模塊(D

11、I/DO)(2/2,2.3.2 模擬量信號(hào)模塊,SM331模擬量輸入模塊（AI） SM332模擬量輸出模塊（AO） SM334模擬量輸入/輸出模塊（AI/AO,AI 813位模擬量輸入模塊,1.模擬量輸入模塊(AI,AO 412位模擬量輸出模塊,2.模擬量輸出模塊(AO,SM334 AI 4/AO 28/8Bit的模擬量輸入/輸出模塊,3.模擬量輸入/輸出模塊(AI/AO,2.3.3 傳感器與AI的連接,隔離傳感器連接帶隔離的AI 隔離傳感器連接不帶隔離的AI 非隔離的傳感器連接帶隔離的AI 非隔離的傳感器連接不帶隔離的AI 連接電壓傳感器至帶隔離的AI 連接2線變送器至帶隔離的AI 連接從L

12、+供電的2線變送器至帶隔離的AI 連接4線變送器至帶隔離的AI,1.隔離傳感器連接帶隔離的AI,2.隔離傳感器連接不帶隔離的AI,3.非隔離的傳感器連接帶隔離的AI,4.非隔離的傳感器連接不帶隔離的AI,5.連接電壓傳感器至帶隔離的AI,6.連接2線變送器至帶隔離的AI,7.連接從L+供電的2線變送器至帶隔離的AI,8.連接4線變送器至帶隔離的AI,2.3.4 熱敏電阻與AI的連接,熱敏電阻與隔離AI之間的2線連接 熱敏電阻與隔離AI之間的3線連接 熱敏電阻與AI8RTD之間的3線連接 熱敏電阻與隔離AI之間的4線連接 熱敏電阻與AI813位之間的2線連接 熱敏電阻與AI813位之間的3線連接

13、 熱敏電阻與AI813位之間的4線連接,1.熱敏電阻與隔離AI之間的2線連接,2.熱敏電阻與隔離AI之間的3線連接,3.熱敏電阻與AI8RTD之間的3線連接,4.熱敏電阻與隔離AI之間的4線連接,5.熱敏電阻與AI813位之間的2線連接,6.熱敏電阻與AI813位之間的3線連接,7.熱敏電阻與AI813位之間的4線連接,2.3.5 熱電偶與AI的連接,使用內(nèi)部補(bǔ)償?shù)臒犭娕歼B接帶隔離的AI 通過補(bǔ)償盒將熱電偶連接到帶隔離的AI 通過參考結(jié)將熱電偶連接到AI8xTC 使用熱敏電阻連接帶外部補(bǔ)償?shù)臒犭娕?1.使用內(nèi)部補(bǔ)償?shù)臒犭娕歼B接帶隔離的AI,2.通過補(bǔ)償盒將熱電偶連接到帶隔離的AI,2.3.6

14、電壓輸出型模塊的連接,電壓輸出型隔離模塊的4線制連接 電壓輸出型非隔離模塊的2線制連接,1.電壓輸出型隔離模塊的4線制連接,2.電壓輸出型非隔離模塊的2線制連接,2.3.7 電流輸出型模塊的連接,電流輸出型隔離模塊的2線制連接 電流輸出型非隔離模塊的2線制連接,1.電流輸出型隔離模塊的2線制連接,2.電流輸出型非隔離模塊的2線制連接,PS 305戶外型電源模塊 采用直流供電，輸出為24V直流。 PS307標(biāo)準(zhǔn)電源模塊 PS307（2A） PS307（5A） PS307（10A,2.4 電源模塊 （PS,雙機(jī)架接口模塊IM365 IM365發(fā)送模塊 IM365接收模塊。 多機(jī)架接口模塊 IM36

15、0:用于發(fā)送數(shù)據(jù) IM361:用于接收數(shù)據(jù),2.5 接口模塊（IM,通信處理器模塊（CP） CP340：用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通訊模板 CP341：用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通訊模板 CP343-1：用于連接工業(yè)以太網(wǎng)的通訊模板 CP343-2：用于AS接口的通訊模板 CP342-5：用于PROFIBUSDP 的通訊模板 CP343-5：用于連接 PROFIBUSFMS的通訊模板,2.6 其他模塊（IM,2.7 SIMATIC S7-300的硬件組態(tài),S7-300機(jī)架安裝形式 單機(jī)架組態(tài) 多機(jī)架組態(tài) S7-300數(shù)字量模塊地址的確定 S7-300模擬量模塊地址的確定 S7-300數(shù)字量模塊位地址的確定,1.S

16、7-300機(jī)架安裝形式,2.單機(jī)架組態(tài),3.多機(jī)架組態(tài),6.S7-300數(shù)字量模塊位地址的確定,第三章使用STEP7創(chuàng)建工程,第3章 使用STEP7創(chuàng)建工程,3.1 STEP 7軟件安裝 3.2 SIMATIC管理器 3.3 STEP 7快速入門 3.4 下載和調(diào)試程序,3.1 STEP 7軟件安裝,3.1.1 STEP 7操作系統(tǒng)需求 3.1.2 STEP 7硬件需求 3.1.3 STEP 7的安裝,3.1.1 STEP 7操作系統(tǒng)需求,或,PG740,能運(yùn)行Windows 2000或Windows XP的PG或PC機(jī): CPU主頻至少為600MHz； 內(nèi)存至少為256MB； 硬盤剩余空間在

17、600MB以上； 具備CD-ROM驅(qū)動(dòng)器和軟盤驅(qū)動(dòng)器； 顯示器支持32位、1024768分辨率； 具有PC適配器、CP5611或MPI接口卡,3.1.2 STEP 7硬件需求,3.2 SIMATIC管理器,啟動(dòng)SIMATIC管理器 SIMATIC管理器界面 STEP 7項(xiàng)目結(jié)構(gòu) SIMATIC 管理器自定義選項(xiàng)設(shè)置 PG/PC接口設(shè)置,1.啟動(dòng)SIMATIC管理器,啟動(dòng)SIMATIC管理器,2. STEP 7項(xiàng)目結(jié)構(gòu),第1層：項(xiàng)目 項(xiàng)目代表了自動(dòng)化解決方案中的所有數(shù)據(jù)和程序的整體，它位于對(duì)象體系的最上層。 第2層：子網(wǎng)、站 SIMATIC 300/400站用于存放硬件組態(tài)和模塊參數(shù)等信息，站是

18、組態(tài)硬件的起點(diǎn)。 第3層和其他層：與上一層對(duì)象類型有關(guān),3.3 STEP 7快速入門,3.3.1 設(shè)計(jì)流程 3.3.2 簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)示例,3.3.1 設(shè)計(jì)流程,3.3.2 簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)示例：電動(dòng)機(jī)起?？刂?PLC端子接線圖 使用向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目 手動(dòng)創(chuàng)建STEP 7項(xiàng)目 插入S7-300工作站 硬件組態(tài) 編輯符號(hào)表 程序編輯窗口 在OB1中編輯LAD程序 在OB1中編輯STL程序 在OB1中編輯FBD程序,傳統(tǒng)繼電器控制電路,1.PLC端子接線,PLC端子接線圖,2.使用項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目（1/4,項(xiàng)目向?qū)?/4,項(xiàng)目向?qū)?/4,2.使用項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(2/4,2.使用

19、項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(3/4,項(xiàng)目向?qū)?、4,2.使用項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(4/4,完成項(xiàng)目創(chuàng)建，項(xiàng)目名：My_Prj1,3.手動(dòng)創(chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(1/2,新建項(xiàng)目窗口,3.手動(dòng)創(chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(2/2,所創(chuàng)建的項(xiàng)目，項(xiàng)目名：My_Prj2,4.插入S7-300工作站,在My_Prj2項(xiàng)目?jī)?nèi)插入S7-300工作站：SIMATIC 300(1,5.硬件組態(tài)(1/6,硬件組態(tài)窗口,5.硬件組態(tài)(2/6,插入0號(hào)導(dǎo)軌：（0）UR,5.硬件組態(tài)(3/6,插入各種S7-300模塊,5.硬件組態(tài)(4/6,設(shè)置CPU屬性,5.硬件組態(tài)(5/6,設(shè)置數(shù)字量模塊屬性,5.硬件組態(tài)(6/6

20、,編譯硬件組態(tài)（完成后的窗口,系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建程序文件夾,包含一個(gè)循環(huán)組織塊OB1,6.編輯符號(hào)表(1/2,方法1：從LAD/STL/FBD編輯器打開符號(hào)表,6.編輯符號(hào)表(2/2,方法2：從SIMATIC管理器打開符號(hào)表,7.程序編輯窗口,8.在OB1中編輯LAD程序(1/2,設(shè)置組織塊（OB）屬性為L(zhǎng)AD方式,8.在OB1中編輯LAD程序(2/2,編寫梯形圖（LAD）程序,3.4 下載和調(diào)試程序,為了測(cè)試前面我們所完成的PLC設(shè)計(jì)項(xiàng)目，必須將程序和模塊信息下載到PLC的CPU模塊。要實(shí)現(xiàn)編程設(shè)備與PLC之間的數(shù)據(jù)傳送，首先應(yīng)正確安裝PLC硬件模塊，然后用編程電纜（如USB-MPI電纜、PROFIBUS總線電纜）將PLC與PG/PC連接起 來，并打開PS307電源開關(guān)。 下載程序及模塊信息,1.下載程序及模塊信息(1/2,具體步驟如下： 啟動(dòng)SIMATIC Manager，并打開My_prj2項(xiàng)目； 單擊仿真工具按鈕 ，啟動(dòng)S7-PLCSIM仿真程序； 將CPU工作模式開關(guān)切換到STOP模式； 在項(xiàng)目窗口內(nèi)選中要下載的工作站 ；