《PLC應(yīng)用技術(shù)》課件(完整版)

1、PLC應(yīng)用技術(shù)06-7月-22第一章 第1節(jié) ：認(rèn)識(shí)可編程序控制器主要內(nèi)容：1.5 PLC的編程語(yǔ)言1.4 PLC 的輸入輸出接口類型1.2 PLC 的組成1.1 可編程序控制器概述1.3 PLC 的基本工作原理06-7月-221.1 可編程序控制器概述一、可編程序控制器的產(chǎn)生與發(fā)展1、PLC的誕生誕生的環(huán)境1）繼電器控制系統(tǒng)體積大、觸頭多、維修困難；2）隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，產(chǎn)品周期不斷縮短，生產(chǎn)工藝參數(shù)不斷發(fā)生變化，如果采用繼電器控制系統(tǒng)采用改變接線的方法來(lái)滿足工藝要求是非常困難的事情。 06-7月-22 1968年美國(guó)通用汽車(chē)公司（GM）公開(kāi)招標(biāo)，并從用戶的角度提出了新一代控制器應(yīng)具備的十

2、大條件，引起了開(kāi)發(fā)熱潮。編程方便，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序；維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)；可靠性高于繼電器控制裝置；體積小于繼電器控制盤(pán)；數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)；成本可與繼電器控制盤(pán)競(jìng)爭(zhēng)；輸入輸出電源供電擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)改變最小。這十大條件中比較主要的是：1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出第一臺(tái)PLC-型號(hào)為PDP-14，并在GM公司汽車(chē)生產(chǎn)線上試用成功，取得滿意的效果。06-7月-222、PLC的發(fā)展1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出第一臺(tái)PLC1971年日本日立公司試制成了日本第一臺(tái)PLC1973年德國(guó)西門(mén)子研制成功了歐洲州第一臺(tái)PLC我國(guó)從1974年開(kāi)始研制，1977年開(kāi)始工業(yè)應(yīng)用。二、繼電器控制系統(tǒng)與

3、PLC控制系統(tǒng)的比較06-7月-221.2 PLC 的組成一、 PLC的硬件系統(tǒng)微處理器CPU存儲(chǔ)器ROM/RAM微處理器I/O接口I/O擴(kuò)展接口 通訊接口編程器電源 硬件系統(tǒng) 中央處理器單元 輸入/輸出接口輸入接口輸出接口 06-7月-221、中央處理單元 1）微處理器（CPU）是PLC的核心，它的主要任務(wù)是自診斷PLC內(nèi)部電路故障和編程語(yǔ)法錯(cuò)誤和外部設(shè)備（編程器、打印機(jī)、上位機(jī)等）通訊處理掃描輸入裝置狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并存入輸入映像寄存器在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，按順序逐條執(zhí)行用戶程序， 根據(jù)執(zhí)行結(jié)果更新有關(guān)的寄存器和輸出映像寄存器將與輸出相關(guān)的數(shù)據(jù)寄存器和輸出映像寄存器的內(nèi)容 送輸出電路06-7

4、月-222）存儲(chǔ)器（ROM/RAM） 是用來(lái)存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運(yùn)行數(shù)據(jù)的可進(jìn)行讀寫(xiě)的隨機(jī)存儲(chǔ)器，掉電后狀態(tài)隨機(jī)。用來(lái)存放用戶程序和運(yùn)行數(shù)據(jù)的。存儲(chǔ)器ROMRAMROM 掩膜只讀存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)程序EPROM 紫外線擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器 存放用戶程序EEPROM 電擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器 存放用戶程序3）微處理器I/O接口：負(fù)責(zé)微處理器及存儲(chǔ)器 與外部設(shè)備的信息交換。06-7月-22輸入、輸出接口是 PLC與外界輸入/輸出設(shè)備連接的接口電路。外設(shè)輸入到PLC的各種控制信號(hào)，如限位開(kāi)關(guān)、操作接鈕、行程開(kāi)關(guān)以及一些傳感器的輸出的開(kāi)關(guān)量等，通過(guò)輸入接口轉(zhuǎn)換成中央處理單元能接收的信號(hào)；中央處理單元

5、輸出的弱電控制信號(hào)通過(guò)輸出接口變?yōu)殡姶砰y、接觸器等執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。2、輸入、輸出接口 06-7月-22（3）電源PLC一般使用220V單相交流電源，也有24V直流電源。電源部件將外接電源轉(zhuǎn)換為PLC的中央處理器、存儲(chǔ)器等電路工作的5V直流電源。對(duì)于交流220V的小型整體式PLC，其內(nèi)部有一個(gè)開(kāi)關(guān)電源，此電源一方面為PLC內(nèi)部電路提供5V工作電源，另一方面可為外部輸入元件提供直流24V電源。對(duì)于組合式PLC，有的采用單獨(dú)電源模塊。06-7月-22（4） I/O擴(kuò)展接口 小型PLC的輸入輸出接口是與中央處理單元CPU制造在一起的，為了滿足被控制設(shè)備輸入輸出接口數(shù)點(diǎn)較多的要求，常需要擴(kuò)展數(shù)字量輸

6、入輸出模塊；為了滿足模擬量控制要求，需要擴(kuò)展模擬量輸入輸出模塊，如A/D、D/A模塊。06-7月-22（5）通訊接口用于與觸摸屏等人機(jī)界面、上位PC機(jī)、其它PLC、打印機(jī)等外部設(shè)備通訊的接口。（6）編程器編程器一種是專用編程器，如手持式或臺(tái)式專用編程器。另一種編程器是基于個(gè)人電腦+編程軟件和監(jiān)控軟件的編程系統(tǒng)。06-7月-22二、 PLC的軟件系統(tǒng)PLC使用者編寫(xiě)的，用于實(shí)現(xiàn)具體控制任務(wù)的。軟件 系統(tǒng)程序用戶程序PLC制造商編寫(xiě)的，固化在PLC內(nèi)的ROM中，用以控制PLC本身的運(yùn)作。06-7月-221.3 PLC的基本工作原理1PLC的工作流程 PLC雖然具有微機(jī)相以的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但它的工作方式

7、與微機(jī)不同。 微機(jī)一般是等待命令的工作方式，如鍵盤(pán)掃描方式或I/O掃描方式，當(dāng)有鍵按下或I/O動(dòng)作則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序。06-7月-22PLC采用循環(huán)掃描的工作方式， 整個(gè)工作過(guò)程可分為5個(gè)階段PLC工作流程 每次掃描程序之前，都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷內(nèi)容為I/O部分、存儲(chǔ)器、CPU等，若發(fā)現(xiàn)異常停機(jī)，并顯示出錯(cuò)；若正常，則繼續(xù)向下掃描。PLC檢查通訊接口的處設(shè)，如編程器、計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面等是否有通訊請(qǐng)求，如有則進(jìn)行通訊處理。然后進(jìn)入下一步。 PLC的中央處理器對(duì)各個(gè)輸入端進(jìn)行掃描，并將輸入狀態(tài)送到輸入映像寄存器。 如果PLC處于運(yùn)行狀態(tài)，中央處理器（CPU）將逐條執(zhí)行用戶指令程序，即按程

8、序要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯、算術(shù)運(yùn)算，再將結(jié)果送到狀態(tài)寄存器中。當(dāng)所有的指令執(zhí)行完畢后，將輸出映像寄存器中所有的輸出寄存器的狀態(tài)送到輸出鎖存器中，通過(guò)一定輸出電路驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。06-7月-222PLC的工作過(guò)程 PLC經(jīng)過(guò)這5個(gè)階段，稱為一個(gè)掃描周期，一個(gè)掃描周期完成后，又重新執(zhí)行上述過(guò)程，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。 作為PLC的使用者來(lái)講，我們所關(guān)心的PLC是怎樣完成控制要求的，所以我們只詳細(xì)分析一下“掃描輸入”、“執(zhí)行程序”和“刷新輸出”三個(gè)階段工作過(guò)程。06-7月-22輸入采樣階段 掃描輸入端子，將各輸入狀態(tài)存入對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中，此時(shí)輸入映像寄存器被刷新，其值保持到下一個(gè)掃描周期。執(zhí)行程序階

9、段 PLC根據(jù)從左到右，先上后下的順序掃描原則，逐點(diǎn)掃描、逐條執(zhí)行用戶程序，并將執(zhí)行的結(jié)果存入元件映像寄存器。刷新輸出階段 在所有的指令執(zhí)行完之后，將元件映像寄存器中所有與輸出相關(guān)的寄存器狀態(tài)送輸出鎖存器。06-7月-22PLC控制系統(tǒng)是以反復(fù)掃描的方式工作的，它是循環(huán)地連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任一時(shí)刻只能執(zhí)行一條指令，是“串行”的工作方式工作的；繼電器控制系統(tǒng)是按“并行”的方式工作的，也就是說(shuō)是按同時(shí)執(zhí)行的工作方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個(gè)電器同時(shí)工作。循環(huán)掃描、分時(shí)工作是PLC控制系統(tǒng)工作的特點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)和繼電器控制系統(tǒng)比較06-7月-22直流輸入接口電路1）開(kāi)關(guān)量輸入接口電路

10、直流輸入接口電路 圖中只畫(huà)出一個(gè)輸入端口電路R1、R2分壓，C濾波，T光電耦合器。IN 為輸入，COM為輸入共公端。當(dāng)輸入端開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，光電耦合器T導(dǎo)通TTL高電平信號(hào)送PLC內(nèi)部電路。它為DC1224V直流輸入接口電路。1.4 輸入輸出接口類型06-7月-22交流輸入接口電路交流輸入接口電路 C為隔直電容。當(dāng)輸入端開(kāi)關(guān)S閉合，雙向光電耦合器T導(dǎo)通，TTL高電平信號(hào)送PLC內(nèi)部電路。它為交流100120或者200240V交流輸入接口電路。06-7月-22交、直流輸入接口電路交、直流輸入接口電路 為交、直流1224V輸入接口。上述三種輸入電路都采用了光電耦合電路，由于外部輸入信號(hào)是通過(guò)光電耦合

11、送到PLC 內(nèi)部電路的，沒(méi)有電路上的聯(lián)接，所以具有抗干擾能力。06-7月-222）開(kāi)關(guān)量輸出接口電路晶體管輸出接口電路晶體管（直流）輸出接口電路 虛線框內(nèi)為PLC內(nèi)部電路，框外為輸出端與負(fù)載的聯(lián)線。圖中畫(huà)出兩個(gè)輸出電路。晶體管輸出接口電路只適用于直流負(fù)載，當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，需要在負(fù)載兩端并聯(lián)釋放電路。06-7月-22晶閘管輸出接口電路晶閘管（交流）輸出接口電路 圖中只畫(huà)出一個(gè)輸出電路。當(dāng)內(nèi)部電路有輸出時(shí)，固態(tài)繼電器的晶閘管導(dǎo)通；當(dāng)內(nèi)部電路取消輸出，晶閘管在下半周關(guān)斷，所以晶閘管輸出接口電路只適用交流負(fù)載。06-7月-22繼電器輸出接口電路繼電器（交、直流）輸出接口電路 繼電器輸出接口電路本身有隔

12、離的功能，當(dāng)內(nèi)部有輸出時(shí)，相應(yīng)的繼電器吸合，使外部負(fù)載電路接通。繼電器輸出接口適用交、直流。當(dāng)用于交流時(shí)，負(fù)載兩端并聯(lián)阻容吸收；當(dāng)用于直流時(shí)，負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。直流輸入輸出 DC交流輸入輸出 AC繼電器輸出 RelayCPU 224 AC/DC/RELAY1.5 PLC 的編程語(yǔ)言 1993年國(guó)際電工委員會(huì)為PLC編程語(yǔ)言制定了5種語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，即IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)，在這5種語(yǔ)言中，有3種是圖形化語(yǔ)言，2種是文本化語(yǔ)言。圖形化語(yǔ)言有梯形圖、順序功能圖、功能塊圖，文本化語(yǔ)言有指令表和結(jié)構(gòu)文本。其中語(yǔ)名表（STL）、梯形圖（LAD）、功能圖（FBD）為三種常用PLC編程語(yǔ)言。2022/7/6

13、梯形圖（LAD）編程語(yǔ)句表（STL）編程LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0功能塊（FBD）編程06-7月-22結(jié)束！PLC應(yīng)用技術(shù)2022/7/6 10:042.1 S7-200系列PLC的構(gòu)成 2.2 S7-200系列PLC內(nèi)存結(jié)構(gòu)第一章 第2節(jié) 認(rèn)識(shí)S7-200PLC2.4 S7-200PLC的外部接線2.3 S7-200PLC的尋址方式2022/7/6 10:04CPU22X系列PLC主單元產(chǎn)品有 CPU221、CPU222、CPU224、CPU226 四種基本型號(hào)。2.1.1 CPU224型PLC的結(jié)構(gòu) 2.1 S7200系列PLC的構(gòu)成 CPU221：6路輸入

14、，4路輸出；I/O不可擴(kuò)展；4路高速脈沖計(jì)數(shù)，2路高速脈沖輸出，自帶1個(gè)RS485通訊口，適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微控制器。CPU222：8路輸入，6路輸出；I/O可擴(kuò)展2個(gè)；4路高速脈沖計(jì)數(shù)，2路高速脈沖輸出，自帶1個(gè)RS485通訊口，具有PID控制器，是具有擴(kuò)展功能的、實(shí)用性更廣泛的全功能控制器。2022/7/6 10:04CPU224：14路輸入，10路輸出；I/O可擴(kuò)展7個(gè)；6路高速脈沖計(jì)數(shù)，2路高速脈沖輸出，自帶1個(gè)RS485通訊口，具有PID功能；具有較強(qiáng)控制能力的PLC。CPU226：24路輸入，16路輸出；I/O可擴(kuò)展7個(gè)；6路高速脈沖計(jì)數(shù)，2路高速脈沖輸出，自帶2個(gè)RS485通訊口

15、，具有PID功能；適用于較復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。CPU221、CPU222、CPU224、CPU226 四種型號(hào)均具有PPI、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力。西門(mén)子公司近幾年推出S7-200 Smart 系列PLC，以及S7-1200PLC2022/7/6 10:042022/7/6 10:04通信口狀態(tài)指示燈程序存儲(chǔ)卡輸出接線端子輸出指示燈輸入指示燈輸入接線端子工作方式開(kāi)關(guān)IO擴(kuò)展接口模擬電位計(jì)CPU 224 DC/DC/DC的外部結(jié)構(gòu) PLC供電電源現(xiàn)以CPU224為例介紹CPU22X系列結(jié)構(gòu)CPU 224 DC/DC/DC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（a）上蓋 （b）主板（c）輸入輸出板和接線端子排

16、 （d）電源板和底殼2022/7/6 10:042.2 S7-200系列PLC內(nèi)存結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器PLC內(nèi)存程序存儲(chǔ)器字節(jié)存儲(chǔ)器雙字存儲(chǔ)器字存儲(chǔ)器 輸入映像寄存器I輸出映像寄存器Q 變量寄存器 V 內(nèi)部位存儲(chǔ)器 M特殊存儲(chǔ)器 SM順序控制狀態(tài)寄存器 S局部變量寄存器 L定時(shí)器 T計(jì)數(shù)器 C模擬量輸入寄存器 AI模擬量輸出寄存器 AQ累加器 AC高速計(jì)數(shù)器HC2022/7/6 10:041輸入映像寄存器 （輸入繼電器）輸入映像寄存器 I存放CPU在輸入掃描階段采樣外部送到輸入端子的結(jié)果。由接到輸入接線端子控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)，不能由程序指令驅(qū)動(dòng)。當(dāng)輸入回路接通，輸入繼電器復(fù)電，相應(yīng)的輸入映像寄存器位狀態(tài)為

17、“1”態(tài)。反之，當(dāng)輸入回路斷開(kāi)，相應(yīng)的輸入映像寄存器位狀態(tài)為“0”。輸入繼電器地址的范圍為：I0.0I15.7 16個(gè)字節(jié)，128位CPU224 PLC的輸入為：I0.0I0.7、I1.0I1.5 共14點(diǎn)2022/7/6 10:042022/7/6 10:042輸出映像寄存器（輸出繼電器）輸出映像寄存器 Q 存放CPU執(zhí)行的結(jié)果，并在輸出掃描階段，將其復(fù)制到輸出接線端子上。輸出映像寄存器以稱為輸出繼電器。連到輸出接線端子的負(fù)載（接觸器線圈、電磁閥等）由PLC控制其得電與失電。輸出繼電器地址范圍為：Q0.0Q15.7 16個(gè)字節(jié)，128位。CPU224 PLC的輸出為：Q0.0Q0.7、Q1.

18、0Q1.1 共10點(diǎn)。2022/7/6 10:042022/7/6 10:043變量存儲(chǔ)器 變量存儲(chǔ)器 V用于存放用戶程序執(zhí)行的中間結(jié)果，也可用來(lái)保存與工序或任務(wù)相關(guān)的其它數(shù)據(jù)。CPU224與CPU226的存儲(chǔ)容量為：V0V5119 共5200個(gè)字節(jié)（5K）。4內(nèi)部位存儲(chǔ)器 （中間繼電器）內(nèi)部位存儲(chǔ)器M又稱中間繼電器，用于存儲(chǔ)中間操作狀態(tài)或其它控制信息，其作用相當(dāng)于繼電控制系統(tǒng)中的中間繼電器。內(nèi)部位存儲(chǔ)器地址的范圍為：M0.0M31.7 32個(gè)字節(jié)，256位。5特殊存儲(chǔ)器 S特殊存儲(chǔ)器 用于CPU與用戶交換交換信息。特殊存儲(chǔ)器是只讀存儲(chǔ)器，其定義是固定的，是由CPU在每個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí)來(lái)更新的

19、。CPU224 PLC特殊存儲(chǔ)器地址的范圍為：SM0.0SM549.7 共550個(gè)字節(jié)。常用位的定義：SM0.0運(yùn)行監(jiān)控。PLC運(yùn)行時(shí)始終為“1”SM0.1初始化脈沖，僅在執(zhí)行用戶程序的第一個(gè)掃描周期為1狀態(tài)，用于初始化程序。SM0.4周期為1min,占空比50%的時(shí)鐘脈沖。SM0.5周期為1S,占空比50%的時(shí)鐘脈沖。SM1.0零標(biāo)志位SM1.1溢出標(biāo)志位SM1.2負(fù)數(shù)標(biāo)志位SMB28、SMB29用于存放模擬量電位器0和存放模擬量電位器1的調(diào)節(jié)結(jié)果。6順序控制狀態(tài)寄存器 S順序控制狀態(tài)寄存器S 又稱狀態(tài)元件，與順序控制指令配合使用，用于組織設(shè)備的順序操作。地址編號(hào)范圍為：S0.0S31.7

20、共32個(gè)字節(jié)。7局部變量寄存器 L 局部變量寄存器 L用來(lái)存放局部變量，它和變量存儲(chǔ)器 V很相似，主要區(qū)別在于V全局變量全局有效，即同一個(gè)變量可以被任何程序訪問(wèn)；局部變量只在局部有效，即變量只和特定的程序相關(guān)聯(lián)。S7-200有64個(gè)局部變量存儲(chǔ)器，其中60個(gè)可以作為暫時(shí)存儲(chǔ)器或給予程序傳遞參數(shù)，后4個(gè)字節(jié)作為系統(tǒng)的保留字節(jié)。編址范圍：LB0.0LB63.7 共64個(gè)字節(jié)。8定時(shí)器定時(shí)器相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器，用于延時(shí)控制。S7-200有三種定時(shí)器，分別是“通電延時(shí)”、“斷電延時(shí)”和“保持式通電延時(shí)”。定時(shí)時(shí)基有1ms、10ms、100ms三種。S7-200定時(shí)器有256個(gè)，地址編號(hào)

21、為：T0T255。9計(jì)數(shù)器 C計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)輸入端收到的脈沖個(gè)數(shù)，S7-200有3種計(jì)數(shù)器：加計(jì)數(shù)器、減計(jì)數(shù)器、加減計(jì)數(shù)器。S7-200計(jì)數(shù)器有256個(gè)，地址編號(hào)為：C0C255。10模擬量輸入寄存器AI模擬量輸入寄存器AI用于接收模擬量輸入模塊轉(zhuǎn)換后的16位數(shù)字量。地址編號(hào)以偶數(shù)表示，如AIW0、AIW2、AIW4AIW62共32個(gè)模擬量輸入點(diǎn)。11模擬量輸出寄存器AQ模擬量輸出寄存器AQ用于暫存模擬量輸出模塊的輸出值，該值經(jīng)過(guò)模擬量輸出模塊（D/A）轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)所需要的標(biāo)準(zhǔn)電壓和電流信號(hào)。其地址編號(hào)為：AQW0、AQW2AQW62共32個(gè)模擬量輸出點(diǎn)。模擬量輸出寄存器只寫(xiě)數(shù)據(jù)，不能讀取。12

22、累加器 AC累加器是用來(lái)暫存數(shù)據(jù)的寄存器，它可以用來(lái)存放運(yùn)算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果，S7-200CPU提供4個(gè)32位的累加器，其地址編號(hào)為：AC0AC3。累加器支持以字節(jié)（B）、字（W）、雙字（DW）的存取。按字節(jié)或字為單位存取時(shí)，累加器只用低8位或低16位。13高速計(jì)數(shù)器 高速計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)比CPU的掃描速率更快的事件，計(jì)數(shù)過(guò)程與掃描周期無(wú)關(guān)。CPU224、CPU226有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器，編號(hào)為：HC0HC5。2022/7/6 10:041. 編址方式2.3 S7-200系列PLC的尋址方式計(jì)算機(jī)中使用的數(shù)據(jù)均為二進(jìn)制數(shù)，8位二進(jìn)制組成1個(gè)字節(jié)，2個(gè)字節(jié)組成1個(gè)字，2個(gè)字組成1個(gè)雙字。存儲(chǔ)器的單

23、位可以是位（bit）、字節(jié)（Byte）、字（Word）、雙字（Double Word）,編址方式也可以是位、字節(jié)、字、雙字。存儲(chǔ)單元的地址由區(qū)域標(biāo)識(shí)符、字節(jié)地址和位地址組成。2022/7/6 10:04位編址：寄存器標(biāo)識(shí)符字節(jié)地址位地址。 如：I0.0、M0.1、Q0.2等。字節(jié)編址：寄存器標(biāo)識(shí)等字節(jié)長(zhǎng)度B字節(jié)號(hào)。 如 IB1、VB20、QB2等。字編址：寄存器標(biāo)識(shí)符字長(zhǎng)度W起始字節(jié)號(hào)。 如 VW20表示VB20和VB21這2個(gè)字節(jié)組成的字。 雙字編址：寄存器標(biāo)識(shí)等雙字長(zhǎng)度D起始字節(jié)號(hào)。 如 VD20表示VB20到VB23這4個(gè)字節(jié)組成的雙字。2022/7/6 10:04圖1-4 字節(jié)、字、雙

24、字編址方式V100.2V100.22022/7/6 10:04數(shù)據(jù)類型： S7-200 PLC的數(shù)據(jù)類型有3種：布爾型（BOOL）整數(shù)型（INT）實(shí)數(shù)型（REAL）布爾型數(shù)據(jù)數(shù)指字節(jié)型無(wú)符號(hào)整數(shù)， 整數(shù)有單字長(zhǎng)（16）符號(hào)整數(shù)和雙字長(zhǎng)（32）符號(hào)整數(shù)。實(shí)數(shù)型數(shù)據(jù)（浮點(diǎn)數(shù)）采用32位單精度數(shù)表示。數(shù)據(jù)大小無(wú)符號(hào)整數(shù)范圍有符號(hào)整數(shù)范圍十進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制字節(jié)B（8位）02550FF-12812780字W（16位）0655350FFFF-327683276780007FFF雙字（32位）065535*655370FFFFFFFF-21474836482147483647800000007FF

25、FFFFF2022/7/6 10:04（1）立即尋址2. 尋址方式立即數(shù)尋址的數(shù)據(jù)在指令中是以常數(shù)的形式出現(xiàn)。常數(shù)的長(zhǎng)度由二進(jìn)制的位數(shù)決定，常數(shù)的格式有二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII碼等。如:二進(jìn)制數(shù)：21001十進(jìn)制數(shù)：20047十六進(jìn)制數(shù):16#3EB52022/7/6 10:04（2）直接尋址方式 圖1-5 直接尋址 直接尋址是指在指令中直接使用存儲(chǔ)器或寄存器的地址編號(hào)，直接到指定的區(qū)域讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，如 I7.4、MB20、 VW100等。2022/7/6 10:04（3）間接尋址方式 間接尋址時(shí)操作數(shù)不提供直接數(shù)據(jù)位置，而是通過(guò)使用地址指針來(lái)存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。間接尋址前，先創(chuàng)

26、建一個(gè)指向數(shù)據(jù)位置的地址指針，地址指針為雙字節(jié)，只能用VD、LD或AC做指針。建立指針時(shí)用雙字節(jié)傳送指令。例如：MOVD &VB202，AC1 將VB202的地址（而不VB202的值）送累加器AC1中。2022/7/6 10:04圖1-6 使用指針間接尋址指針建立好了之后，利用指令存取數(shù)據(jù)時(shí)，操作前面加“*”號(hào)，表示該操作數(shù)為一個(gè)指針，例如：MOVW *AC1,AC0 表示將AC1中的內(nèi)容為起始地址的一個(gè)字長(zhǎng)的數(shù)據(jù)（即VB202、VB203的內(nèi)容）送累加器AC0中。2.4 S7-200PLC的外部接線1、CPU 224 DC/DC/DC 接線端子圖DC/DC/DC表示PLC直流電源供電，直流輸

27、入接口電路，晶體管直流輸出接口（只能負(fù)直流負(fù)載）。輸入為直流輸入，1M為輸入I0.0I0.7公共端，2M為輸入I1.0I1.5公共端。M、L+為PLC內(nèi)部提供給輸入傳感器用直流24V的電源，額定輸出電流為280MA。PLC由DC24V供電。其輸出為晶體管直流輸出，輸出分兩組，每組的公共端為本組的電源供給端，Q0.0Q0.4共用1M、1L+，Q0.5Q1.1共用2M、2L+。2、CPU-224 AC/DC/Relay接線端子圖 PLC由220V交流電源供電。輸出為繼電器輸出電路，負(fù)載由繼電器驅(qū)動(dòng)，所以既可以選用直流電源為負(fù)載供電，也可以采用交流電源為負(fù)載供電。 輸出分為3組，每組的公共端為本組的

28、電源供給端,Q0.0Q0.3共用1L，Q0.4Q0.6共用2L,Q0.7Q1.1共用3L,各組之間可接入不同電壓等級(jí)、不同電流性質(zhì)的負(fù)載電源。2022/7/6 10:042022/7/6 10:04PLC應(yīng)用技術(shù)2022/7/6 10:043.1 STEP7-Mincro/WIN編程軟件的 介紹第一章 第3節(jié) STEP7編程軟件的應(yīng)用3.2 STEP7的布爾指令及其應(yīng)用3.3 STEP7仿真軟件的應(yīng)用3.4 PLC和電腦的通信連接2022/7/6 10:043.1 S7 -Micro/WIN編程軟件的介紹3.1.1 S7-Micro/WIN編程界面 S7-200系列PLC使用STEP- Mic

29、ro/WIN編程軟件進(jìn)行編程。 STEP-Micro/WIN編程軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件，功能強(qiáng)大，主要用于開(kāi)發(fā)程序，也用于實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。2022/7/6 10:041主菜單新建、打開(kāi)、關(guān)閉、保存、另存、導(dǎo)入、導(dǎo)出、上載、下載等操作。用于剪切、復(fù)制、粘貼、插入、查找、替換等操作。LAD/STL/FBD的轉(zhuǎn)換，編輯程序、數(shù)據(jù)塊、符號(hào)表、狀態(tài)圖，交叉引用表的查看，系統(tǒng)塊和通訊參數(shù)設(shè)定等。用于與PLC聯(lián)機(jī)時(shí)的操作。當(dāng)PLC的方式開(kāi)關(guān)位于“TERM”位置時(shí)，可以控制PLC的運(yùn)行和停止；對(duì)用戶程序進(jìn)行編譯，清除PLC程序，上電復(fù)位，查看PLC信息，對(duì)存儲(chǔ)卡、時(shí)鐘的操作等。用于聯(lián)機(jī)

30、時(shí)的動(dòng)態(tài)測(cè)試。調(diào)試時(shí)可以指定PLC對(duì)程序執(zhí)行有限次數(shù)掃描（165535）。提供復(fù)雜指令向?qū)В≒ID、HSC、NETR/NETW指令）；提供文本顯示器TD200設(shè)置向?qū)?；可以設(shè)置窗口的排放方式，如層疊、水平、垂直。可以提供S7-200的指令系統(tǒng)及編程軟件所有信息，并提供在線幫助。2022/7/6 10:042工具條（1）標(biāo)準(zhǔn)工具條新建項(xiàng)目、打開(kāi)現(xiàn)有項(xiàng)目、保存當(dāng)前項(xiàng)目、打印、打印預(yù)纜、剪切、復(fù)制、粘貼、撒銷最后一個(gè)條目、編譯程序塊或數(shù)據(jù)塊、全部編譯（程序塊、數(shù)據(jù)塊和系統(tǒng)塊）、將項(xiàng)目從PLC上傳至STEP7-Mincro/WIN、從STEP7-Mincro/WIN下載到PLC、符號(hào)表名稱列按A-Z從

31、小到大排序、符號(hào)表名稱列按Z-A從大到小排序、選項(xiàng)（配制程序編輯窗口）。2022/7/6 10:04（2）調(diào)試工具條將PLC設(shè)為運(yùn)行模式、將PLC設(shè)為停止模式、程序狀態(tài)監(jiān)控、暫停程序狀態(tài)監(jiān)控、 狀態(tài)表監(jiān)控、暫停趨勢(shì)圖、 狀態(tài)圖表單次讀取、狀態(tài)圖表全部寫(xiě)入 強(qiáng)制PLC數(shù)據(jù)、取消強(qiáng)制PLC數(shù)據(jù)、 取消全部強(qiáng)制、全部讀取強(qiáng)制數(shù)據(jù)。2022/7/6 10:04（3）公用工具條插入網(wǎng)絡(luò)、刪除網(wǎng)絡(luò)、程序注解顯示與隱藏之間切換、網(wǎng)絡(luò)注解顯示與隱藏之間切換、符號(hào)與信息表顯示與隱藏之間切換、切換書(shū)簽、下一個(gè)書(shū)簽、上一個(gè)書(shū)簽、清除全部書(shū)簽2022/7/6 10:04（4）LAD指令工具條插入向下直線、插入向上直線

32、、插入左行、插入右行、插入接點(diǎn)、插入線圈、插入指令盒。2022/7/6 10:043瀏覽條為編程提供按鈕控制，可以實(shí)現(xiàn)窗口的快速切換，包括程序塊、符號(hào)表、狀態(tài)圖、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、交叉引用表、和通訊。單擊上述任意按鈕，則主窗口切換成此按鈕對(duì)應(yīng)的窗口。2022/7/6 10:044指令樹(shù)以樹(shù)的形式提供編程時(shí)用到的所有的快捷命令和PLC指令，可分為項(xiàng)目分支和指令分支。指令分支用于輸入程序，項(xiàng)目分支用于組織程序項(xiàng)目。2022/7/6 10:041.編程元素及項(xiàng)目組件3.2 S7-Micro/WIN布爾指令及其應(yīng)用STEP7-Mincro/WIN一個(gè)基本的項(xiàng)目包括 程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、符號(hào)表、狀態(tài)圖

33、和交叉引用表。程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊須下載到PLC，而符號(hào)表、狀態(tài)圖和交叉引用表不下載到PLC。 程序塊 由可執(zhí)行代碼和注釋組成，可執(zhí)行代碼由一個(gè)主程序和可選子程序組成或中斷程序組成。 程序代碼被編譯后下載到PLC,程序注釋被忽略。數(shù)據(jù)塊 由數(shù)據(jù)（包括初始內(nèi)存值和常數(shù)）和注釋兩部分組成。數(shù)據(jù)被編譯后下載到PLC，注釋被忽略。系統(tǒng)塊 用來(lái)設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，包括通訊口配制信息、保存范圍、模擬和數(shù)字輸入過(guò)濾器、背景時(shí)間、密碼表、脈沖截取位和輸出表等選項(xiàng)。2022/7/6 10:042. 梯形圖程序的輸入以電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止為例說(shuō)明程序的編寫(xiě)、下載、調(diào)試與監(jiān)控過(guò)程為例。（1）連接PLC與PC機(jī)（2）建立項(xiàng)

34、目 文件新建（3）建立符號(hào)表，輸入程序 （4）給程序圖加POU注釋、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題、網(wǎng)絡(luò)注釋（5）程序的編譯、下載（6）選擇PLC到運(yùn)行方式 （7）程序狀態(tài)監(jiān)控（8）建立狀態(tài)圖， 并狀態(tài)圖監(jiān)控2022/7/6 10:043.2.1 布爾指令及應(yīng)用布爾指令即位操作指令，運(yùn)算結(jié)果用二進(jìn)制數(shù)字1和0表示。梯形圖LAD語(yǔ)句表 STL梯形圖含義語(yǔ)句表含義LD bit將一常開(kāi)觸點(diǎn)bit與母線相連 將 bit裝入棧頂LDN bit將一常閉觸點(diǎn)bit與母線相連將 bit取反裝入棧頂A bit將一常開(kāi)觸點(diǎn)bit與上一觸點(diǎn)串聯(lián)將 bit與棧頂相與后存入裝入棧頂 AN bit將一常閉觸點(diǎn)bit與上一觸點(diǎn)串聯(lián)將 bit取反

35、與棧頂相“與”后存入裝入棧頂 O bit將一常開(kāi)觸點(diǎn)bit與上一觸點(diǎn)并聯(lián)將 bit與棧頂相“或”后存入裝入棧頂ON bit將一常閉觸點(diǎn)bit與上一觸點(diǎn)并聯(lián)將 bit取反與棧頂相“或”后存入裝入棧頂 表中操作數(shù)bit指尋址寄存器I、Q 、M、SM、T、C、V、S、L的位值。梯形圖中的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)，類似于繼電器控制系統(tǒng)電器接點(diǎn)，可以自由地串并聯(lián)。1、觸點(diǎn)指令2022/7/6 10:042、輸出線圈指令梯形圖LAD語(yǔ)句表 STL功能操作碼操作數(shù)梯形圖含義語(yǔ)句表含義 bit（ ）=bit當(dāng)能流流進(jìn)線圈時(shí)，線圈對(duì)應(yīng)的操作數(shù)bit置“1”復(fù)制棧頂值到bit表中操作數(shù)bit尋址寄存器Q 、M、T、C、V、

36、S、L的位值。在同一程序中，同一線圈只能輸出一次。輸出線圈指令代表CPU對(duì)存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作， 若線圈左側(cè)的運(yùn)算結(jié)果為“0”，則表示能流不能夠到達(dá)線圈，CPU將該線圈對(duì)就的存儲(chǔ)器的位寫(xiě)入“0” 。2022/7/6 10:04例1三個(gè)開(kāi)關(guān)控制一只燈，三個(gè)開(kāi)關(guān)分別接入輸入點(diǎn)I0.0、I0.1和I0.2，燈接PLC的輸出點(diǎn)Q0.0。要求當(dāng)3個(gè)開(kāi)關(guān)全部閉合時(shí)燈才能點(diǎn)亮,否則燈不亮。 LD I0.0 A I0.1 A I0.2 = Q0.02022/7/6 10:04例2三個(gè)開(kāi)關(guān)控制一只燈，三個(gè)開(kāi)關(guān)分別接入輸入點(diǎn)I0.1、I0.3和I0.4，燈接入PLC的輸出點(diǎn)Q0.0。要求當(dāng)3個(gè)開(kāi)關(guān)任意一個(gè)閉合時(shí)，均可使

37、燈點(diǎn)亮。LD I0.1 O I0.3 O I0.4 = Q0.02022/7/6 10:043、邏輯取反指令梯形圖LAD語(yǔ)句表 STL功能操作碼操作數(shù)NOTNOT無(wú)對(duì)該指令前面的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反將該指令前面的運(yùn)算結(jié)果取反。 能流流進(jìn)該觸點(diǎn)的，則沒(méi)有流出該觸點(diǎn)的；若未能流進(jìn)該觸點(diǎn)，則能流出該觸點(diǎn)。2022/7/6 10:04例3取反指令編程假定輸入I0.0閉合，輸出Q0.0失電；輸入I0.0斷開(kāi)，輸出Q0.0得電。LD I0.0 NOT = Q0.02022/7/6 10:04例4起動(dòng)保持停止電路是生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用非常廣泛的實(shí)例，即按下啟動(dòng)按鈕SB1，電觸器KM1得電，松開(kāi)SB1，KM1保持得電狀

38、態(tài)，電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行。按下停止按鈕SB2，KM1線圈失電。2022/7/6 10:04I0.0 SB1 啟動(dòng)按鈕I0.1 SB2 停止按鈕Q0.0 KM1 電機(jī)運(yùn)行 接觸器2022/7/6 10:04例5互鎖電機(jī)電路，程序的輸入分別是I0.0和I0.1，若I0.0 先接通，M0.0有輸出并自保持，同時(shí)M0.0的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，即使I0.1接通，也不能使M0.1 動(dòng)作。若I0.1先接通，則情形與前述相反。此程序的這種約束控制稱為互鎖控制。LD I0.0 O M0.0 AN M0.1 = M0.0 LD I0.1 O M0.1 AN M0.0 = M0.1思考題：觀察PLC接線和程序，在表格中填寫(xiě)

39、 的 燈的亮/滅情況狀態(tài)程序執(zhí)行后狀態(tài)程序執(zhí)行后PLC上電第一個(gè)掃描周期HL1只按下按鈕SB2HL1HL2HL2HL3HL3HL4HL4只按下按鈕SB1HL1同時(shí)按下按鈕SB1和SB2HL1HL2HL2HL3HL3HL4HL42022/7/6 10:043.2.2 置位復(fù)位指令與觸發(fā)指令1、置位復(fù)位指令可直接實(shí)現(xiàn)對(duì)指定的寄存器進(jìn)行置“1”和清“0”操作。梯形圖LAD語(yǔ)句表STL功能操作碼操作數(shù) bit（ S ） NSBit N條件滿足時(shí)，從bit開(kāi)始的N個(gè)位被置“1” bit（ R ） NRbit N條件滿足時(shí)，從bit開(kāi)始的N個(gè)位被置“0”表中操作數(shù)bit，尋址寄存器Q 、M、V、S、L的位

40、值，指定操作的起始位地址。N 指定操作的位數(shù)，其值范圍是0255， 可用立即操作數(shù)，也可用寄存器尋址（IB、QB、SMB、SB、VB、LB、*AC、*VD）2022/7/6 10:04例6置位復(fù)位指令編程起保停程序可由置位復(fù)位指令編寫(xiě)LD I0.0S Q0.0，1LD I0.1R Q0.0，1 2022/7/6 10:042、觸發(fā)器指令有復(fù)位優(yōu)先RS觸發(fā)指令和置位優(yōu)先SR觸發(fā)器兩個(gè)梯形圖指令梯形圖LAD功能復(fù)位優(yōu)先（RS）觸發(fā)器的置位信號(hào)S和復(fù)位信號(hào)R1同時(shí)為1時(shí)，使bit位0置位優(yōu)先（SR）觸發(fā)器的置位信號(hào)S1和復(fù)位信號(hào)R同時(shí)為1時(shí)，使bit位1bit 指定被操作的寄存器的位，位尋址可以是Q

41、、M、V、S的位。2022/7/6 10:04例7RS觸發(fā)指令編程的梯形圖及波形圖如下圖所示2022/7/6 10:043、正負(fù)跳變指令（邊沿觸發(fā)指令）當(dāng)信號(hào)從0變1時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)上升沿，也稱正跳變；當(dāng)信號(hào)從1變0時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)下降沿，也稱負(fù)跳變。 正負(fù)跳變指令檢測(cè)信號(hào)上升或下降沿時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)掃描周期寬度的脈沖。梯形圖LAD語(yǔ)句表STL功能操作碼操作數(shù)PEU無(wú)正跳變指令檢測(cè)到每一次正跳變，讓能流接通一個(gè)掃描周期NED無(wú)負(fù)跳變指令檢測(cè)到每一次負(fù)跳變，讓能流接通一個(gè)掃描周期2022/7/6 10:04 例8正負(fù)跳變指令編程舉例采用一個(gè)按鈕控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序起動(dòng)，控制要求是：按下按鈕，第一臺(tái)電動(dòng)

42、機(jī)起動(dòng)，松開(kāi)按鈕，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間分開(kāi)，減少兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的不良影響，設(shè)I0.0為起動(dòng)按鈕，I0.1為停止按鈕。要求繪制：PLC外部接線圖、程序梯形圖、語(yǔ)句表2022/7/6 10:04 2022/7/6 10:04LD I0.0 EDEU = M0.1= M0.0 LD M0.1LD M0.0 O Q0.1O Q0.0 AN I0.1AN I0.1 = Q0.1LD I0.02022/7/6 10:043.2.3 布爾指令上機(jī)實(shí)踐控制要求按下“正轉(zhuǎn)”按鈕SB2，KM1線圈得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)；按下“反轉(zhuǎn)”按鈕SB3，KM2線圈得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)。按下“停止”按鈕SB1，KM

43、1（KM2）失電。同時(shí)具有過(guò)載熱繼電器保護(hù)，防KM1、KM2同時(shí)得電互鎖功能。實(shí)踐1 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制2022/7/6 10:04PLC輸入輸出變量表和接線端子圖PLC地址功能輸入I0.0停止按鈕SB1I0.1正轉(zhuǎn)按鈕SB2I0.2反轉(zhuǎn)按鈕SB3I0.3過(guò)載保護(hù)繼電器FR輸出Q0.0接觸器KM1Q0.1接觸器KM22022/7/6 10:041PLC輸入輸出接線，啟動(dòng)STEP7-Micro/MIN編程軟件。上機(jī)步驟2打開(kāi)符號(hào)編輯器，根據(jù)輸入輸出變量表分別錄入符號(hào)表的符號(hào)欄和地址欄。如符號(hào)欄寫(xiě)“反轉(zhuǎn)按鈕”，地址欄寫(xiě)“I0.2”。3 打開(kāi)梯形圖編輯器，錄入程序并下載到PLC，使PLC進(jìn)入

44、運(yùn)行狀態(tài)。4使PLC處于梯形圖監(jiān)控狀態(tài)：不做任何操作，觀察輸入、輸出變量的狀態(tài)。交替按下正反轉(zhuǎn)及停止按鈕，觀察輸入、輸出變量的狀態(tài)。5操作過(guò)程中同時(shí)觀察輸入輸出輸出指示燈的亮滅情況。3.3 STEP7仿真軟件的應(yīng)用 該仿真軟件可以仿真大量的S7-200指令（支持常用的位觸點(diǎn)指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令、比較指令、邏輯運(yùn)算指令和大部分的數(shù)學(xué)運(yùn)算指令等，但部分指令如順序控制指令、循環(huán)指令、高速計(jì)數(shù)器指令和通訊指令等尚無(wú)法支持。 仿真程序提供了數(shù)字信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)、兩個(gè)模擬電位器和LED輸出顯示，仿真程序同時(shí)還支持對(duì)TD-200文本顯示器的仿真，在實(shí)驗(yàn)條件尚不具備的情況下，完全可以作為學(xué)習(xí)S7-200的

45、一個(gè)輔助工具。 仿真軟件不提供源程序的編輯功能，因此必須和STEP7 Micro/Win程序編輯軟件配合使用，即在STEP7 Micro/Win中編輯好源程序后，然后加載到仿真程序中執(zhí)行。準(zhǔn)備工作：（1）在STEP7 Micro/Win中編輯好梯形圖；（2）利用File|Export（文件/導(dǎo)出）命令將梯形圖程序?qū)С鰹閿U(kuò)展名為awl的文件；程序仿真：（1）啟動(dòng)仿真程序。（2）利用Configuration|CPU Type選擇合適的CPU類型（3）模塊擴(kuò)展（不需要模塊擴(kuò)展的程序該步驟可以省略）（4）程序加載（5）點(diǎn)擊工具欄 按鈕，啟動(dòng)仿真。（6）仿真啟動(dòng)后，利用工具欄中的狀態(tài)監(jiān)控 可以非常方便

46、的監(jiān)控程序的執(zhí)行情況。2022/7/6 10:04仿真軟件運(yùn)行后的界面介紹： 關(guān)于仿真軟件的應(yīng)用請(qǐng)參照教材4.2.3.3 STEP7仿真軟件的應(yīng)用，同時(shí)教師結(jié)合實(shí)例進(jìn)行講解。3.4 PLC與電腦的通信連接 當(dāng)編寫(xiě)完成PLC程序并編譯無(wú)錯(cuò)后，可以通過(guò)編程電纜將程序從電腦傳輸?shù)絇LC中。下面以RS232/PPI電纜為例看一下通訊連接過(guò)程： 1、打開(kāi)Communications（通信）界面2、設(shè)置PC/PPI電纜屬性3、檢查本地計(jì)算機(jī)通信口設(shè)置 4、雙擊圖1中的g.圖標(biāo)，尋找與計(jì)算機(jī)連接的S7-200站 PLC應(yīng)用技術(shù)第1節(jié) 電機(jī)正反轉(zhuǎn)的PLC控制學(xué)習(xí)目標(biāo)124掌握電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的 PLC 電氣原理

47、圖設(shè)計(jì)方法，合理選用 PLC 類型；能夠編寫(xiě)工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 PLC 梯形圖程序，理解行程限位的應(yīng)用要點(diǎn)。能夠在理解繼電器控制電路的基礎(chǔ)上完成梯形圖程序的編寫(xiě)，并仿真調(diào)試或在線調(diào)試；3理解工作臺(tái)往返控制的工作過(guò)程，完成 PLC 電氣原理圖設(shè)計(jì)； 2.1.1 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制介紹 控制三相交流電動(dòng)機(jī)正反向運(yùn)轉(zhuǎn)。按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2，電機(jī)正轉(zhuǎn)；按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3，電機(jī)反轉(zhuǎn)；按下停止按鈕SB1，電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)按下SB2和SB3，電機(jī)不能啟動(dòng)，電氣原理圖如下圖2-1所示，要求按照控制原理圖實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的PLC控制，PLC選用S7-200 CPU224。圖2-1 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路電機(jī)正反轉(zhuǎn)的主電路分析K

48、M2吸合？KM1吸合？?jī)烧卟豢梢酝瑫r(shí)吸合本項(xiàng)目是將原來(lái)繼電器電路控制改為可編程控制器PLC控制。與繼電器控制相比，PLC控制中電機(jī)的主電路是不改變的，要將輸入和輸出送PLC。機(jī)械互鎖將正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕的常閉觸頭串在對(duì)方接觸器線圈中，這種互鎖稱按鈕互鎖或機(jī)械互鎖。電氣互鎖通常在控制電路中將KM1、KM2正反轉(zhuǎn)接觸器常閉輔助觸頭串在對(duì)方線圈電路中，形成相互制約的控制，這種相互制約的控制關(guān)系稱為互鎖。電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路分析經(jīng)過(guò)分析，此電路控制中有3個(gè)輸入點(diǎn)（開(kāi)關(guān)量），2個(gè)輸出點(diǎn)，共5點(diǎn)。表2-1 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路I/O分配表2.1.2 PLC的I/O分配和電氣原理圖設(shè)計(jì)序號(hào)器件名稱器件符號(hào)PLC地

49、址輸入元件停止按鈕SB1正向啟動(dòng)SB2反向啟動(dòng)SB3輸出元件接觸器KM1接觸器KM2請(qǐng)大家根據(jù)上表中的I/O地址分配補(bǔ)充完整下圖所示的電氣原理圖，繪制輸入輸出元器件，并給出各部分的供電電壓。注意：CPU224DC/DC/DC它的輸出接口是直流輸出，電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的對(duì)象是交流接觸器KM，可不可以直接把接觸器線圈接到PLC輸出口上？ 2.1.3 項(xiàng)目實(shí)施主電路18根線控制電路18根線1、備料（網(wǎng)孔板、元器件、線槽、導(dǎo)軌、固定螺絲、接線端子、接線工具）2、元器件布局3、安裝接線4、編程調(diào)試2.1.4 項(xiàng)目測(cè)試及總結(jié)刨床工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。要求實(shí)現(xiàn)以下控制：按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2，工作

50、臺(tái)前進(jìn)，碰到行程開(kāi)關(guān)SQ2，延時(shí)3S后切換到后退，碰到行程開(kāi)關(guān)SQ1，延時(shí)3S后切換到右移，往復(fù)循環(huán)直至按下停止按鈕SB1停止；按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3，工作臺(tái)首先后退，往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程同上，按下停止按鈕停止。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并調(diào)試此控制電路，要求電路應(yīng)具有短路和過(guò)載保護(hù)。 圖2-1 刨床工作臺(tái)實(shí)物圖和示意圖2.1.5 工作臺(tái)往返運(yùn)動(dòng)的PLC控制-電路分析行程開(kāi)關(guān)由機(jī)械的行程向開(kāi)關(guān)發(fā)出動(dòng)作命令，開(kāi)關(guān)的輸出控制機(jī)械的方向和行程的長(zhǎng)短。若行程開(kāi)關(guān)裝于機(jī)械行程的終點(diǎn)，則稱為限位開(kāi)關(guān)。有觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)按結(jié)構(gòu)分：有直動(dòng)式、滾輪式、和微動(dòng)式三種。直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)式行程開(kāi)關(guān) 微動(dòng)開(kāi)關(guān) 電氣符號(hào)正停-反電路電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電

51、路分析經(jīng)過(guò)分析，此電路控制中有5個(gè)輸入點(diǎn)（開(kāi)關(guān)量），2個(gè)輸出點(diǎn)，共7點(diǎn)。表2-4 I/O分配表序號(hào)器件名稱器件符號(hào)PLC地址輸入元件停止按鈕SB1正向啟動(dòng)SB2反向啟動(dòng)SB3行程開(kāi)關(guān)SQ1行程開(kāi)關(guān)SQ2輸出元件接觸器KM1接觸器KM2請(qǐng)大家根據(jù)上表中的I/O地址分配補(bǔ)充完整下圖所示的電氣原理圖，繪制輸入輸出元器件，并給出各部分的供電電壓。2.1.6 編程調(diào)試PLC應(yīng)用技術(shù)第2節(jié) 電機(jī)星三角減壓起動(dòng)的PLC控制學(xué)習(xí)目標(biāo)124熟悉電動(dòng)機(jī)星三角減壓起動(dòng)的控制原理； 鞏固PLC編程應(yīng)用。掌握定時(shí)器指令的編程方法3掌握PLC電氣原理圖設(shè)計(jì)和安裝接線； 2.2.1 星三角減壓起動(dòng)項(xiàng)目介紹 一臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)的

52、電動(dòng)機(jī)為三角形運(yùn)行，功率4KW，額定電流8.8A，由于供電變壓器的容量比較小，現(xiàn)要求采用星三角減壓起動(dòng)，請(qǐng)完成電動(dòng)機(jī)PLC控制電路的設(shè)計(jì)、編程和安裝調(diào)試。電機(jī)減壓氣動(dòng)電路分析按下啟動(dòng)按鈕SB2KM1、KM3和KT得電，電機(jī)Y形啟動(dòng)KM1、KM2得電，電機(jī)三角形全壓運(yùn)行延時(shí)5S思考：如何將星三角減壓起動(dòng)繼電器控制替換為PLC控制？問(wèn)題：PLC有哪些輸入輸出點(diǎn)？序號(hào)器件名稱器件符號(hào)PLC地址輸入元件啟動(dòng)按鈕SB2停止按鈕SB1熱繼保護(hù)FR輸出元件接觸器KM1接觸器KM2接觸器KM3S7-200系列PLC的軟定時(shí)器的時(shí)基標(biāo)準(zhǔn)（分辨率）:有1ms、10ms、100ms三種，取決于定時(shí)器號(hào)碼，如下表所示

53、。2.2.2 定時(shí)器指令工作方式時(shí)基/ms最大定時(shí)范圍/S定時(shí)器號(hào)TONR132.767T0,T6410327.76T1-T4,T65-T681003276.7T5-T31,T69-T95TON/TOF132.767T32,T9610327.76T33-T36,T97-T1001003276.7T37-T63,T101-T255梯形圖LAD語(yǔ)句表STL功能操作碼操作數(shù)TONTxxx , PT當(dāng)使能輸入端IN為“1”時(shí)，TON定時(shí)器開(kāi)始定時(shí)，當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值大于或等于預(yù)定值PT時(shí)，定時(shí)器位狀態(tài)變?yōu)镺N；當(dāng)定時(shí)器的輸入端由“1”變?yōu)椤?”時(shí)，定時(shí)器復(fù)位。（1）通電延時(shí)定時(shí)器（TON）指令格式及功能

54、見(jiàn)下表：通電延時(shí)定時(shí)器的程序和波形圖如圖所示（2）斷電延時(shí)定時(shí)器（TOF）指令格式及功能見(jiàn)下表：梯形圖LAD語(yǔ)句表STL功能操作碼操作數(shù)TOFTxxx , PT當(dāng)（IN）輸入有效時(shí),位變ON,當(dāng)前值被清零；當(dāng)輸入端IN為“0”時(shí)，TOF定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)定值PT時(shí)，定時(shí)器位狀態(tài)變?yōu)镺FF（該位為0）。例 系統(tǒng)正常工作I0.1接通,系統(tǒng)出現(xiàn)故障I0.1斷開(kāi)。要求系統(tǒng)故障1S時(shí)，通過(guò)Q0.1發(fā)出報(bào)警信號(hào)。對(duì)應(yīng)的PLC程序及時(shí)序圖如圖4-31所示。梯形圖LAD語(yǔ)句表STL功能操作碼操作數(shù)TONRTxxx , PTTONR定時(shí)器當(dāng)輸入端IN為“1”時(shí)，定時(shí)器計(jì)時(shí)，當(dāng)輸入端為“0”時(shí),停止計(jì)時(shí)

55、，并保持當(dāng)前值不變。當(dāng)前值達(dá)到預(yù)定值PT時(shí)，定時(shí)器位狀態(tài)變?yōu)镺N（該位為1）。（3）保持型通電延時(shí)定時(shí)器（TONR）指令格式及功能見(jiàn)下表：說(shuō)明: TONR定時(shí)器只能用復(fù)位指令來(lái)復(fù)位. TONR定時(shí)器指令用于對(duì)多次輸入接通時(shí)間的累加.例 某設(shè)備間歇性工作,要求總工作時(shí)間達(dá)到300S后系統(tǒng)發(fā)出報(bào)告信息。工作時(shí),I0.1得電，工作時(shí)間達(dá)到由Q0.1報(bào)告信息, 由I0.2復(fù)位報(bào)告信息。其PLC的控制程序及時(shí)序圖如下:（4）定時(shí)器刷新方式和編程技巧1ms時(shí)基定時(shí)器每隔1ms刷新一次,與掃描周期無(wú)關(guān)。當(dāng)掃描周期較長(zhǎng)時(shí),定時(shí)器的當(dāng)前值在一個(gè)周期內(nèi)多次刷新，和普通計(jì)數(shù)器一樣，當(dāng)計(jì)數(shù)值等于預(yù)置值時(shí)，一旦定時(shí)器中

56、斷允許，CPU響應(yīng)中斷，執(zhí)行被連接的中斷服務(wù)程序。10ms時(shí)基定時(shí)器在每個(gè)掃描周期開(kāi)始自動(dòng)刷新,當(dāng)前值在每個(gè)掃描周期內(nèi)不變；100ms時(shí)基定時(shí)器是定時(shí)器指令執(zhí)行時(shí)被刷新，下一條執(zhí)行的指令即可使用刷新后的結(jié)果。2.2.3 電氣原理圖設(shè)計(jì)+編程1、PLC電路原理圖2、項(xiàng)目程序2.2.4 項(xiàng)目實(shí)施1、備料（網(wǎng)孔板、元器件、線槽、導(dǎo)軌、固定螺絲、接線端子、接線工具）2、元器件布局3、安裝接線4、編程調(diào)試PLC應(yīng)用技術(shù)第3節(jié) 電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的PLC控制學(xué)習(xí)目標(biāo)12掌握速度繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理；掌握電機(jī)單向反接制動(dòng)的工作原理和控制電路；3掌握反接制動(dòng)控制的PLC接線和編程調(diào)試。 車(chē)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由三相

57、異步電機(jī)來(lái)帶動(dòng)，加工時(shí)按下正/反向啟動(dòng)按鈕主軸可以正/反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，按下停止按鈕時(shí)主軸通過(guò)反接制動(dòng)迅速停車(chē)。要求完成車(chē)床主軸電機(jī)的反接制動(dòng)電路的設(shè)計(jì)、接線和調(diào)試。圖3-1 車(chē)床實(shí)物圖2.3.1 電機(jī)反接制動(dòng)的介紹 反接制動(dòng)：把正向旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的正向電源切除，給定子加上一個(gè)反相序的電源，產(chǎn)生反向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生反向制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，讓正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子迅速停止。在反接制動(dòng)開(kāi)始時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)轉(zhuǎn)速接近2倍的同步轉(zhuǎn)速。所以電動(dòng)機(jī)定子繞組中產(chǎn)生的制動(dòng)電流是全壓?jiǎn)?dòng)電流的2倍，制動(dòng)迅速，電流沖擊大。因此反接制動(dòng)基本要素是：（1）10KW以下電動(dòng)機(jī)；（2）在電動(dòng)機(jī)回路中必須串反接制動(dòng)電阻；（3）為

58、了防止反向再啟動(dòng)，必須加裝速度繼電器，及時(shí)切除反向電源。速度繼電器速度繼電器屬非電量的繼電器，是將電動(dòng)機(jī)的速度信號(hào)經(jīng)輸入比較機(jī)構(gòu)變?yōu)橛|頭輸出信號(hào)。速度繼電器外形及其結(jié)構(gòu)原理圖速度繼電器的圖形和文字符號(hào)請(qǐng)大家思考串接電阻R的作用？繼電器控制電路分析2.3.2 電機(jī)反接制動(dòng)電氣原理圖設(shè)計(jì)及編程1、I/O地址分配對(duì)照控制電路圖，給出PLC控制所用到的輸入輸出點(diǎn)。序號(hào)器件名稱器件符號(hào)PLC地址12345序號(hào)器件名稱器件符號(hào)PLC地址12345輸入地址分配表 輸出地址分配表 輸入/輸出序號(hào)器件名稱器件符號(hào)PLC地址輸入1停止按鈕SB1I0.02啟動(dòng)按鈕SB2I0.13速度繼電器KSI0.24熱繼電器FR

59、I0.3輸出1運(yùn)行接觸器KM1Q0.12制動(dòng)接觸器KM2Q0.2PLC輸入/輸出地址分配2、電氣原理圖請(qǐng)大家根據(jù)上表中的I/O地址分配補(bǔ)充完整下圖所示的電氣原理圖，繪制輸入輸出元器件，并給出各部分的供電電壓。F3、編程調(diào)試請(qǐng)大家根據(jù)上表中的I/O地址分配和控制要求編寫(xiě)程序。2.3.3 接線完成的實(shí)物2.3.4 項(xiàng)目調(diào)試PLC應(yīng)用技術(shù)第三章 第1節(jié) 彩燈的PLC控制學(xué)習(xí)目標(biāo)12掌握S7-200定時(shí)器指令的應(yīng)用； 掌握燈閃爍控制和順序控制的編程邏輯；3掌握燈順序控制的電氣原理圖設(shè)計(jì)；4掌握循環(huán)控制程序的編程技巧。3.1.1 任務(wù)要求 按下啟動(dòng)按鈕SB2指示燈循環(huán)工作，按下停止按鈕SB1停止，指示燈

60、順序過(guò)程如S7-200 CPU224。圖3-1 彩燈控制過(guò)程經(jīng)過(guò)分析，此電路控制中有2個(gè)輸入點(diǎn)（開(kāi)關(guān)量），3個(gè)輸出點(diǎn)，共5點(diǎn)。表3-1 PLCI/O分配表3.1.2 PLC的I/O分配序號(hào)器件名稱器件符號(hào)PLC地址輸入元件停止按鈕SB1啟動(dòng)按鈕SB2輸出元件燈L1燈L2燈L3請(qǐng)大家根據(jù)上表中的I/O地址分配補(bǔ)充完整下圖所示的電氣原理圖，繪制輸入輸出元器件，并給出各部分的供電電壓。注意：CPU224DC/DC/DC它的輸出接口是直流輸出，電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的對(duì)象是交流接觸器KM，可不可以直接把接觸器線圈接到PLC輸出口上？ 3.1.3 電氣原理圖3.1.4 輸出口編程注意事項(xiàng) 按下啟動(dòng)按鈕SB2指示