單片機(jī)課件第二章

單片機(jī)課件第二章第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一2.1

S系列PLC發(fā)展概述第一代可編程序控制器是1975年投放市場的SIMATICS3系列的控制系統(tǒng)。1979年，微處理器技術(shù)被應(yīng)用到可編程序控制器中，產(chǎn)生了SIMATICS5系列，取代了S3系列。1994年，推出了S7系列產(chǎn)品。最新的SIMATIC產(chǎn)品為SIMATICS7、M7和C7等幾大系列。德國的西門子（SIEMENS）公司是歐洲最大的電子和電氣設(shè)備制造商，生產(chǎn)的SIMATIC可編程序控制器在歐洲處于領(lǐng)先地位。第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一2.2S7-200系列PLC系統(tǒng)的基本構(gòu)成

硬件：包括基本單元（S7-200CPU模塊）、擴(kuò)展單元、特殊功能模塊和相關(guān)設(shè)備工業(yè)軟件硬件軟件存儲器CPUI/O口編程器電源系統(tǒng)程序用戶程序第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一主機(jī)外形

第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一本機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)6入/4出8入/6出14入/10出24入/16出擴(kuò)展模塊數(shù)量無2個7個7個型號CPU221CPU222CPU224CPU226S7-200PLC的基本配置第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一2.3S7-200PLC的工作原理用觸點(diǎn)和線圈實現(xiàn)邏輯運(yùn)算邏輯與用觸點(diǎn)有動作描述邏輯1（常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開）用觸點(diǎn)無動作描述邏輯0（常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合）第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一邏輯或用觸點(diǎn)有動作描述邏輯1（常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開）用觸點(diǎn)無動作描述邏輯0（常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合）第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一邏輯非用觸點(diǎn)有動作描述邏輯1（常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開）用觸點(diǎn)無動作描述邏輯0（常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合）第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一單向旋轉(zhuǎn)控制電路邏輯關(guān)系分析FR第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一PLC的工作方式改變工作方式的方法:

用方式開關(guān)改變工作方式；用STEP7-Micro/WIN32軟件改變工作方式；用程序指令

RUN模式：執(zhí)行用戶程序；

STOP模式：不執(zhí)行用戶程序，創(chuàng)建和編輯用戶程序，設(shè)置PLC的硬件信息并將用戶程序和硬件設(shè)置信息下載到PLC第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一2.4S7-200PLC的擴(kuò)展模塊典型的數(shù)字量輸入/輸出擴(kuò)展模塊輸入擴(kuò)展模塊EM221（DC、AC），（8點(diǎn)輸入、16點(diǎn)輸入）輸出擴(kuò)展模塊EM222（DC、繼電器），（4點(diǎn)輸出、8點(diǎn)輸出）輸入/輸出混合擴(kuò)展模塊EM223（DC/DC），（DC/繼電器），（4點(diǎn)、8點(diǎn)、16點(diǎn)）第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一EM2314路模擬量輸入模塊EM2322路模擬量輸出模塊EM2354路模擬量輸入/1路模擬量輸出模塊模擬量輸入/輸出擴(kuò)展模塊第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一模塊的擴(kuò)展連接第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一智能模塊常見的智能模塊有：PID調(diào)節(jié)模塊高速計數(shù)器模塊溫度傳感器模塊等為了滿足更加復(fù)雜的控制功能的需要，PLC還配有多種智能模塊，以適應(yīng)工業(yè)控制的多種需求。第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一同種類型輸入或輸出點(diǎn)的模塊在鏈中按與主機(jī)的位置而遞增2.5S7-200I/O擴(kuò)展和編址I/O擴(kuò)展每個擴(kuò)展模塊的組態(tài)地址編號取決于各模塊的類型和該模塊在I/O鏈中所處的位置。編址方法其他類型模塊的有無以及所處的位置不影響本類型模塊的編號對于數(shù)字量，輸入/輸出映像寄存器的單位長度為8位（1個字節(jié)），本模塊高位實際位數(shù)未滿8位的，未用位不能分配給I/O鏈的后續(xù)模塊。對于模擬量，輸入/輸出以2個字節(jié)（1個字）遞增方式來分配空間。第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一例如，某一控制系統(tǒng)選用CPU224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)各為：數(shù)字量輸入24點(diǎn)、數(shù)字量輸出20點(diǎn)、模擬量輸入6點(diǎn)和模擬量輸出2點(diǎn)。第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一兩種方案：方案1：EM221（8I）×2EM222（8O）×2EM231（4AI）×2EM232（2AO）×1方案2：EM221（8I）×1EM222（8O）×1EM223（4I4O）×1EM235（4AI1AO）×2第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一限制最大I/O配置的因素①各CPU主機(jī)的I/O和可連接的最多擴(kuò)展模塊數(shù)②映像寄存器的數(shù)量擴(kuò)展總點(diǎn)數(shù)不能大于輸入和輸出映像寄存器的總數(shù)③CPU為擴(kuò)展模塊所能提供的最大電流和每種擴(kuò)展模塊消耗的電流在一個控制系統(tǒng)中所有擴(kuò)展模塊消耗的電流不能超過CPU所能提供的電流第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一CPU提供的電流擴(kuò)展模塊消耗電流第26頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一內(nèi)部電源的負(fù)載能力PLC內(nèi)部DC+5V電源的負(fù)載能力：CPU模塊和擴(kuò)展模塊正常工作時，需要DC+5V工作電源。S7-200PLC內(nèi)部電源單元提供的DC+5V電源為CPU模塊和擴(kuò)展模塊提供了工作電源。PLC內(nèi)部DC+2