課題一-可編程序控制器基礎知識

任務1初識可編程序控制器任務2可編程序控制器硬件安裝與接線任務3編程軟件的使用課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件1.了解PLC的特點、分類，熟悉PLC的主要性能指標。2.了解西門子S7－200系列PLC的基本型號及性能。3.能識別常用PLC品牌，了解常用PLC的主要性能指標。4.掌握PLC的選型方法，能根據(jù)控制要求進行PLC的選型。任務1初識可編程序控制器可編程序控制器（簡稱PLC）是以微處理器為基礎，綜合了3C技術發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。目前已廣泛應用于自動化控制的各個領域，并與數(shù)控技術、工業(yè)機器人成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱。

課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件實訓設備清單課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件1987年2月，IEC通過了對PLC的定義:“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計。它采用一類可編寫程序的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關外圍設備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設計?！闭n題一可編程序控制器基礎知識ppt課件一、PLC的特點１.抗干擾能力強、可靠性高２.編程簡單易學、使用方便PLC梯形圖和繼電－接觸器控制電路圖課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件PLC等效繼電器與繼電－接觸器控制電路的電氣符號對照課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件３.控制功能強、靈活性高４.開發(fā)周期短、維護方便５.體積小、功耗低課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件二、PLC的主要性能指標1.輸入/輸出點數(shù)2.存儲容量3.掃描速度4.編程指令的種類和條數(shù)5.擴展能力和功能模塊種類課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件三、PLC的分類1.按照結構形式分類（1）整體式PLC（2）模塊式PLC整體式PLC的基本結構模塊式PLC的基本結構課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2.按照數(shù)字量I/O點數(shù)分類按數(shù)字量I/O點數(shù)分類課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件關于數(shù)字量I/O點數(shù)的劃分并沒有統(tǒng)一的標準。隨著PLC技術的飛速發(fā)展，數(shù)字量I/O點數(shù)、用戶程序存儲器容量及功能的劃分會有所變化。某些小型PLC也具有中型甚至大型PLC的功能，這是PLC的發(fā)展趨勢。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件四、S7－200系列PLC的型號及性能1.CPU模塊S7－200系列CPU模塊將電源、CPU、存儲器、I/O接口、通信接口、I/O擴展接口等各個功能集成在一個緊湊的外殼中，從而形成了一個整體式小型PLC。CPU模塊也常稱為PLC主機、本機或基本單元。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件S7－200系列CPU模塊的技術指標課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件每一種基本型號的CPU模塊都有24VDC和120~220VAC兩種電源供電類型。例如，CPU226有CPU226（DC/DC/DC）和CPU226（AC/DC/RLY）兩種。其中，DC/DC/DC指的是24V直流電源供電/直流數(shù)字量輸入/場效應晶體管直流數(shù)字量輸出；AC/DC/RLY指的是120~220V交流電源供電/直流數(shù)字量輸入/繼電器數(shù)字量輸出。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2.擴展模塊S7－200系列PLC數(shù)字量I/O、模擬量I/O擴展模塊的基本參數(shù)課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件五、PLC的選型方法1.PLC機型的選擇（1）合理的結構形式（2）安裝方式的選擇PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠程I/O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。（3）相應的功能要求（4）響應速度要求（5）系統(tǒng)可靠性的要求（6）機型盡量統(tǒng)一課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2.PLC容量的選擇（1）I/O點數(shù)的選擇PLCI/O點的平均價格比較高，因此應合理選用PLCI/O點的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用到的I/O點最少，但必須留有一定的余量。通常I/O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上10％~15％的余量來確定的。（2）存儲容量的選擇用戶程序所需的存儲容量大小與PLC系統(tǒng)的功能有關。存儲容量＝開關量I/O點總數(shù)×10＋模擬量通道數(shù)×100課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件3.I/O模塊的選擇（1）開關量輸入模塊的選擇開關量輸入模塊用來接收現(xiàn)場輸入設備的開關信號，并將輸入的信號轉換為PLC內(nèi)部接受的低電壓信號，同時實現(xiàn)PLC內(nèi)、外信號的電氣隔離。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件（2）開關量輸出模塊的選擇1）輸出方式的選擇。2）輸出接線方式的選擇。3）驅動能力的選擇。輸出模塊的驅動能力必須使輸出電流大于負載的額定電流。4）注意同時接通的輸出點數(shù)量。5）輸出的最大電流與負載類型、環(huán)境溫度等因素有關。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件（3）模擬量I/O模塊的選擇模擬量I/O模塊的主要功能是進行數(shù)據(jù)轉換，并與PLC內(nèi)部總線相連，同時為了安全也有電氣隔離功能。模擬量輸入（A/D）模塊將現(xiàn)場由傳感器檢測而產(chǎn)生的連續(xù)的模擬量信號轉換成PLC內(nèi)部可接收的數(shù)字量；模擬量輸出（D/A）模塊將PLC內(nèi)部的數(shù)字量轉換為模擬量信號輸出。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件4.電源模塊的選擇電源模塊的選擇主要考慮電源輸出額定電流和電源輸入電壓。電源模塊的輸出額定電流必須大于CPU模塊、I/O模塊和其他特殊模塊等消耗電流的總和，同時還應考慮今后I/O模塊的擴展等因素；電源輸入電壓一般根據(jù)現(xiàn)場的實際需要而定。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件一、參觀工廠或觀看PLC應用錄像課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件二、PLC的選型1.分析所需PLC功能進行選型2.分析所需PLC的I/O點數(shù)進行選型3.確定PLC的型號規(guī)格（1）CPU224模塊（輸入14點/輸出10點）（2）CPU226模塊（輸入24點/輸出16點）課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件常用PLC簡介1.美國PLC產(chǎn)品課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2.歐洲PLC產(chǎn)品課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件3.日本PLC產(chǎn)品課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件任務2可編程序控制器硬件安裝與接線１.了解PLC的硬件和軟件組成，掌握PLC的工作原理。２.熟悉PLC最常用的編程語言———梯形圖和指令表。３.了解PLC控制系統(tǒng)與繼電－接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別。４.能識別PLC的外部特征并正確安裝PLC。５.能完成PLC輸入、輸出器件及用電電源的接線。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件一、PLC硬件PLC硬件的基本組成包括中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出接口（I/O接口）、I/O擴展接口、通信接口及電源等。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件1.中央處理器(CPU)CPU是PLC的運算和控制中心，一般由控制電路、運算器和寄存器組成，它通過控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線與存儲器、輸入/輸出接口、通信接口等聯(lián)系。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件２.存儲器PLC使用隨機存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）和電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）。根據(jù)用途的不同，PLC中的存儲器可分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件３.輸入/輸出接口(I/O接口)輸入接口的電源可以由外部提供，也可以由PLC內(nèi)部提供。輸出接口電路的電源必須由外部提供。（1）輸入接口課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件（2）輸出接口輸出接口電路有繼電器輸出型、場效應晶體管輸出型和雙向晶閘管輸出型1）繼電器輸出型繼電器輸出型接口電路課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2）場效應晶體管輸出型場效應晶體管輸出型接口電路課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件3）雙向晶閘管輸出型雙向晶閘管輸出型接口電路課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件①PLC輸出接口本身都不帶電源，

必須由外部提供，

同時應在輸出回路串聯(lián)熔斷器，

避免因負載電流過大而損壞輸出器件或電路板。②感性負載斷電時會產(chǎn)生很高的反電勢，對輸出單元電路產(chǎn)生沖擊，因此，對于大電感或頻繁關斷的感性負載應使用外部抑制電路，一般采用阻容吸收電路或二極管吸收電路。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件4.擴展接口當用戶所需要的I/O點數(shù)超過PLC基本單元的I/O點數(shù)時，可通過此接口用扁平電纜線將I/O擴展模塊與PLC基本單元相連接，以增加PLC的I/O點數(shù)，從而滿足控制系統(tǒng)的要求。5.通信接口通信接口是專用于數(shù)據(jù)通信的，主要實現(xiàn)“人－機”對話和“機－機”對話。6.電源PLC使用交流220V電源或直流24V電源。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件二、PLC軟件1.系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序分為系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序以及標準程序模塊和系統(tǒng)調(diào)用程序。2.用戶程序用戶程序又稱為應用程序，是指PLC的使用者根據(jù)各種控制要求使用制造廠商提供的編程軟件自行編寫的程序。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件PLC最常用的編程語言有梯形圖和指令表（1）梯形圖梯形圖是中國國內(nèi)使用最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。PLC梯形圖課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件（2）語句表課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件三、PLC的工作原理S7－200PLC的循環(huán)掃描工作過程課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件四、PLC控制系統(tǒng)與繼電－接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別1.組成的器件不同2.觸點的數(shù)量不同3.控制方式不同4.工作方式不同課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件一、認識S7－200系列PLC的外部特征S7－200系列CPU226模塊的實物外觀課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件1.接線端子2.I/O狀態(tài)指示燈3.運行狀態(tài)指示燈4.可選卡插槽與可選卡5.通信接口和擴展I/O接口6.模擬電位器課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件1.接線端子（1）底部端子課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件（2）頂部端子課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件二、S7－200系列PLC的安裝與拆卸1.安裝位置課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2.安裝CPU模塊或擴展模塊（1）面板方式安裝（2）導軌方式安裝3.拆卸CPU模塊或擴展模塊課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件4.拆卸和安裝端子排（1）端子排的拆卸（2）端子排的重新安裝課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件三、S7－200系列PLC的接線PLC的接線包括輸入器件的接線、輸出器件的接線以及用電電源的接線。PLC常用輸入、輸出器件實物圖課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件1.輸入器件的接線接近開關接線圖及CPU226（AC/DC/RLY）模塊輸入器件接線圖課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2.輸出器件的接線（1）繼電器輸出型CPU模塊即CPU226（AC/DC/RLY）模塊的輸出器件接線圖CPU226（AC/DC/RLY）模塊輸出器件接線圖課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件（2）場效應晶體管輸出型CPU模塊即CPU226（DC/DC/DC）模塊的輸出器件接線圖CPU226（DC/DC/DC）模塊輸出器件接線圖A）接線實物圖b）接線原理圖課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件3.用電電源的接線PLC電源接線圖A）CPU226（AC/DC/RLY）b）CPU226（DC/DC/DC）課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件四、S7－200系列PLC安裝與接線訓練1.接線圖課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件

S7－200系列PLC輸入端子是分組的且各組之間相互獨立，同一組只能采用一種輸入接法（源型輸入或漏型輸入），但不同組可以采用不同輸入接法，上圖中第一組采用的是漏型輸入，而第二組采用的是源型輸入。另外，由于第二組的NPN型接近開關已經(jīng)采用源型輸入，如果第二組還有其他輸入器件，則該組中的其他輸入器件也只能適應NPN型接近開關而采用源型輸入接法。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2.步驟及工藝要求課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件任務3編程軟件的使用1.了解PLC用戶程序結構，熟悉PLC編程元件、編址方式及數(shù)據(jù)類型。2.熟悉編程軟件的主界面，掌握編程軟件和PLC建立通信聯(lián)系的方法。3.能采用梯形圖程序輸入法輸入PLC梯形圖程序，

并編譯、下載及調(diào)試PLC控制程序。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件一、PLC用戶程序結構主程序：程序的主體，每一個項目都必須有且只能有一個主程序，在主程序中可以調(diào)用子程序和中斷程序。子程序：一個可選的指令集合。子程序最多可以有64個，僅在被主程序、中斷程序或其他子程序調(diào)用時執(zhí)行。中斷程序：一個可選的指令集合.中斷程序最多可以有128個。中斷程序不被主程序調(diào)用，而是在中斷事件(如輸入中斷、定時中斷、高速計數(shù)器中斷、通信中斷等)發(fā)生時由PLC的操作系統(tǒng)調(diào)用。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件二、PLC的編程元件及編址方式1.編程元件S7－200系列PLC的編程元件沿用了傳統(tǒng)的繼電－接觸器控制線路中繼電器的名稱，并根據(jù)其功能分別稱為輸入繼電器、輸出繼電器Q、輔助繼電器M、特殊輔助繼電器SM、定時器T、計數(shù)器C、變量存儲器V、順序控制繼電器S、局部變量存儲器L、模擬量輸入繼電器AI、模擬量輸出繼電器；AQ、累加器AC和高速計數(shù)器HC等。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2.編址方式（1）位編址課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件（2）字節(jié)編址、字編址和雙字編址課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件變量存儲器V主要用于存儲變量，可以存放數(shù)據(jù)運算的中間運算結果或設置參數(shù)。在進行數(shù)據(jù)處理時，會經(jīng)常用到變量存儲器。變量存儲器可以是位編址，也可按字節(jié)、字、雙字為單位編址。其中，位存取的編號范圍根據(jù)CPU的型號有所不同，CPU221/222為V0.0~V2047.7共2KB存儲容量，CPU224為V0.0~V8091.7共8KB存儲容量，CPU224XP/224XPsi/226為V0.0~V10239.7共10KB存儲容量。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件（3）其他編址方式數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中還包括T、C、AC、HC等，它們是模擬相關的電氣元件。由于數(shù)量很少，所以不用指出它們的字節(jié)，而是直接寫出其編號，其編址方式為:區(qū)域標識符＋元件號。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件三、PLC的指令及數(shù)據(jù)類型1.指令PLC的指令可分為基本指令和功能指令。所謂基本指令，是指最初為取代傳統(tǒng)的繼電－接觸器控制系統(tǒng)所需要的那些指令，一般包含位邏輯指令、定時器指令、計數(shù)器指令等，是使用頻率最高的指令。功能指令則是為數(shù)據(jù)運算及一些特殊功能設置的指令，如程序控制、傳送、移位、比較、轉換、數(shù)學運算、邏輯操作、中斷及高速處理等。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件2.數(shù)據(jù)類型S7－200系列PLC的數(shù)據(jù)類型可以是布爾型、整數(shù)型、實數(shù)型或字符串型。課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件四、STEP7－Micro/WINV4.0編程軟件的使用課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件1.菜單欄2.工具欄3.瀏覽條4.指令樹5.輸出窗口6.狀態(tài)欄7.程序編輯器8.局部變量表課題一可編程序控制器基礎知識ppt課件一、選配PLC根據(jù)控制要求，本任務只需要簡單的開關量控制，并且僅有點動按鈕SB和接觸器KM這兩個外部元件，即只需要1個輸入點和1個輸出點。如限于從S7－200系列PLC中選擇，可選擇S7－200系列C