西门子PLC解题.ppt

可编程序控制器电子教案 哈尔滨理工大学 第1章 概 述 1.1可编程序控制器的由来 可编程序控制器(Programmable Controller)简称为PC 可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Cntroller)。简称为PLC 1968年．美国最大的汽车制造厂家——通用汽车公司(GM)提出了研制可编程序控制器的基本设想，即 (1)能用于工业现场。 (2)能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的元件和修改内部接线。 (3)出现故障时易于诊断和维修。 1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台PLC。 我国1974年研制，77年应用。 1.2可编程序控制器的定义、特点 一、定义：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。” 二、特点 1编程方法简单易学 2功能强，性能价格比高 3硬件配套齐全．用户使用方便。适应性强 4可靠性高。抗干扰能力强 5系统的设计、安装、调试工作量少 6维修工作量小，维修方便 7体积小，能耗低 1.3 可编程序控制器的应用领域 1.数字量逻辑控制 2.运动控制 3.闭环过程控制 4.数据处理 5.通信联网 1.4可编程序控制器的发展趋势 1．向高性能，高速度、大容量发展 2．大力发展微型可编程序控制器 3. 大力开发智能型l／O模块和分布式I／O子系统 4．基于个人计算机的编程软件取代手持式编程器 5．可编程序控制器编程语言的标准化 6．可编程序控制器通信的易用化和“傻瓜化” 7．可编程序控制器的软件化与Pc化 8．组态软件引发的七位计算机编程革命 9．可编程序控制器与现场总线相结合 第2章 可编程序控制器的硬件结构与工作原理 2.1可编程序控制器的基本结构 2.1.1基本结构 组成：CPU模块、输入模块、输出模块、 编 程装置。 1 CPU模块 1）CPU芯片 作用： 在可编程序控制器控制系统中，CPU模块相当于人的大脑，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。 2）存储器： 作用：存放系统程序，用户程序和数据。 系统程序：决定PLC的基本智能，由厂家设计，并存入ROM、EEPROM。用户不能修改。 用户程序：根据要求，用PLC的编程语言，编制的程序，用户用编程器写入RAM或EEPROM。 类型 (1)随机存取存储器(RAM) 用户可以用编程装置读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，它是易失性的存储器，它的电源中断后，储存的信息将会丢失。 (2)只读存储器(ROM) ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，它的电源消失后，仍能保存储存的内容。ROM一般用来存放可编程序控制器的系统程序。 (3)可电擦除可编程的只读存储器(EEPROM或E2PROM) 它是非易失性的，但是可以用编程装置对它编程．兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，但是将信息写入它所需的时间比RAM长得多。EEPROM用来存放用户程序和需长期保存的重要数据。 2 I／0模块 作用：是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。 1）输入模块 作用：接收和采集输入信号。 输人电路：设有RC滤波电路和光电耦合器。 2）输出模块 作用：控制输出设备，执行装置。 输出电路：晶体管和场效应管、双向晶闸管，小型继电器。 3、编程装置 作用： 编程装置用来生成用户程序，并对它进行编辑、检查和修改。 1）.手持式编程器：不能直接输人和编辑梯形图，只能输入和编辑指令表程序，因此又叫做指令编程器。 2）.编程软件编程：在屏幕上直接生成和编辑梯形图、指令表、功能块图和顺序功能图程序，并可以实现不同编程语言的相互转换。 4、电源 可编程序控制器使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各模块提供DC 5V、±12V、24V等直流电源。 2.1.2 可编程序控制器的物理结构 1整体式（ S7—200）（图2-2） 2模块式 (s7—300和s7—400系列)(图2-3)。 2.1.3 可编程序控制器的外部接线 CPU222模块的外部接线图(见图2-6) 2.2 可编程序控制器的工作原理 2.2.1可编程序控制器的工作方式 工作状态： STOP