电气控制与PLC应用技术理实一体化项目教程课件教学课件 ppt 作者 俊秀 主编 赵淑娟 金沙 副主编项目10.pptVIP

10.1 可编程控制器概述 10.1 可编程控制器概述 10.1.2 PLC控制系统 10.1.3 PLC的应用 10.2 PLC的组成及工作原理 10.2.1 PLC的硬件 10.2.1 PLC的硬件 10.2.1 PLC的硬件 10.2.1 PLC的硬件 10.2.2 PLC的软件 10.2.3 PLC的工作原理 10.2.3 PLC的工作原理 10.2.3 PLC的工作原理 10.3 S7-200主要技术指标及接线端口 10.3 S7-200主要技术指标及接线端口 10.3.3 CPU224型PLC外部端子 10.3.3 CPU224型PLC外部端子 10.4 技能训练 10.4 技能训练 * 可编程控制器及其硬件认识 项 目 10 10.1.1 可编程控制器 可编程控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。它是专为工业环境应用而设计的通用计算机控制设备，只要赋予用户程序（软件），便可用于不同的工业控制设备或系统。 （a）整体式小型机 （b）模块式中、大型机 10.1.1 可编程控制器 目前，世界上生产PLC的厂家有200多个，比较有名的是：美国的AB公司、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司；日本的三菱（MITSUBISHI）公司、富士（FUJI）公司、欧姆龙（OMRON）公司、松下电工公司等；德国的西门子（SIEMENS）公司；法国的TE公司、施耐德（SCHNEIDER）公司；韩国的三星（SAMSUNG）公司、LG公司等。 西门子公司的产品有S7-200（小型机）系列、S7-300（中型机）系列和S7-400（大型机）系列。 PLC控制系统一般由控制器（PLC）、控制电器（接触器）、保护电器和电动机等环节组成。 PLC控制与继电器硬件接线控制方式不同，属于存储程序控制方式，它利用PLC内存中的“软继电器”取代传统的物理继电器，以软件取代硬件接线实现控制逻辑，使控制系统的硬件大为简化，具有硬件结构简单，控制逻辑更改方便，系统稳定，维护方便、性价比高等一系列优点。 1．开关量逻辑控制 2．运动控制 3．闭环过程控制 4．数据处理 5．通信及联网 10.2.1 PLC的硬件 PLC的硬件由微处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出单元（I/O接口）、编程器及电源等部分组成，如图10-3所示。 1．微处理器 （CPU） CPU是PLC的运算控制中心。PLC在CPU的控制下，协调系统内部各部分的工作，执行监控程序和用户程序，进行信息和数据的逻辑处理，产生相应的内部控制信号，实现对现场各个设备的控制。 2．存储器 存储器分系统存储器（ROM）和用户存储器（RAM）。 3．输入/输出接口 （1）输入接口 输入接口电路用来接收和采集现场输入信号。输入接口通过输入电路将输入元件（如按钮、开关、继电器的触点、传感器等）的状态转换成CPU能够识别和处理的信号，并存储到输入映像寄存器中。 （2）输出接口 输出接口电路就是PLC的负载驱动回路。为适应控制的需要，PLC输出分继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种形式。为提高PLC抗干扰能力，每种输出电路都采用了光电或电气隔离技术。 输入接口电路 输出接口电路 输出电路保护措施 表10-1 S7-200系列PLC输出电路的规格 20kHz 1Hz 脉冲频率（最大） 0.2ms+1/2 AC周期 10μs（Q0.0，Q0.1） 130μs（其它） 约10ms 通→断 0.2ms+1/2 AC周期 2μs（Q0.0，Q0.1） 15μs（其它） 约10ms 断→通 响应 时间 0.5A/1点 0.5A/公共点 0.75A/1点 6A/公共点 2.0 A/1点 10A/公共点 负载电流（最大） 光电耦合隔离 光电耦合隔离 电气隔离 电路隔离 120/230V?AC 24V?DC 220V?AC、24V?DC 额定负载电源 40~264V?AC 20.4~28.8V?DC 5~250V AC 5~30V DC 负载电源最大范围 晶闸管输出 晶体管输出 继电器输出 项 目 4．智能I/O接口 为了实现更加复杂的控制功能，PLC配有多种智能单元，称为功能模块，如A/D单元、D/A单元、PID单元、高速计数单元、定位单元等。智能单元一般都有各自的CPU和专用的系统软件，能独立完成一项专门的工作。智能单元通过总线与主机联机，通过通信方式接受主机的管理，共同完成控制任务。 5．电源 6．编程器 1. 系统程序 系统程序包括管理程