项目二PLC硬件及内部资源ppt课件

1、工程二PLC硬件及内部资源8知识目的：知识目的：8 S7-200的构造、原理及编程言语的构造、原理及编程言语8才干目的：才干目的：8 能对能对S7-200的性能、寻址特点掌握的性能、寻址特点掌握可编程序控制器的组成与根本构造可编程序控制器的组成与根本构造 PLC是一种工业控制用的公用计算机，它的实践组成与普通微型计算机系统根本一样，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。 软件：主机系统、输入软件：主机系统、输入/输出扩展环节及输出扩展环节及 外部设备组成外部设备组成硬件：由系统程序硬件：由系统程序(又称系统软件又称系统软件)和用户和用户 程序程序(又称运用软件又称运用软件)两大部分组成。两大部

2、分组成。系统组成一、一、 PLC硬件构造表示图硬件构造表示图主机电源微处理器(CPU)运算器控制器输入单元存储器EPROM(系统程序)RAM(用户程序)外设I/O接口I/O扩展接口用户输入设备输出单元用户输出设备I/O扩展接口PLC或上位计算机图形监控系统EPROM写入器打印机盒式磁带机编程器外部设备输入/输出扩展环节1. 1. 系统程序系统程序 系统程序由系统程序由PLCPLC的制造企业编制，固化在的制造企业编制，固化在PROMPROM或或EPROMEPROM中，安装在中，安装在PLCPLC上，随产品提供应用户。系统程上，随产品提供应用户。系统程序包括系统管理程序、用户指令解释程序和供系统调

3、用的序包括系统管理程序、用户指令解释程序和供系统调用的规范程序模块等。规范程序模块等。2. 2. 用户程序用户程序 用户程序是根据消费过程控制的要求由用户运用制造用户程序是根据消费过程控制的要求由用户运用制造企业提供的编程言语自行编制的运用程序。用户程序包括企业提供的编程言语自行编制的运用程序。用户程序包括开关量逻辑控制程序、模拟量运算程序、闭环控制程序和开关量逻辑控制程序、模拟量运算程序、闭环控制程序和操作站系统运用程序等。操作站系统运用程序等。二、二、 可编程序控制器的软件系统可编程序控制器的软件系统2.2 2.2 可编程序控制器的任务原理及主要性能目的可编程序控制器的任务原理及主要性能目

4、的一、可编程序控制器的原理一、可编程序控制器的原理 PLC是采用周期循环扫描的任务方式，是采用周期循环扫描的任务方式，CPU延续执行用户程序和义务的循环序列称为扫描。延续执行用户程序和义务的循环序列称为扫描。CPU对用户程序的执行过程是对用户程序的执行过程是CPU的循环扫描，的循环扫描，并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。的。 一个扫描周期任务周期主要分为以下几一个扫描周期任务周期主要分为以下几个阶段：个阶段： 1.输入采样扫描阶段输入采样扫描阶段 2.执行用户程序扫描阶段执行用户程序扫描阶段 3.输出刷新扫描阶段输出刷新扫描阶段 二、主要技

5、术目的 1. 输入/输出点数 2. 存储容量 3. 扫描速度 4. 指令系统 5. 通讯功能 西门子S7系列可编程控制器分为S7-400、S7-300、S7-200三个系列，分别为S7系列的大、中、小型超小型可编程控制器系统。 S7-200系列可编程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中CPU22X型可编程控制器提供了4个不同的根本型号，常见的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四种根本型号。 S7-200 S7-200 系列可编程控制器：系列可编程控制器：一、一、S7-200 PLC系统组成系统组成 1CPU模块模块 SIMATIC S7-200系统系统CPU

6、22X系列系列PLC主机主机CPU模块的外形模块的外形 ： 2.3 S7-200 系列可编程控制器 2 2、CPU CPU 型号型号 CPU 22X CPU 22X主要技术性能目的主要技术性能目的7个模块3 3 输入输出扩展模块输入输出扩展模块 当主机单元模板上的当主机单元模板上的I/OI/O点数不够时点数不够时, ,或者涉及或者涉及到模拟量控制时到模拟量控制时, ,除了除了CPU221CPU221以外以外, ,都可以经过添加都可以经过添加扩展单元模板的方法扩展单元模板的方法, ,对输入对输入/ /输出点数进展扩展输出点数进展扩展. . (a) 面板安装 (b) 标准导轨安装 4 设备衔接 二

7、、二、S7-200S7-200系列系列PLCPLC数据存储及内部元器件功能数据存储及内部元器件功能数据类型数据类型字符串、布尔型、整数型和实数型浮点数字符串、布尔型、整数型和实数型浮点数 2.编址方式编址方式 l 位编址的指定方式为：区域标志符字节号位编址的指定方式为：区域标志符字节号位号位号如如I0.0；Q0.0；I1.2。l 字节编址的指定方式为：区域标志符字节编址的指定方式为：区域标志符B字节号字节号如如IB0表示由表示由I0.0I0.7这这8位组成的字节。位组成的字节。l 字编址的指定方式为：区域标志符字编址的指定方式为：区域标志符W起始字节号起始字节号例如例如VW0表示由表示由VB0

8、和和VB1这这2字节组成的字。字节组成的字。 l 双字编址的指定方式为双字编址的指定方式为:区域标志符区域标志符D起始字节号起始字节号例如例如VD0表示由表示由VB0到到VB3这这4字节组成的双字。字节组成的双字。 3. 3.寻址方式寻址方式 1 1直接寻址直接寻址 直接寻址是在指令中直接运用存储器或存放器的元件称号直接寻址是在指令中直接运用存储器或存放器的元件称号区域标志和地址编号，直接到指定的区域读取或写入数据。区域标志和地址编号，直接到指定的区域读取或写入数据。有按位、字节、字、双字的寻址方式有按位、字节、字、双字的寻址方式2 2间接寻址间接寻址 间接寻址时操作数并不提供直接数据位置，而

9、是经过运用间接寻址时操作数并不提供直接数据位置，而是经过运用地址地址 指针来存取存储器中的数据。在指针来存取存储器中的数据。在S7-200S7-200中允许运用指针中允许运用指针对对I I、Q Q、M M、V V、S S、T T、C C仅当前值存储区进展间接寻址仅当前值存储区进展间接寻址1 1运用间接寻址前，要先创建一个指向该位置的指针。运用间接寻址前，要先创建一个指向该位置的指针。 2 2指针建立好后，利用指针存取数据。指针建立好后，利用指针存取数据。直接寻址4 4 元件功能：元件功能：1 1 输入映像存放器输入映像存放器I I输入继电器输入继电器 输入继电器是输入继电器是PLCPLC用来接

10、纳用户用来接纳用户设备输入信号的接口。设备输入信号的接口。 2 2 输出映像存放器输出映像存放器Q Q输出继电器输出继电器 输出继电器是用来将输出信号传输出继电器是用来将输出信号传送到负载的接口。送到负载的接口。 3 3 变量存储器变量存储器V V 变量存储器主要用于存储变量，变量存储器主要用于存储变量，CPU224/226CPU224/226为为V0.0V0.0 V5119.7 V5119.7共共5KB5KB存储容量存储容量4 内部标志位存储器中间继电器内部标志位存储器中间继电器M 内部标志位存储器，用来保管控制继电器的中间内部标志位存储器，用来保管控制继电器的中间操作形状，其作用相当于继电

11、器控制中的中间继电器，操作形状，其作用相当于继电器控制中的中间继电器，共共256个。个。 5 特殊标志位存储器特殊标志位存储器SM PLC中还有假设干特殊标志位存储器中还有假设干特殊标志位存储器, 特殊标志位特殊标志位存储器位提供大量的形状和控制功能存储器位提供大量的形状和控制功能 ，普通为，普通为SM0.0-SM299.7。6 部分变量存储器部分变量存储器L 64个个7 定时器定时器T PLC所提供的定时器作用相当于继电器控制系统所提供的定时器作用相当于继电器控制系统中的时间继电器。每个定时器可提供无数对常开和常中的时间继电器。每个定时器可提供无数对常开和常闭触点供编程运用闭触点供编程运用

12、。共。共256个个T0-T2558 计数器计数器C计数器用于累计计数输入端接纳到的由断开到接通的计数器用于累计计数输入端接纳到的由断开到接通的脉冲个数。共脉冲个数。共256个个C0-C255 9 高速计数器高速计数器HC10 累加器累加器AC11 顺序控制继电器顺序控制继电器S形状元件形状元件12 模拟量输入模拟量输入/输出映像存放器输出映像存放器AI/AQ2.4 2.4 可编程序控制器的编程言语可编程序控制器的编程言语一、一、 可编程序控制器的编程言语可编程序控制器的编程言语梯形图梯形图 (LAD) 2. 指令表指令表 (STL)3. 功能块图功能块图 (FBD)图2.7 根本指令运用举例(

13、a) 梯形图； (b) 指令表I0.0( )( )I0.1Q0.0Q0.0Q0.1( )M0.1I0.5I0.3I0.4( )Q0.2M0.1(a)(b)LDOA=LD=A=LDNAN=I0.0Q0.0I0.1Q0.0I0.5Q0.1I0.3M0.1I0.4M0.1Q0.2梯形图和指令表梯形图和指令表图2.8 FBD简单实例ANDI1.0V10.1AC0INPTTONT37功能块图功能块图二、编程本卷须知及编程技巧二、编程本卷须知及编程技巧 1 1程序应按自上而下，从左至右的顺序编写。程序应按自上而下，从左至右的顺序编写。2 2线圈不能直接与左母线相连。假设需求，线圈不能直接与左母线相连。假设需求，可以经过特殊内部标志位存储器可以经过特殊内部标志位存储器SM0.0SM0.0该位一该位一直为直为1 1来衔接，如图来衔接，如图2-102-10所示。所示。3 3适当安排编程顺序，以减少程序的步数。适当安排编程顺序，以减少程序的步数。串联多的支路应尽量放在上部，如图串联多的支路应尽量放在上部，如图2-92-9所示。所示。 图2