模块一 认识PLC

1、模块一模块一 认识认识PLC学习目标学习了本模块之后，你将会 了解PLC的基本概念； 熟悉从传统的电气控制到PLC控制的转换； 熟悉PLC硬件的构成，各部分的功能； 熟悉PLC的软件构成； 熟悉PLC的编程语言，各种编程语言的特点； 了解PLC的工作原理，熟悉PLC的扫描工作模式； 了解PLC的性能与选型。单元一 传统的电气控制到PLC控制的转换教学课题教学课题PLC的初步认识教学目标教学目标1、了解PLC的基本概念2、熟悉从传统电气控制到PLC控制的转换教学重点教学重点从传统的电气控制到PLC控制的转换教学难点教学难点从传统的电气控制到PLC控制的转换教学方法教学方法板书和多媒体结合教学手段

2、教学手段板书和多媒体结合任务一任务一 与与PLC的初次会面的初次会面1 在图示的控制系统中，PLC起着什么样的作用呢？ 在全集成化的控制系统中，PLC是最基本的控制设备，收集来自现场各种传感器信号及操作者的控制信息作为输入信号，执行存储器中用户编写的程序，将程序执行后的结果输出，驱动相应电动阀门的开关、电动机的启动与调速等生产过程。 PLC定义：定义： 可编程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，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器

3、及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。2 PLC的特点可靠性高,抗干扰能力强配套齐全,功能完善,适用性强易学易用设计开发工作量小，维护方便体积小、重量轻，功耗低3 PLC的应用领域开关量的逻辑控制模拟量控制运动控制过程控制数据处理通信与联网4 PLC的特点 按外形和结构分 整体式和模块式 按点数和功能分 小型PLC/中型PLC/大型PLC任务二任务二 从传统的电气控制到从传统的电气控制到PLC 1使用传统控制方式的电动机自锁运行的控制使用传统控制方式的电动机自锁运行的控制。 2使用使用PLC控制的电动机自锁运行控制的电动机自锁运行 3电动机的传统控制方法

4、和电动机的传统控制方法和PLC控制方法的比较控制方法的比较 PLC控制的硬件接线只是作为PLC输入的操作者控制信号和作为输出的控制电动机运行的信号 (1) PLC控制系统结构紧凑 (2) PLC内部大部分采用“软”逻辑 (3) PLC控制功能改变极其方便 (4) PLC控制系统制造周期短单元二 掌握PLC的硬件和软件构成教学课题教学课题PLC的硬件和软件教学目标教学目标1、熟悉PLC的硬件组成2、熟悉PLC的软件组成教学重点教学重点PLC的硬件和软件组成教学难点教学难点PLC的硬件结构和编程语言教学方法教学方法板书和多媒体结合教学手段教学手段板书和多媒体结合任务三任务三 认识认识PLC的硬件的

5、硬件 西门子S7-200PLC 1 PLC的硬件构成的硬件构成 PLC的硬件系统一般主要由中央处理单元的硬件系统一般主要由中央处理单元CPU、输入、输入/输出接口、输出接口、 I0扩展接口、存储器、电源等几个部分组成，扩展接口、存储器、电源等几个部分组成， （1）中央处理单元（CPU） PLC的控制中枢，其性能决定了PLC的性能，它按PLC中程序赋予的功能，有条不紊地进行工作。 （2）存储器RAM/ROM 主要用来存放系统程序、用户程序和工作数据等。存储器是衡量PLC性能的一个重要指标。 （3）I/O接口 输入接口 ：接收来自现场检测部件如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其它一些传感

6、器输出的开关量或模拟量(要通过模数变换进入机内)等各种状态控制信号，并存入输入映像寄存器。 输出接口模块是PLC与现场设备之间的连接部件，用来将输出信号送给控制对象的输出接口。其作用是将中央处理单元送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、电机等被控设备的执行元件。 输入接口电路通常有两类，一类为直流输入型，如图1-6a所示；另一类是交流输入型，如图1-6b所示 b) 交流输入接口电路示意图内部电路输入LED IN IN COMa) 直流输入接口电路示意图内部电路输入LED IN IN COM图1-6 输入接口电路示意图PLC的输出接口类型有三种：继电器输出型、双向

7、晶闸管输出型和晶体管输出型图1-6 继电器输出接口电路示意图内部电路输出LED OUT OUT COMLL图1-7 双向晶闸管输出接口电路示意图输出LED OUT OUT COMLL内部电路图1-8 晶体管输出接口电路示意图 L+OUTOUTCOMLL输出LED内部电路 （4）I/O扩展接口 小型的PLC输入输出接口都是与中央处理单元CPU制造在一起的，为了满足被控设备输入输出点数较多的要求，常需要扩展数字量输入输出模块；为了满足模拟量控制的需要，常需要扩展模拟量输入输出模块，如A/D、D/A转换模块等；I/O扩展接口就是为连接各种扩展模块而设计的。 （5）通讯接口 用于PLC与编程器、计算机

8、、PLC、变频器、触摸屏等智能设备之间的连接，以实现PLC与智能设备之间的数据传送。 （6）编程器 编程器用作用户程序的编制、编辑、调试和监视，还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和系统参数，它经过编程器接口与中央处理器单元联系，完成人机对话操作。 （7）电源 电源部件将交流电源转换成供PLC内部需要的直流电源，它的好坏直接影响PLC的功能和可靠性，因此目前大部分PLC均采用开关式稳压电源供电，同时还向各种扩展模块提供24V直流电源。任务四任务四 认识认识PLC的软件的软件 1 PLC的软件构成的软件构成 PLC的软件系统可分为系统程序和用户程序两大类 2PLC的编程语言的编程语言

9、 PLC的用户程序由根据现场控制要求，使用厂家提供的编程语言自行编写的程序。不同的厂家的PLC有不同的编程语言。 （1）顺序功能图（SFC) （2）梯形图（LAD） （3）语句表（STL） （4）功能块图（FBD） （5）结构化文本（ST）在西门子在西门子S7-200系列系列PLC的编程软件的编程软件STEP7-Micro/WIN的软件中，的软件中，主要使用主要使用LAD、STL、FBD三种方式编写用户程序。三种方式编写用户程序。单元三 了解PLC的工作原理和系统选型教学课题教学课题PLC的工作原理和系统选型教学目标教学目标1、了解PLC的工作原理2、了解PLC的性能及系统选型教学重点教学重点PLC的工作原理和性能教学难点教学难点PLC的工作原理教学方法教学方法板书和多媒体结合教学手段教学手段板书和多媒体结合任务五任务五 了解了解PLC的工作原理的工作原理 1. PLC的扫描工作模式的扫描工作模式 其工作过程一般分为五个阶段，即输入采样输入采样、执行用户程序执行用户程序、处处理通讯请求理通讯请求、CPU自诊断自诊断和输出刷新输出刷新五个阶段。完成上述五个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述五个阶段。 2. PLC的工作原理的工作原理 S7-200在循环扫描中完成控制任务，在一个扫描周期中，