S7-200 SMART PLC培训(工程师培训)

S7-200SMARTPLC培训(工程师培训)汇报人：AA2024-01-20PLC基础知识S7-200SMARTPLC硬件组成与配置S7-200SMARTPLC软件安装与使用目录基本指令与程序编写方法顺序控制程序设计方法通讯协议与通讯设置方法故障诊断与排除方法目录01PLC基础知识PLC定义可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）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。发展历程从1969年美国DEC公司研制出第一台PLC开始，经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展历程，现已成为工业自动化领域不可或缺的核心控制设备。PLC定义与发展历程PLC采用循环扫描的工作方式，通过输入接口采集现场信号，经内部逻辑运算后，通过输出接口控制执行机构。工作原理主要包括CPU、存储器、输入输出接口、电源等部分。其中，CPU是PLC的核心部件，负责执行用户程序；存储器用于存储用户程序和数据；输入输出接口用于连接现场设备和执行机构；电源为PLC提供工作电压。结构组成PLC工作原理及结构组成编程语言PLC的编程语言主要有梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）和结构化文本（ST）五种。编程方式PLC的编程方式主要有离线编程和在线编程两种。离线编程是在计算机上完成程序编写和调试，然后通过通信接口将程序下载到PLC中；在线编程是直接在PLC上进行程序编写和调试。PLC编程语言与编程方式PLC广泛应用于工业自动化领域，如机械制造、汽车制造、石油化工、电力、冶金、纺织等。应用领域随着工业4.0和智能制造的推进，PLC作为工业自动化领域的重要控制设备，其市场需求将持续增长。同时，随着物联网、云计算、大数据等技术的发展，PLC的应用领域将进一步拓展，市场前景广阔。市场前景PLC应用领域及市场前景02S7-200SMARTPLC硬件组成与配置CPU模块类型高速处理能力大容量程序存储空间丰富的通信接口CPU模块类型及功能特点S7-200SMARTPLC提供多种CPU模块，包括经济型、标准型和高端型，满足不同应用需求。提供足够的程序存储空间，支持复杂的控制逻辑和数据处理。采用先进的处理器技术，实现高速逻辑运算和数据处理。集成多种通信接口，如以太网、PROFIBUS等，方便与其他设备或系统进行通信。数字量输入/输出模块数字量输入模块支持多种电压等级和信号类型。输出数字量信号，驱动执行器或指示灯等负载。接收来自开关、按钮等数字量输入信号。数字量输出模块提供多种输出类型和电压等级。接收来自传感器或变送器的模拟量信号。模拟量输出模块提供高精度的模拟量输出和灵活的信号调理功能。模拟量输入模块支持多种信号类型和测量范围。输出模拟量信号，控制执行器或调节器等设备。010203040506模拟量输入/输出模块通信模块定位模块温度模块称重模块特殊功能模块介绍01020304支持多种通信协议和接口标准，实现PLC与其他设备或系统的数据交换。提供高精度的位置控制和运动控制功能，适用于机床、机器人等应用场景。用于温度测量和控制，支持多种温度传感器和信号类型。实现物料的称重和计量功能，适用于包装、配料等应用场景。03S7-200SMARTPLC软件安装与使用安装步骤下载S7-200SMARTPLC软件安装包。双击安装包，按照提示进行安装。软件安装步骤及注意事项选择安装路径和组件，建议保持默认设置。等待安装完成，重启计算机。注意事项软件安装步骤及注意事项确保计算机满足最低系统要求。关闭所有正在运行的程序，以免干扰安装过程。使用管理员权限运行安装包，确保安装顺利进行。软件安装步骤及注意事项显示项目结构、程序编辑器、状态栏等。主界面提供常用命令的快捷方式，如新建、打开、保存等。工具栏软件界面介绍与基本功能操作菜单栏：包含文件、编辑、视图、工具等菜单项，提供丰富的功能选项。软件界面介绍与基本功能操作新建项目选择PLC型号，设置项目名称和保存路径。打开项目浏览并打开已有项目文件。软件界面介绍与基本功能操作保存当前项目文件。使用梯形图、指令表等编程语言编写PLC程序。软件界面介绍与基本功能操作程序编写保存项目编程环境设置与参数配置语言设置选择编程语言，如梯形图(LAD)、指令表(STL)等。编辑器设置调整编辑器字体、大小、颜色等属性，提高编程效率。视图设置：设置程序视图布局，方便查看和编辑程序。编程环境设置与参数配置配置PLC的CPU型号、通信接口、IO模块等参数。PLC参数配置通信参数配置特殊功能配置设置与PLC通信的参数，如波特率、数据位、停止位等。根据实际需求配置特殊功能，如中断处理、高速计数器等。030201编程环境设置与参数配置软件无法安装或安装失败检查计算机是否满足最低系统要求。关闭所有正在运行的程序，重新运行安装包。常见问题解决方法以管理员权限运行安装包。软件无法正常运行或崩溃检查软件版本是否与操作系统兼容。常见问题解决方法03无法与PLC建立通信连接01更新软件到最新版本或修复已知问题。02关闭不必要的后台程序，释放系统资源。常见问题解决方法检查通信接口和电缆是否正常工作。检查通信参数配置是否正确。重新启动PLC和计算机尝试重新连接。常见问题解决方法04基本指令与程序编写方法装载指令，用于将输入端的信号状态装载到指定的存储单元中。LD（Load）逻辑与指令，用于实现两个或多个条件的逻辑与运算。AND（与）逻辑或指令，用于实现两个或多个条件的逻辑或运算。OR（或）输出指令，用于将逻辑运算的结果输出到指定的输出端。OUT（输出）基本逻辑指令介绍及应用举例当输入条件满足时，开始计时，达到设定时间后输出。TON（接通延时定时器）TOF（断开延时定时器）CTU（增计数器）CTD（减计数器）当输入条件断开时，开始计时，达到设定时间后输出。当输入条件满足时，计数器加1，达到设定值时输出。当输入条件满足时，计数器减1，达到0时输出。定时器/计数器指令使用方法CMP（比较指令）比较两个数据的大小，根据比较结果设置相应的标志位。MATH（数学运算指令）包括加、减、乘、除等数学运算，用于实现复杂的数据处理功能。MOV（传送指令）将源地址中的数据传送到目标地址中。数据处理指令应用技巧遵循结构化编程原则，将程序划分为多个独立的模块，每个模块实现特定的功能。使用有意义的变量名和标签，提高程序的可读性和可维护性。优化程序结构，减少不必要的逻辑判断和重复计算，提高程序的执行效率。注重程序的健壮性和容错性设计，确保程序在异常情况下能够正常运行或给出相应的错误提示。01020304程序编写规范及优化建议05顺序控制程序设计方法顺序控制程序设计思路及步骤将控制任务划分为若干个独立的控制步骤根据控制步骤和转换关系，绘制顺序功能图（SFC）分析控制要求，明确控制任务，确定执行顺序确定每个步骤的输入、输出条件及转换关系根据SFC编写顺序控制程序010204顺序功能图（SFC）绘制技巧使用标准的图形符号表示步、动作、转换等要素清晰标注各要素的名称、功能和逻辑关系合理布局，使图形简洁明了，易于理解使用箭头表示控制流程的方向和转换条件03交通信号灯控制程序分析实例一实现红绿黄灯的交替亮灭，保证交通顺畅和安全控制要求将控制过程划分为红灯亮、绿灯亮、黄灯亮三个步骤，根据交通规则和时间要求设置转换条件SFC设计顺序控制程序编写实例分析程序编写使用定时器、计数器等指令实现灯的亮灭控制和时间管理实例二电梯控制程序分析控制要求实现电梯的上下行、开关门、楼层显示等功能，保证乘客安全和舒适顺序控制程序编写实例分析顺序控制程序编写实例分析将控制过程划分为上行、下行、开门、关门等多个步骤，根据电梯状态和乘客需求设置转换条件SFC设计使用比较指令、数据传输指令等实现电梯的状态监测和控制逻辑程序编写06通讯协议与通讯设置方法VSPPI协议是西门子S7系列PLC专用的点对点通讯协议，具有简单、高效、稳定的特点。它采用主从方式进行数据交换，支持多种数据格式和传输模式。适用场景PPI协议适用于S7-200SMARTPLC与上位机或其他PLC之间的通讯，特别适用于需要快速、稳定、可靠的数据传输的场合，如工业自动化生产线、监控系统等。特点PPI通讯协议特点及适用场景首先需要在PLC的硬件配置中启用MPI通讯功能，并设置相应的通讯参数，如波特率、数据位、停止位等。然后在软件编程中调用MPI通讯函数，实现数据的发送和接收。在配置MPI通讯时，需要确保通讯双方的参数设置一致，且通讯线缆连接正确。此外，还需注意MPI通讯的距离限制和干扰问题。配置步骤注意事项MPI通讯协议配置方法协议概述PROFIBUS-DP是一种广泛应用的现场总线通讯协议，它采用主从方式进行数据交换，支持多种数据格式和传输模式。PROFIBUS-DP具有高速、稳定、可靠的特点，适用于工业自动化领域中的分布式控制系统。通讯原理PROFIBUS-DP协议采用差分信号传输方式，通过双绞线或光纤等传输介质实现数据的远距离传输。在通讯过程中，主站向从站发送请求数据帧，从站根据请求返回响应数据帧。同时，从站也可以主动向主站发送数据。PROFIBUS-DP通讯协议介绍排查步骤当PLC通讯出现故障时，首先需要检查硬件连接是否正常，包括通讯线缆、接口模块等。然后检查通讯参数设置是否正确，如波特率、数据位、停止位等。接着检查软件编程中是否存在错误或漏洞。最后可以通过示波器或逻辑分析仪等工具进行深入的故障分析。要点一要点二常见故障及解决方法常见的PLC通讯故障包括通讯中断、数据丢失、响应超时等。解决方法包括重新连接硬件、调整通讯参数、修复软件漏洞等。在排查故障时，需要注意观察故障现象并详细记录故障信息，以便更好地定位问题并采取相应的解决措施。通讯故障排查技巧07故障诊断与排除方法由于电源线路短路、过载或电源模块损坏等原因导致PLC无法正常工作。电源故障通信线路故障、通信接口损坏或通信参数设置错误等原因导致PLC与上位机或其他设备无法正常通信。通信故障输入/输出模块损坏、接线错误或外部设备故障等原因导致PLC无法正常读取输入信号或控制输出设备。输入/输出故障程序错误、变量设置不当或数据处理异常等原因导致PLC程序无法正常运行。程序故障常见故障类型及原因分析替换法使用备用模块或元件替换疑似故障部件，观察故障是否消除，以缩小故障范围。调试法通过编写测试程序或在线调试，检查PLC程序逻辑和数据处理是否正确。测量法使用万用表、示波器等工具测量PLC的电压、电流、电阻