PLC应用技术项目教程课件：PLC控制系统搭建

PLCapplicationtechnologyPLC应用技术项目教程PLC控制系统搭建CONTENTS01任务1.1认识PLC及其相关部件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件目

录0203任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用任务1.1认识PLC及其相关部件知识点1PLC的历史及应用任务1.1认识PLC及其相关部件

可编程逻辑控制器，即可编程序控制器，英文全称programmablelogicalcontroller，简称PLC或PC。由于“PC”容易和个人计算机（personalcomputer）的英文缩写PC混淆，所以人们习惯用“PLC”作为可编程序控制器的英文缩写。知识点1PLC的历史及应用任务1.1认识PLC及其相关部件（1）编程简单，可在现场修改程序（2）维护方便，最好是插件式（3）可靠性高于继电器控制柜（4）体积小于继电器控制柜（5）可将数据直接送入管理计算机（6）在成本上可与继电器控制柜竞争（7）输入可以是交流115V（8）输出可以是交流115V，2A以上，可直接驱动电磁阀（9）在扩展时，原有系统只要很小变更（10）用户程序存储器容量至少能扩展到4K字节通用十条1969年美国数字设备（DEC）公司根据上述要求，首先研制出了世界上第一台可编程序控制器PDP-14，用于通用汽车公司的生产线知识点1PLC的历史及应用任务1.1认识PLC及其相关部件在控制方式上PLC控制具有以下优点：（1）编程简单。（2）可靠性高。（3）通用性好。（4）功能强。（5）体积小、重量轻、易于实现机电一体化。（6）设计、施工和调试周期短。知识点1PLC的历史及应用任务1.1认识PLC及其相关部件1、数字量控制2、闭环过程控制3、运动量控制4、数据处理5、通信联网知识点1任务1.1认识PLC及其相关部件PLC用“与”“或”“非”等逻辑控

制指令来实现触点何电路的并联、串

联，代替继电器进行组合逻辑控制、

定时控制和顺序逻辑控制。数字量控制知识点1任务1.1认识PLC及其相关部件闭环过程控制是指对温度、压力和流量等连续变化的模拟量的控制。PLC通过模拟量I/O模块，实现模拟量和数字量之间的相互转换，并对模拟量实行闭环控制。过程控制知识点1任务1.1认识PLC及其相关部件PLC使用专用的运动控制模块，对直线运行或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可以实现单轴、双轴、三轴和多轴位置控制。运动控制图1知识点1任务1.1认识PLC及其相关部件现代PLC具有数学处理、数据传送、转换、排序、查表和位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。数据处理知识点1任务1.1认识PLC及其相关部件PLC可以实现PLC与外设、PLC与PLC、PLC与其他工业控制设备、PLC与上位机、PLC与工业网络设备等之间通信，实现远程I/O控制。通信联网知识点2PLC的硬件结构及工作原理任务1.1认识PLC及其相关部件1.PLC的硬件结构PLC两种结构：整体式和模块组合式。整体式PLC的组成：由输入单元、电源、CPU、输出单元、外设接口、存储器、I/O扩展端口等组成。知识点2PLC的硬件结构及工作原理任务1.1认识PLC及其相关部件2.PLC的工作原理PLC对用户程序的执行过程是通过CPU的周期循环扫描并采用集中采样、集中输出的工作方式来完成的知识点2PLC的硬件结构及工作原理任务1.1认识PLC及其相关部件3.PLC的编程语言PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的工艺控制要求，通过PLC编程语言编制设计的。根据国际电工委员会制订的工业控制编程语言标准（IEC31131-3），PLC的编程语言包括梯形图语言（LAD）、功能块图语言（FBD）、指令表语言（IL）、顺序功能图语言（SFC）及结构化文本语言（ST）。知识点2PLC的硬件结构及工作原理任务1.1认识PLC及其相关部件梯形图(LD)1、与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；2、与原有继电器逻辑操控技术相共同，对电气技术人员来说，易于撑握和学习；3、与原有的继电器逻辑操控技术的不同点是，梯形图中的能流（PowerFlow）不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因而，运用时，需与原有继电器逻辑操控技术的有关概念差异对待。图1

交流异步电动机直接启动电路图图2PLC梯形图知识点2PLC的硬件结构及工作原理任务1.1认识PLC及其相关部件指令表语言（IL）1、采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握；1LD0ANAN=I0.0Q0.0I0.1I0.2Q0.02LD=Q0.0Q0.13LDN=Q0.0Q0.22、在手持编程器的键盘上采用助记符表示，便于操作，可在无计算机的场合进行编程设计；3、与梯形图有一一对应关系。知识点2PLC的硬件结构及工作原理任务1.1认识PLC及其相关部件功能模块图语言（FBD）1、以功能模块为单位，从控制功能入手，使控制方案的分析和理解变得容易；2、功能模块是用图形化的方法描述功能，它的直观性大大方便了设计人员的编程和组态，有较好的易操作性；3、用于控制规模较大、控制关系较复杂的系统。顺序功能图(SFC)1、以功能为主线，条理清楚，便于对程序操作的理解和沟通。2、对大型程序可分工设计，采用较为灵活的程序结构，这样能节省程序设计时间和调试时间。3、常用于系统规模较大，程序关系较复杂的场合。4、整个程序的扫描时间较其他程序设计语言编制的程序扫描时间要大大缩短。并行序列的顺序功能图任务1.1认识PLC及其相关部件结构文本(ST)1、采用高级语言进行编程，可以完成较复杂的控制运算。2、需要有计算机高级程序设计语言的知识和编程技巧，对编程人员要求较高。3、直观性和易操作性较差。4、常被用于采用功能模块等其他语言较难实现的一些控制功能的实施。任务1.1认识PLC及其相关部件谢谢观看PLCapplicationtechnologyPLC应用技术项目教程PLC控制系统搭建CONTENTS01任务1.1认识PLC及其相关部件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件目

录0203任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件知识点1S7-1200PLC概述任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件本任务介绍了S7-1200PLC及相关部件，通过学习了解S7-1200PLC系统组成，包括：CPU模块、通信模块（CM）、信号模块（SM）和信号板（SB）及各种附件，要求掌握如何根据任务的控制要求选择合适的S7-1200PLC模块，并将选择的模块组成典型的S7-1200PLC硬件系统，为后续学习PLC编程打下硬件基础。知识点1S7-1200PLC概述任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件1.S7-1200PLC的定位

S7-1200PLC的定位在原有的S7-200SMARTPLC和S7-300PLC产品之间。S7-1200PLC涵盖了S7-200SMARTPLC的原有功能并且新增了许多功能，可以满足更广泛领域的应用。知识点1S7-1200PLC概述

任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件2.S7-1200PLC的主要特点（1）高度集成的工程组态系统

（2）集成化用户环境（3）集成可视化控制

SIMATICS7-1200系列PLC通过PROFINET接口与SIMATICHMI精简系列面板无缝集成，（4）集成PROFINET接口

SIMATICS7-1200系列PLC的一个显著特点是在CPU模块上集成了一个工业以太网PROFINET接口，知识点2S7-1200PLC的硬件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件S7-1200可编程序控制器主要由CPU模块、通信模块（CM）、信号模块（SM）和信号板（SB）及各种附件组成。通过S7-1200可编程序控制器集成的PROFINET接口可直接与编程器PG、精简系列面板或其他第3方设备相连，还可使用RS485或RS232通信模块进行点对点通信。S7-1200PLC系统的硬件结构如下图。

知识点2S7-1200PLC的硬件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件1．CPU模块SIMATICS7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、高级逻辑控制、HMI和网络通信等任务。电源接口可拆卸用户接线连接器（保护盖下面）板载I/O的状态LEDPROFINET

连接器（CPU的底部）指示CPU运行状态的LED任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件名称含义RUN/STOP运行停止ERROR故障MAINT维护知识点2S7-1200PLC的硬件1．CPU模块RUN/STOP纯橙色指示STOP模式纯绿色指示RUN模式闪烁指示CPU正式启动知识点2S7-1200PLC的硬件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件S7-1200的硬件——CPU模块技术规范特性CPU1211CCPU1212CCPU1214CCPU1215CCPU1217C本机数字量I/O点数本机模拟量I/O点数6入/4出2入8入/6出2入14入/10出2入14入/10出2入/2出14入/10出2入/2出工作存储器/装载存储器50KB/1MB75KB/2MB100KB/4MB125KB/4MB150KB/4MB信号模块扩展个数无2888最大本地数字量I/O点数1482284284284最大本地模拟量I/O点数1319676969高速计数器脉冲输出（最多4点）100kHz100k/30kHz100k/30kHz1M/100kHz上升沿/下降沿中断点数6/68/812/12脉冲捕获输入点数6814知识点2S7-1200PLC的硬件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件S7-1200的硬件——CPU1214CAC/DC/Relay的外部接线图24VDC传感器电源输出CPU1214CAC/DC/继电器(6ES7214-1BE30-0XB0)知识点2S7-1200PLC的硬件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件S7-1200的硬件——CPU1214CDC/DC/DC的外部接线图24VDC传感器电源输出CPU1214CDC/DC/DC(6ES7214-1AE30-0XB0)知识点2S7-1200PLC的硬件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件S7-1200的硬件——CPU1214CDC/DC/Relay的外部接线图24VDC传感器电源输出CPU1214CDC/DC/继电器(6ES7214-1HE30-0XB0)知识点2S7-1200PLC的硬件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件2.信号模块SMDI、DQ、AI、AQ模块统称为信号模块SM，安装在CPU模块的右边，最多可以扩展8个信号模块。输入模块用来接收和采集输入信号，输出模块用来控制输出设备和执行器。信号模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。信号模块SM知识点2S7-1200PLC的硬件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件3.通信模块通信模块安装在CPU模块的左边，最多可以安装3块通信模块。通信模块知识点3S7-1200PLC的安装与拆卸任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件知识点3S7-1200PLC的安装与拆卸任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件导轨卡夹知识点3S7-1200PLC的安装与拆卸任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件导轨式安装面板式安装知识点3S7-1200PLC的安装与拆卸任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件知识点3S7-1200PLC的安装与拆卸任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件PLC的安装与拆卸①将CPU安装在DIN导轨上任务步骤安装DIN导轨，每隔75mm将导轨固定到安装板上。确保CPU和S7-1200设备都与电源断开。将CPU挂到DIN导轨上方。拉出CPU下方的DIN导轨卡夹一遍能将CPU安装到导轨上。向下转动CPU使其在导轨上就位。推入卡夹CPU锁定到导轨上。任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件PLC的安装与拆卸任务步骤确保CPU和所有SP-1200设备都与电源断开。从CPU（页75）断开I/O连接器、接线和电缆。将CPU和所有相连的通信模块作为一个完整单元拆卸。所有信号模块应保持安装状态。如果SM以连接到CPU，则需要缩回总线连接器：-将螺丝刀放到信号模块上方的小接头旁。-向下按使连接器与CPU相分离。-将小接头完全滑到右侧。5.卸下CPU：-拉出DIN导轨卡夹从导轨上松开CPU。-向上转动CPU使其脱离导轨，然后从系统中卸下CPU。②将CPU从DIN导轨上卸下任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件PLC的安装与拆卸步骤确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开卸下CPU上部和下部的端子板盖板。将螺丝刀插入CPU上部接线盒盖背面的槽中。轻轻将盖撬起并从CPU上卸下。将模块直接向下放入CPU上部的安装位置中。用力将模块压入该位置直到卡入就位。重新装上端子板盖子。③安装信号板、通信板、电池板任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件PLC的安装与拆卸④拆卸信号板、通信板、电池板任务步骤确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。卸下CPU上部和下部的端子板盖板。将螺丝刀插入模块上部的槽中。轻轻将模块撬起使其与CPU分离。将模块直接从CPU上部的安装位置中取出。将盖板重新装到CPU上。重新装上端子板盖子。任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件PLC的安装与拆卸⑤安装模块任务步骤在安装CPU之后安装SM。确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。卸下CPU右侧的连接器盖:-将螺丝刀插入盖上方的插槽中。-将其上方的盖轻轻撬出并卸下盖。3.收好盖以备再次使用。将SM连接到CPU:将SM装在CPU旁边。将SM挂到DIN导轨上方。拉出下方的DIN导轨卡夹以便将SM安装到导轨上。向下转动CPU旁的SM使其就位并推入下方的卡夹将SM锁定到导轨上。伸出总线连接器即为SM建立了机械和电气连接。将螺丝刀放到SM上方的小接头旁。将小接头滑到最左侧，使总线连接器伸到CPU中。要接着信号模块再安装信号模块，请按照相同的步骤操作。任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件PLC的安装与拆卸⑥拆卸模块任务步骤可以在不卸下CPU或其它SM处于原位时卸下任何SM。确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。将IO连接器和接线从SM(页75)上卸下。缩回总线连接器。-将螺丝刀放到SM上方的小接头旁。-向下按使连接器与CPU相分离。-将小接头完全滑到右侧。如果右侧还有SM，则对该SM重复该步骤。卸下SM:拉出下方的DIN导轨卡夹从导轨上松开SM。向上转动SM使其脱离导轨。从系统中卸下SM。如有必要，用盖子盖上CPU的总线连接器以避免污染。要拆除信号模块旁的信号模块，请按照相同的步骤操作。任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件PLC的安装与拆卸⑦拆卸连接器任务步骤通过卸下CPU的电源并打开连接器上的盖子，准备从系统中拆卸端子板连接器。确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。查看连接器的顶部并找到可插入螺丝刀头的槽。将螺丝刀插入糟中。轻轻撬起连接器顶部使其与CPU分离。连接器从夹紧位置脱离。抓住连接器并将其从CPU上卸下。任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件PLC的安装与拆卸⑧安装连接器任务步骤通过断开CPU的电源并打开连接器的盖子，准备端子板安装的组件。确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。使连接器与单元上的插针对齐。将连接器的接线边对准连接器座沿的内侧。用力按下并转动连接器直到卡入到位。仔细检查以确保连接器已正确对齐并完全啮合。谢谢观看PLCapplicationtechnologyPLC应用技术项目教程PLC控制系统搭建CONTENTS01任务1.1认识PLC及其相关部件任务1.2认识S7-1200PLC及其相关部件目

录0203任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用知识点1Portal编程软件的安装任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用博途软件的简介SIMATICSTEP7SIMATICWinCCSIMATICStartDrive知识点1Portal编程软件的安装任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用博途软件的安装处理器：Corei5-6640EQ3.4GHz以上或者相当内存：最少8G硬盘：SSD，至少50GB可用存储空间图形分辨率：最小1920x1080显示器：15.6"宽屏显示(1920x1080)软件安装硬件要求知识点1Portal编程软件的安装任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用软件安装前准备安装专业版的操作系统防火墙，杀毒软件、系统防护全部关闭软件安装的顺序安装STEP7安装WinCC安装PLCSIM知识点1Portal编程软件的安装任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用安装STEP7(TIAPortal)V16需要管理员权限。安装前关闭杀毒软件和防火墙，只要不是系统自带的软件都应退出。打开安装软件文件夹STEP7Professional，双击文件夹中的“Start.exe”应用程序，开始安装软件。

安装完成后，进入重新启动系统页面，如上图所示，选择“是，立即重启计算机（T）”选项，然后单击“重新启动（R）”按钮。博途软件的使用TIAPortal可用来帮助您创建自动化系统，关键的组态步骤为：配置硬件设备组态对PLC编程创建项目下载项目运行调试任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用TIAPortal软件创建项目博途软件的使用在桌面中双击“TIAPortalV16”图标启动软件，软件界面包括Portal视图和项目视图,两个界面中都可以新建项目。在Portal视图中，单击“创建新项目”，并输入项目名称，路径和作者等信息，然后点击“创建”即可生成新项目。①TIAPortal软件创建项目任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用博途软件的使用①TIAPortal软件创建项目任务1.3TIAPortalV16编程软件的安装与使用博途软件的使用任务入口对应操作