天津大学PLC课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,可编程控制器 天津大学 李刚,*,1,可编程控制器,答疑课,考试地点：待定,考试时间：第十二周周五,（,2016,年,5,月,20,日）,13:3015:30,考试注意事项：,考试内容有波形图绘制，建议考试时带直尺、铅笔和橡皮等简单的绘图工具。,5,内容分布：,一、继电气控制电路部分：,6,分二、,PLC,基础知识部分：,19,分三、,OMRON,相关部分：,44,分四、,S7-300,相关部分：,22,分五、,S7-200,相关部分：,5,分,六、,三菱相关部分：,4,分,6,下次答疑时间：,下周一,(16,日,),下午,15:2517:00,地点：,26,楼,A,座,207,7,第一章 继电接触控制系统介绍,各种常用低压电气符号的识别、用途及工作原理,开关、按钮、熔断器、继电器与交流接触器、热继电器、时间继电器、行程开关等。,开关、按钮的区别,“双稳态与单稳态”；,熔断器与热继电器,立即熔断与延时动作；,断路器的附加保护功能,过流及欠压保护；,热继电器发热元件及常闭触点的安装位置。,8,第一章 继电接触控制系统介绍,2.简单继电接触控制电路的设计与分析,简单电机控制电路、正反转控制、顺序联锁控制、行程控制、时间控制。,点动、长动的启动、停止控制；,Y,形减压启动与,形常压运行的接法及控制电路，互锁问题；,电机正、反转控制电路及互锁问题；,延时通、延时断时间继电器线圈及触点的符号表达。,10,第二章 可编程序控制器的硬件组成与工作原理,一、,PLC,的结构、信号流向及各部分的作用,二、,输入/输出电路原理,三、,PLC,的编程语言有几类？关于,梯形图程序,。,四、,PLC,的工作原理,五、,PLC,的程序设计步骤,六、本章课后小结及思考题,12,第四章,C,系列,P,型机的指令系统,十三条基本指令要能够熟练地使用,IL/ILC，JMP/JME,的特点及其区别,KEEP、,前沿微分、后沿微分,指令的特点及用法,SFT,与,WSFT,指令的功能与区别,比较指令的功能与输出方式,定时器指令的用法及工作过程,计数器、可逆计数器、高速计数器各自的工作方式及特点,高速计数器处理多于16个输出点及计数值超过4位十进制数时的处理方法,14,可编程控制器 天津大学 李刚,14,第七章 软件（,STEP7,与,PLCSIM）,介绍,西门子,S7-300,程序的结构特点模块化,西门子,S7-300,有哪些程序块？,各种程序块的特点与区别。,线性编程与结构化编程的特点及区别。,15,第八章 存储器与硬件组态,1.西门子,S7-300CPU,主要有哪些存储器（区）？各有何作用？,2.西门子,S7-300,的硬件组态如何进行,？,第九章 编辑器,使用编辑器编写程序的工作流程如何？,3,.西门子,S7-300,的硬件组态下载、上载的含义,？,16,第十章,STEP7,的指令系统,在梯形图中，带参数的方块图指令的,EN/ENO,参数的作用,会用基本指令编程及分析程序,掌握梯形图编程的三要素并能灵活运用,状态字中的,FC、ROL,及,STA,位的作用,掌握,RS,触发器，上升沿脉冲，下降沿脉冲及地址上升沿、下降沿脉冲指令使用方法及其区别，特别是这些指令与,OMRON,机型相似指令在用法及功能上的异同,掌握五种定时器指令、计数器指令及比较指令的使用方法,17,第十一章 符号编程,符号与绝对地址之间的关系,一一对应的关系,符号表的建立及修改方法,第十二章,FC、FB,与结构化编程,结构化编程的特点,结构化编程的工作顺序,FC,与,FB,的区别及联系,临时变量、静态变量、本块变量、全局变量的区别及用途,块调用的方法,18,第十三章 模拟量处理,1.,模拟量模块的种类及用途,2.,量程卡及量程设置方法,3.,模拟量的表示方式、分辨率、比例关系,4.,模拟量,I/O,的量程换算程序,FC105,及,FC106,的功能及使用方法,20,21,23,24,26,西门子,S7-200,与西门子,S7-300,比较,在硬件结构上比较；,S7-200,的置位、复位指令,；,立即指令：立即触点，立即输出，,SI,，,RI,；,定时器指令比较；,计数器指令比较；,4.1.4,S7-200,定时器,系统提供,3,种定时指令：,TON,、,TONR,和,TOF,。,精度等级：,S7-200,定时器的精度（时间增量,/,时间单位,/,分辨率）有,3,个等级：,1ms,、,10ms,和,100ms,。,定时器类型、精度等级和定时器编号之间关系如表,4.14,所示。,4.1.5,S7-200,计数器,1.,增计数器,CTU,2.,增减计数器,CTUD,3.,减计数器,CTD,CTUD,，增减计数器指令。有两个脉冲输入端：,CU,输入端用于递增计数，,CD,输入端用于递减计数。,CTD,，减计数器指令。脉冲输入端,CD,用于递减计数。首次扫描，计数器位,OFF,，当前值为等于预设值,PV,。计数器检测到,CD,输入的每个上升沿时，计数器当前值减小,1,个单位，当前值减到,0,时，计数器位,ON,。复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位,OFF,，当前值复位为预设值，而不是,0,。,32,祝你顺利通过,33,PLC,的定义,国际电工委员会（,IEC）,于 1982年11月和 1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义：,“可编程序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命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。,34,（1）按,IO,点数分类,IO,点数小于 32为微型,PLC；,IO,点数在32128为微小型,PLC；,IO,点数在128256为,小型,PLC,；,IO,点数在2561024为,中型,PLC,；,IO,点数大于1024为,大型,PLC,；,IO,点数在4000以上为超大型,PLC。,以上划分不包括模拟量,I0,点数，且划分界限不是固定不变的。,35,（2）按结构形式分类,整体式,PLC,：,又称单元式或箱体式。整体式,PLC,是将电源、,CPU、I0,部件都集中装在一个机箱内。一般小型,PLC,采用这种结构。,模块式,PLC,：,将,PLC,各部分分成若干个单独的模块，如,CPU,模块、,I0,模块、电源模块和各种功能模块。模块式,PLC,由框架和各种模块组成。模块插在插座上。一般大、中型,PLC,采用模块式结构，有的小型,PLC,也采用这种结构。,36,PLC,的优点,1.软件简单易学,2.使用简便3.抗干扰能力强，运行稳定可靠,4.体积小、结构紧凑、安装、维护方便,5.设计、施工周期短,PLC,的缺点,1.PLC,的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的：如专用总线、专用通信网络及协议，,I/O,模板不通用，甚至连机柜、电源模板亦各不相同。,2.编程语言虽多数是梯形图，但组态、寻址、语言结构均不一致，因此各公司的,PLC,互不兼容。,37,PLC,的应用领域,PLC,已广泛应 用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、交通等行业。经验表明，80 以上的工业控制可以使用,PLC,来完成。,PLC,能完成的工作：,顺序控制：各种机床、装配生产线、电梯等的控制,过程控制：通过,A/D、D/A，,对过程参数进行控制,数据处理：数据采集、处理，监控生产过程,通讯联网操作：构成分布式控制系统,38,PLC,的物理结构原理图,按钮,选择开关,限位开关,电源,接触器,电磁阀,电源,指示灯,编程器,输入电路,输出电路,CPU,可编程序控制器,系统程序存储器,用户程序存储器,电源,39,1.输入接口电路原理图,2.输出接口电路,（1）,继电器输出,（2）,晶体管输出,（3）双向晶闸管输出,光电隔离器,输入端,公共端,24,V,内部电路,PLC,40,梯形图的主要特点,1.编程元件不是真实的硬件继电器,而是软件继电器。,2.梯形图两侧的公共线称为公共母线，分析时，可以假想有一个能量流从左向右流动,。,3.程序执行是一个逻辑解算的过程。根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系,求出各个线圈对应的编程元件的状态,4.梯形图中的各编程元件的常开触点和常闭触点,都可以无限次使用。,5.梯形图中的线圈应该放在最右边。,41,PLC,的工作原理,1.,PLC,的工作状态：,运行状态(,RUN):,输入处理,执行程序,输出处理,内部处理,通讯处理,停止状态(,STOP):,内部处理,通讯处理,内部处理,通信操作,输入处理,程序执行,输出处理,停止,运行,内部 处理,通信 操作,42,输入端子,.,.,.,.,.,.,.,.,输入映像,寄存器,读,X0,X1,X2,输入处理,元件映像,寄存器,Y0,M0,X0,Y0,读,写,读,写,程序处理,输出锁存,存储器,输出端子,.,.,.,.,Y0,Y1,Y2,.,.,.,.,输出处理,输出,43,可编程序控制器程序设计步骤,1.确定要完成的动作及动作的顺序；,2.,确定输入/输出信号的数量、种类及流向,；,3.,按正确的顺序、功能及相互关系设计梯形图；,4.,把梯形图符号转换成指令代码（小型、低档机型,）；,5.,通过编程器把指令代码送入,PLC,并对之进行编辑；,6.,调试并运行程序；,7.,保存调试好的程序。,44,排列规则,电源模块,接口模块,信号模块,功能模块,通讯模块,CPU,模块,45,可编程控制器 天津大学 李刚,45,开关量,I/O,地址分配,46,可编程控制器 天津大学 李刚,46,模拟量,I/O,地址分配,256,to,270,272,to,286,288,to,302,304,to,318,320,to,334,336,to,350,352,to,366,368,to,382,384,to,398,400,to,414,416,to,430,432,to,446,448,to,462,464,to,478,480,to,494,496,to,510,512,to,526,528,to,542,544,to,558,560,to,574,576,to,590,592,to,606,608,to,622,624,to,638,640,to,654,656,to,670,672,to,686,688,to,702,704,to,718,720,to,734,736,to,750,752,to,766,IM,(,接收,),IM,(,接收,),IM,(,发送,),IM,(,接收,),PS,PS,PS,PS,CPU,