學(xué)習(xí)情境一S7200可編程控制器基本模塊的使用1.1概述1.2PLC的硬件組成1.3PLC的軟件系統(tǒng)1.4PLC的工作過程1.5建立PLC與計(jì)算機(jī)的連接（STEP-7MICRO/WIN入門）1.1概述可編程控制器（Programmble

Controller）簡稱PC或PLC。它是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。目前，PLC已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中，成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制裝置，被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）之一。

1.1.1PLC的定義

國際電工委員會(huì)（IEC）于1982年11月1985年1月對(duì)可編程序控制器作了如下的定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的命令，并通過數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)”。PLC的定義

PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制裝置。PLC的產(chǎn)生與發(fā)展PLC的應(yīng)用領(lǐng)域PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較

PLC與繼電接觸器控制系統(tǒng)的比較

PLC與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的比較PLC的特點(diǎn)請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合右邊的主題寫一篇關(guān)于PLC在某個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的綜述PLC的基本組成PLC主要由CPU模塊、輸入/輸出模塊、電源模塊和外部設(shè)備組成整體式組合式

PLC的基本分類小型機(jī)常采用整體式中、大型機(jī)常采用組合式1.2認(rèn)知PLC的硬件組成輸出設(shè)備輸入設(shè)備

I/O擴(kuò)展單元

特殊功能單元主機(jī)輸出單元輸入單元

電源外設(shè)接口I/O擴(kuò)展口存儲(chǔ)器

系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器

CPU

用戶程序存儲(chǔ)器盒式磁帶機(jī)打印機(jī)EPROM寫入器

上位計(jì)算機(jī)

PLC編程器可編程終端PT…整體式PLC的基本組成框圖組合式PLC的基本組成框圖系統(tǒng)總線通信單元控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)過程CPU單元輸出單元編程器PLC或上位計(jì)算機(jī)……智能I/O單元輸入單元★輸入并存儲(chǔ)用戶程序、顯示輸入內(nèi)容和地址；

CPU指揮PLC完成各種預(yù)定的功能★檢查、校驗(yàn)用戶程序，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤即報(bào)警；★執(zhí)行用戶程序、驅(qū)動(dòng)外部輸出設(shè)備動(dòng)作；★診斷故障、記憶故障信息并報(bào)警。1.2.1CPU單元PLC中所采用的CPU通常有三種：（1）通用處理器：8086、80286、80386（2）單片機(jī)芯片：8031、8096（3）位片式微處理器：AMD-2900小型PLC多采用8位微處理器或單片機(jī)作為CPU中型PLC多采用16位微處理器或單片機(jī)作為CPU大型PLC多采用高速位片式微處理器系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器——存儲(chǔ)系統(tǒng)系統(tǒng)程序用戶程序存儲(chǔ)器——存儲(chǔ)系統(tǒng)用戶程序工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器——存儲(chǔ)工作數(shù)據(jù)

2.存儲(chǔ)器RAM：存儲(chǔ)各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶正調(diào)試的程序。ROM：存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序。

存儲(chǔ)器

PLC與外部設(shè)備聯(lián)系的橋梁開關(guān)量輸入單元開關(guān)量輸出單元直流輸入單元交流輸入單元晶體管輸出單元晶閘管輸出單元繼電器輸出單元1.2.2.I/O單元輸入賀、輸轉(zhuǎn)出接音口：采用吊光電嚴(yán)隔離渣，實(shí)捧現(xiàn)了PL框C的內(nèi)潤部電刻路與趴外部湯電路棋的電葬氣隔敘離，免減小耽了電秩磁干奇擾。輸出嫌接口烏作用甚：將主蕉機(jī)向甲外輸勾出的葛信號(hào)詠轉(zhuǎn)換嚼成可鍛以驅(qū)得動(dòng)外泄部執(zhí)喚行電重路的沒信號(hào)襲，以茂便控存制接砌觸器很線圈骨等電泡器通慶斷電絨；另盯外輸辮出電玻路也父使計(jì)吳算機(jī)奏與外疊部強(qiáng)遍電隔廁離。輸出撒三種侵形式晃：繼電科器--低速傘大功堡率可控突硅--高速招大功獻(xiàn)率晶體威管--高速稠小功深率輸入得接口林作用曲：將按被鈕、撕行程惰開關(guān)軌或傳辟感器外等產(chǎn)繞生的約信號(hào)夕，轉(zhuǎn)煩換成以數(shù)字鍛信號(hào)不送入置主機(jī)沫。（1）輸廢入接原口電抵路：采用光電勾耦合升器，象防止熱強(qiáng)電緊干擾灣。COM光電三極管發(fā)光二極管直流電源輸入端子+–PLCIn+24V–發(fā)光二極管直流塘輸入睜電路M+5VLEDSR3R1AR2C→→T

內(nèi)部電路濾波→→→→光電耦合

外部開關(guān)輸入點(diǎn)的狀態(tài)顯示

輸入點(diǎn)公共端交流敵輸入季電路LED+5VA→→R2～MSCR1內(nèi)部電路R3濾波→→→→光電耦合

輸入點(diǎn)的狀態(tài)顯示

外部開關(guān)輸入點(diǎn)繼電偷器輸旱出（2）輸踏出接急口電序路：以繼電水器形屆式為孫例：PL滾C內(nèi)部電路內(nèi)部電路K+交流染電源拔或直己流電裹源QL+-晶體辭管輸母出電儀路T2LED→→DFU+5V內(nèi)部電路T1R1R2R3負(fù)載→→光電慎耦合輸出介點(diǎn)的未狀態(tài)幸顯示公共羽端輸出臉點(diǎn)晶閘禁管輸委出電鼻路LEDR2

C→→

TFU～內(nèi)部電路R1負(fù)載→→光電萌耦合輸出昆點(diǎn)的獲狀態(tài)哀顯示公共擇端輸出犯點(diǎn)繼電農(nóng)器輸黃出電煩路LED

K～

R內(nèi)部電路→→負(fù)載輸出嬸點(diǎn)的學(xué)狀態(tài)那顯示繼電掀器機(jī)械貨觸點(diǎn)公共徐端輸出巖點(diǎn)PL避C由開臟關(guān)式行穩(wěn)壓掃電源臟為內(nèi)衰部電弄路供苦電抗干析擾性拼能好有的PL犁C能向處外部柜提供24廚V的直桶流電源可作成為輸哪入單羨元連家接的棕外部淚設(shè)備覆的電答源開關(guān)屆電源輸入鹽電壓西范圍視寬體積夸小重量輔輕效率味高1.2立.3電源往單元電源丙單元把外斬部供辦應(yīng)的流電源符變換薦成系造統(tǒng)內(nèi)墊部各到單元兇所需椒的電遺源。有的逢電源會(huì)單元童還向焰外提誦供24賤v隔離鳴直流笨電源展，可包供開盼關(guān)量蠅輸入乎單元炸連接規(guī)的現(xiàn)獵場(chǎng)無丹源開狐關(guān)等兆使用威。PL執(zhí)C的供贈(zèng)電各種硬接口浩、高懼功能克模塊齊：便于吼擴(kuò)展小型全機(jī)：一體冰機(jī)。刃有接梯口可講擴(kuò)展盆。Po新we慮rin父a金S懸ma斥ll填P默ac孫ka條ge萄!!電源糕模塊CP猾U模塊IO模塊底普板中、偏大型餃機(jī)：模塊神式?；筛贀?jù)需露要在虎主板擱上隨念意組損合。PL歲C的外滲部設(shè)記備主獵要有運(yùn)：編程克設(shè)備觸摸衡屏操作嗚面板文本脆顯示跌器打印歌機(jī)避等1.2戶.4外部圣設(shè)備編程拆設(shè)備PCFP光P污RO臺(tái)GR聰AM啟ME鋒R(H音EL陪P)CL記RWR潛TFN獄/PFLST煙KIX參/I裁YNO給TDT敵/L患dRE峰ADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSR北C(-控)OP(B寄IN勒)K/彼HSCCTCEVTMTSVAC論LREN鑰TBAFEDC9832107654(D詞EL童T)CL零R編程坡器是始對(duì)PL昂C進(jìn)行艘操作村的工尊具專系用社編洋程姿器在裝星有專疏用編雨程軟尖件的講計(jì)算死機(jī)上聚編程簡易攜編程績器直插普式、愁便攜另式計(jì)算底機(jī)輔評(píng)助編侄程圖形余編程雕器編程低工具1.3斑P泊LC的軟猛件系軍統(tǒng)1.3演.1系統(tǒng)懷程序系統(tǒng)東程序是由PL址C的制富造者棉采用撈匯編姓語言桶編寫凡的，概固化廟于RO梯M型系轉(zhuǎn)統(tǒng)程柜序存懇儲(chǔ)器久中，誘用于來控制PL摘C本身袋的運(yùn)盼行，換用戶嚇不能殼更改乳。系統(tǒng)診程序溪分為割：1.系統(tǒng)斃管理預(yù)程序2.用戶甲指令竹解釋利程序3.標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程序康模塊傻和系液統(tǒng)調(diào)堪用程釋序PL赴C的軟墨件系妙統(tǒng)1.3雨.2用戶睡程序用戶革程序又稱紫為應(yīng)紡用程釋序，給是用贊戶為翠完成蝦某一斃控制墊任務(wù)案而利屬用PL憤C的編硬程語滅言編瀉制的驢程序遍。用斧戶程獲序是春線性曾地存演儲(chǔ)在捕系統(tǒng)悟程序使制定漠的存爆儲(chǔ)區(qū)揀內(nèi)。1．用切戶環(huán)器境窗用留戶環(huán)斑境是饞由系壘統(tǒng)程頸序生峽成的攪，它潤包括緩用戶邁數(shù)據(jù)龜結(jié)構(gòu)紐奉、用慢戶元雁件區(qū)殘、用亭戶程懷序存幣儲(chǔ)區(qū)債、用膛戶參債數(shù)、透文件楊存儲(chǔ)撈區(qū)等霸。2．用嚇戶程散序結(jié)槐構(gòu)酸用戶蠶程序池結(jié)構(gòu)歐大致鏈可以解分為維三種災(zāi)：（1）線買性程茄序（2）分捐塊程植序（3）結(jié)妖構(gòu)化薪程序3．用旱戶程壟序語其言PL暢C的編燭程語歌言有接多種陡，其嗚中梯析形圖反、語篇句表獅、功段能塊息圖是輛三種衛(wèi)基本臂語言匪。1.4硬PL帶C的工催作過撤程PL地C的循求環(huán)掃熟描工魂作過奸程接線唯程序戀控制坡與存糠儲(chǔ)程捕序控東制1.4紛.1接線哪程序湊控制伙與存鋤儲(chǔ)程畜序控蒜制繼電晨接觸裝器控形制系寫統(tǒng)，飯又稱烏為接線暢程序志控制系統(tǒng)呀，是腹通過浴電器穴元器爛件的饑固定僻接線惰來實(shí)演現(xiàn)控牙制邏旗輯，提完成地控制丸任務(wù)傻的。接線逼程序易控制婆與存解儲(chǔ)程值序控喜制在PL時(shí)C控制棵系統(tǒng)遇中，漁用戶鎮(zhèn)根據(jù)制控制好要求抱編制狠出相沖應(yīng)的法控制趙程序責(zé)，并隨寫入PL概C的程素序存看儲(chǔ)器攔中。殺系統(tǒng)敏運(yùn)行倒時(shí)，PL棵C將程探序執(zhí)聽行結(jié)券果輸挽出給黑相應(yīng)提的輸柏出設(shè)選備，帽控制柏被控場(chǎng)對(duì)象鉛工作貧。溜這種閑控制贈(zèng)稱為存儲(chǔ)收程序果控制。1.4驅(qū).2PL樣C的循規(guī)環(huán)掃溉描工牧作過游程掃描欠工作艷分為5個(gè)階暫段公共處理階段程序執(zhí)行階段掃描周期計(jì)算階段

I/O刷新階段外設(shè)端口處理階段PL挎C的循曲環(huán)掃嚴(yán)描工口作過括程掃描視工作派一般與分為拋：讀邀輸入堪、執(zhí)吩行程爹序、單處理挖通信卡請(qǐng)求嶼、自禿診斷雕檢查友和寫燃輸出滲等過石程，CP嶼U反復(fù)丘不停騾地分嚴(yán)階段灑處理疼上述舞各種喝不同哥的任茫務(wù)，繪這種孩周而畝復(fù)始訪的循穩(wěn)環(huán)工患作方鎮(zhèn)式稱幕為循押環(huán)掃寄描。執(zhí)行鴉用戶鈴程序遲只是皺掃描寇周期膝的一常個(gè)組市成部劇分，拌用戶踏程序英不運(yùn)蔑行時(shí)溪，PL隙C也在狡掃描瞞，只擠不過早在一燃個(gè)周鋒期中幸去除惱了執(zhí)限行用餐戶程危序和熔讀輸戚入、碌寫輸鑼出的返內(nèi)容拉。PL悅C最主童要的跨工作合方式銜是循腳環(huán)掃熟描（槳周期瓦掃描獅）PL屋C在運(yùn)宜行工宅作狀豬態(tài)，青執(zhí)行膜如上朱所述更的一贊次掃賠描操輕作所栗需的纖時(shí)間乒稱為從掃描爽周期殼，其鋒典型述值為1～10毅0m僚s。掃意描周固期與踩用戶漏程序革的長鉤短、降指令繁的種絹類和CP攏U的運(yùn)腦算速榮度有勢(shì)很大碧的關(guān)寧系。壁用戶壤程序縮慧較長型時(shí)，四指令姥執(zhí)行知的時(shí)挪間在畢掃描梅周期彼中占仗相當(dāng)矛大的帖比例推。設(shè)置各異常繼電器異常：(ERR/ALM)LED燈亮警告：(ERR/ALM)LED閃爍異?；蚓?？無有異常檢查結(jié)果正常？掃描周期監(jiān)視時(shí)間預(yù)置執(zhí)行用戶程序程序結(jié)束？(END命令？)NoYes掃描周期固定值設(shè)定檢查有固定值設(shè)置？等待設(shè)定掃描周期到計(jì)算掃描周期

I/O

刷新正常異常警告接通電源初始化I/O外設(shè)端口服務(wù)初始化I/O、內(nèi)部輔助、特殊輔助、輔助記憶繼電器區(qū)域清零定時(shí)器預(yù)置識(shí)別擴(kuò)展單元公共處理執(zhí)行用戶程序掃描周期計(jì)算處理刷新硬件、用戶程序內(nèi)存檢查外設(shè)端口服務(wù)循環(huán)數(shù)掃描稿工作心流程PL遞C接通宣電源初始井化硬件稈檢查正常炎？異常約報(bào)警異常室處理掃描突周期購監(jiān)視執(zhí)行磚用戶導(dǎo)程序程序念結(jié)束磚？掃描童周期佳檢查有固繼定設(shè)濃置？等待掃描切周期潮計(jì)算I/啦O刷新外設(shè)刪端口須服務(wù)異常

公共處理

執(zhí)行用戶程序掃描周期計(jì)算刷新端口服務(wù)(1搭)祝PL夸C掃描溪工作壯各環(huán)抖節(jié)的恭功能①PL觀C上電肯后，材首先嫂檢查廊硬件協(xié)是否崖正常凈。②面按自雨上而蝕下的以順序醒，逐鬼?xiàng)l讀賭用戶態(tài)程序隊(duì)并執(zhí)壁行。對(duì)輸和入的繭數(shù)據(jù)鉛進(jìn)行觸處理太，肢將結(jié)京果存?zhèn)朐慵趁舷蠹恼浯嫫鞲?。③敲?jì)算著掃描濁周期乖。若正雁常，豈則進(jìn)熊行下揀一步響；若灰不正放常，吉?jiǎng)t報(bào)播警并竄