可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理2023/9/612.1可編程序控制器的組成與基本結(jié)構(gòu)2.2可編程序控制器的工作過程與工作原理2.3S7-200系列可編程控制器2.4可編程序控制器的編程語言2.5S7-200的接口及擴(kuò)展模塊本章主要內(nèi)容2023/9/62本章學(xué)習(xí)要求重點(diǎn)內(nèi)容：

S7-200的結(jié)構(gòu)、原理及編程語言了解內(nèi)容：可編程序控制器的性能指標(biāo)難點(diǎn)內(nèi)容：梯形圖的等效電路2023/9/632.1可編程序控制器的組成與基本結(jié)構(gòu)PLC是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)，它的實(shí)際組成與一般微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。PLC的硬件系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)、輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)及外部設(shè)備組成。

PLC的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序(又稱系統(tǒng)軟件)和用戶程序(又稱應(yīng)用軟件)兩大部分組成。

2023/9/64一、PLC硬件結(jié)構(gòu)示意圖輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)2023/9/651.系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序由PLC的制造企業(yè)編制，固化在PROM或EPROM中，安裝在PLC上，隨產(chǎn)品提供給用戶。系統(tǒng)程序包括系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊等。2.用戶程序

用戶程序是根據(jù)生產(chǎn)過程控制的要求由用戶使用制造企業(yè)提供的編程語言自行編制的應(yīng)用程序。用戶程序包括開關(guān)量邏輯控制程序、模擬量運(yùn)算程序、閉環(huán)控制程序和操作站系統(tǒng)應(yīng)用程序等。二、可編程序控制器的軟件系統(tǒng)2023/9/662.2可編程序控制器的工作原理及主要性能指標(biāo)一、可編程序控制器的原理PLC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式，CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對(duì)用戶程序的執(zhí)行過程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來完成的。一個(gè)掃描周期（工作周期）主要分為以下幾個(gè)階段：

1.輸入采樣掃描階段2.執(zhí)行用戶程序掃描階段3.輸出刷新掃描階段

2023/9/672023/9/68二、可編程序控制器的等效電路2.2可編程序控制器的工作原理及主要性能指標(biāo)2023/9/69三、可編程序控制器的主要技術(shù)指標(biāo)1.輸入/輸出點(diǎn)數(shù)2.存儲(chǔ)容量3.掃描速度4.指令系統(tǒng)5.通信功能2.2可編程序控制器的工作原理及主要性能指標(biāo)2023/9/610

西門子S7系列可編程控制器分為S7-400、S7-300、S7-200三個(gè)系列，分別為S7系列的大、中、小型（超小型）可編程控制器系統(tǒng)。S7-200系列可編程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中CPU22X型可編程控制器提供了4個(gè)不同的基本型號(hào)，常見的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四種基本型號(hào)。

2.3S7-200系列可編程控制器2023/9/611一、S7-200PLC系統(tǒng)組成1．CPU模塊SIMATICS7-200系統(tǒng)CPU22X系列PLC主機(jī)（CPU模塊）的外形：

2.3S7-200系列可編程控制器2023/9/612

CPU型號(hào)

2.3S7-200系列可編程控制器2023/9/613CPU22X主要技術(shù)性能指標(biāo)7個(gè)模塊2023/9/614主機(jī)及I/O特性2023/9/6152．輸入輸出擴(kuò)展模塊當(dāng)主機(jī)單元模板上的I/O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí),或者涉及到模擬量控制時(shí),除了CPU221以外,都可以通過增加擴(kuò)展單元模板的方法,對(duì)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展.

設(shè)備連接

2023/9/616二、S7-200系列PLC數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及內(nèi)部元器件功能數(shù)據(jù)類型字符串、布爾型、整數(shù)型和實(shí)數(shù)型（浮點(diǎn)數(shù)）2023/9/617

2.編址方式l

位編址的指定方式為：（區(qū)域標(biāo)志符）字節(jié)號(hào)·位號(hào)如I0.0；Q0.0；I1.2。l

字節(jié)編址的指定方式為：（區(qū)域標(biāo)志符）B（字節(jié)號(hào)）如IB0表示由I0.0～I(xiàn)0.7這8位組成的字節(jié)。l

字編址的指定方式為：（區(qū)域標(biāo)志符）W（起始字節(jié)號(hào)）例如VW0表示由VB0和VB1這2字節(jié)組成的字。l

雙字編址的指定方式為:（區(qū)域標(biāo)志符）D（起始字節(jié)號(hào)）例如VD0表示由VB0到VB3這4字節(jié)組成的雙字。

2023/9/6183.尋址方式（1）直接尋址直接尋址是在指令中直接使用存儲(chǔ)器或寄存器的元件名稱（區(qū)域標(biāo)志）和地址編號(hào)，直接到指定的區(qū)域讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。有按位、字節(jié)、字、雙字的尋址方式（2）間接尋址間接尋址時(shí)操作數(shù)并不提供直接數(shù)據(jù)位置，而是通過使用地址指針來存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。在S7-200中允許使用指針對(duì)I、Q、M、V、S、T、C（僅當(dāng)前值）存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行間接尋址（1）使用間接尋址前，要先創(chuàng)建一個(gè)指向該位置的指針。（2）指針建立好后，利用指針存取數(shù)據(jù)。2023/9/619直接尋址2023/9/620

4.元件功能（1）輸入映像寄存器I（輸入繼電器）輸入繼電器是PLC用來接收用戶設(shè)備輸入信號(hào)的接口，共16個(gè)。

（2）輸出映像寄存器Q（輸出繼電器）

輸出繼電器是用來將輸出信號(hào)傳送到負(fù)載的接口，共16個(gè)。（3）變量存儲(chǔ)器V

變量存儲(chǔ)器主要用于存儲(chǔ)變量，CPU224/226為V0.0～V5119.7共5KB存儲(chǔ)容量2023/9/621（4）內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器（中間繼電器）M內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器，用來保存控制繼電器的中間操作狀態(tài)，其作用相當(dāng)于繼電器控制中的中間繼電器，共256個(gè)。（5）特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器SMPLC中還有若干特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器,特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器位提供大量的狀態(tài)和控制功能，一般為SM0.0---SM299.7。（6）局部變量存儲(chǔ)器L64個(gè)（7）定時(shí)器TPLC所提供的定時(shí)器作用相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器。每個(gè)定時(shí)器可提供無數(shù)對(duì)常開和常閉觸點(diǎn)供編程使用。共256個(gè)（T0---T255）2023/9/622（8）計(jì)數(shù)器C計(jì)數(shù)器用于累計(jì)計(jì)數(shù)輸入端接收到的由斷開到接通的脈沖個(gè)數(shù)。共256個(gè)（C0---C255）（9）高速計(jì)數(shù)器HC（10）累加器AC（11）順序控制繼電器S（狀態(tài)元件）（12）模擬量輸入/輸出映像寄存器（AI/AQ）2023/9/6232.4可編程序控制器的編程語言一、可編程序控制器的編程語言梯形圖(LAD)

2.指令表(STL)3.功能塊圖(FBD)4.順序功能圖(SFC)位于其他編程語言之上的圖形語言，用來編制順序控制程序。順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。步、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作是順序功能圖中的三種主要元件?？梢杂庙樞蚬δ軋D來描述系統(tǒng)的功能。2023/9/624圖2.7基本指令應(yīng)用舉例(a)梯形圖；(b)指令表I0.0()()I0.1Q0.0Q0.0Q0.1()M0.1I0.5I0.3I0.4()Q0.2M0.1(a)(b)LDOA=LD=A=LDNAN=I0.0Q0.0I0.1Q0.0I0.5Q0.1I0.3M0.1I0.4M0.1Q0.2梯形圖和指令表2023/9/625圖2.8FBD簡單實(shí)例功能塊圖2023/9/626二、編程注意事項(xiàng)及編程技巧

（1）程序應(yīng)按自上而下，從左至右的順序編寫。（2）線圈不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器SM0.0（該位始終為1）來連接，如圖2-10所示。（3）適當(dāng)安排編程順序，以減少程序的步數(shù)。串聯(lián)多的支路應(yīng)盡量放在上部，如圖2-9所示。

2023/9/627圖2-9圖2-102023/9/628并聯(lián)多的支路應(yīng)靠近左母線，如下圖所示：對(duì)復(fù)雜的電路，可重復(fù)使用一些觸點(diǎn)畫出其等效電路，然后再進(jìn)行編程。

I0.5I0.6I0.7I1.0I1.12023/9/6292.5S7-200的接口及擴(kuò)展模塊數(shù)字量輸入EM221（交、直流）數(shù)字量輸出EM222（交、直流）數(shù)字量輸入輸出EM223（交、直流）模擬量輸入EM231模擬量輸出EM232模擬量輸入輸出EM235智能模塊PID、高速脈沖、溫度測(cè)量、通信、位置控制。。。。。。2023/9/630一、CPU224外部電路接線電路圖輸入電路采用了雙向光電耦合器，24VDC極性可任意選擇，1M、2M為輸入端子的公共端。1L、2L為輸出公共端。CPU224另有24V、280mA電源供PLC輸入點(diǎn)使用。2023/9/6312023/9/6322023/9/6332023/9/6342023/9/6352023/9/6362023/9/63714個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)

分成二組：第一組由輸入端子I0.0~I0.7共8個(gè)輸入點(diǎn)組成，每個(gè)外部輸入的開關(guān)信號(hào)均由各輸入端子接出，經(jīng)一個(gè)直流電源終至公共端1M。2023/9/6382.

第二組由輸入端子I1.0~I1.5共6個(gè)輸入點(diǎn)組成，各輸入端子的接線與第一組類似，公共端為2M。

2023/9/639由于是直流輸入模塊，所以采用直流電源作為檢測(cè)各輸入接點(diǎn)狀態(tài)的電源（用戶提供）。M、L+兩個(gè)端子提供24VDC/400mA傳感器電源，可以為傳感器提供電源，也可以作為輸入端的檢測(cè)電源使用。2023/9/64010個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)

分成三組：1.由輸出端子Q0.0~Q0.3共四個(gè)輸出點(diǎn)與公共端1L組成2023/9/641

2.第二組由輸出端子Q0.4~Q0.6共3個(gè)輸出點(diǎn)與公共端2L組成2023/9/642

3.第三組由輸出端子Q0.7~Q1.1共3個(gè)輸出點(diǎn)與公共端3L組成。每個(gè)負(fù)載的一端與輸出點(diǎn)相連，另一端經(jīng)電源與公共端相連。2023/9/643

對(duì)于繼電器輸出方式，既可帶直流負(fù)載，也可帶交流負(fù)載。負(fù)載的激勵(lì)源由負(fù)載性質(zhì)確定。輸出端子排的右端N、L1端子是供電電源120/240VAC輸入端。該電源電壓允許范圍為85~264VAC。2023/9/644二、S7-200PLC的接口模塊

S7-200PLC的接口模塊有數(shù)字量模塊、模擬量模塊、智能模塊等。（擴(kuò)展規(guī)模、功能）2023/9/645

一.數(shù)字量模塊

數(shù)字量模塊有：數(shù)字量輸入模塊

數(shù)字量輸出模塊

數(shù)字量輸入、輸出模塊

2023/9/646（一）數(shù)字量輸入模塊

分為直流輸入模塊和交流輸入模塊。每一個(gè)輸入點(diǎn)可接收一個(gè)來自用戶設(shè)備的離散信號(hào)（ON/OFF）。

輸入設(shè)備：按鈕、限位開關(guān)、選擇開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)等。

2023/9/6471.直流輸入模塊1）外部接線圖：直流輸入模塊（EM2218×24VDC）有8個(gè)數(shù)字量輸入端子。接線圖中，8個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)分成2組。1M、2M分別是2組輸入點(diǎn)內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個(gè)24VDC電源。2023/9/6482）直流輸入電路：2023/9/649現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)通/斷狀態(tài)，對(duì)應(yīng)輸入映象寄存器的1/0狀態(tài)，即當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器為“1”狀態(tài)；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)斷開時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器為“0”狀態(tài)。當(dāng)輸入端的發(fā)光二極管VL點(diǎn)亮，即指示現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)閉合。，外部直流電源用于檢測(cè)輸入點(diǎn)的狀態(tài)，其極性可以任意接入。

2023/9/650

2．交流輸入模塊

1）外部接線圖：有8個(gè)分隔式數(shù)字量輸入端子，每個(gè)輸入點(diǎn)都占用二個(gè)接線端子。它們各自使用1個(gè)獨(dú)立的交流電源（由用戶提供）。這些交流電源可以不同相。（交流I/O都是分隔式的）2023/9/6512）交流輸入電路：2023/9/652交流輸入模塊的輸入電路中，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)閉合后，交流電源經(jīng)C、R2、雙向光電耦合器的發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)光電耦合，光電三極管接收光信號(hào)，并將該信號(hào)送至PLC內(nèi)部電路，供CPU處理。雙向發(fā)光二極管VL指示輸入狀態(tài)。2023/9/653(二)數(shù)字量輸出模塊

分為直流輸出模塊、交流輸出模塊、交直流輸出模塊三種（晶體管、晶閘管、繼電器輸出方式）。數(shù)字量輸出模塊的每一個(gè)輸出點(diǎn)能控制一個(gè)用戶的離散型（ON/OFF）負(fù)載。典型的負(fù)載包括：繼電器線圈，接觸器線圈、電磁閥線圈、指示燈等。每一個(gè)輸出點(diǎn)與一個(gè)且僅與一個(gè)輸出電路相連，輸出電路把CPU運(yùn)算處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換成能夠驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種大功率的開關(guān)信號(hào)。PLC的輸出端子是PLC向外部負(fù)載發(fā)出控制命令的窗口。2023/9/6541.直流輸出模塊

1）外部接線圖：直流輸出模塊（EM2228×24VDC），有8個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，接線圖中8個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)分成2組。1L+、2L+分別是兩組輸出點(diǎn)內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個(gè)DC24V的電流。2023/9/6552）直流輸出電路：O映像區(qū)—O端子輸出映象寄存器為“1”狀態(tài)時(shí)——負(fù)載在外部電源激勵(lì)下通電工作輸出映象寄存器為“0”狀態(tài)時(shí)——外部負(fù)載斷電，停止工作2023/9/6562．交流輸出模塊

1）外部接線圖：

交流輸出模塊（EM2228×120V/230VAC），有8個(gè)分隔式數(shù)字量輸出點(diǎn)，接線圖中每個(gè)輸出點(diǎn)占用二個(gè)接線端子，且它們各自都由用戶提供一個(gè)獨(dú)立的交流電源，這些交流電源可以不同相。2023/9/6572）交流輸出電路：

交流輸出模塊是可控硅(晶閘管)輸出方式。其特點(diǎn)是輸出啟動(dòng)電流大。當(dāng)PLC有信號(hào)輸出時(shí)，光電二極管導(dǎo)通，通過光電耦合使雙向可控硅(晶閘管)導(dǎo)通，交流負(fù)載在外部交流電源的激勵(lì)下得電。發(fā)光二極管VL點(diǎn)亮，指示輸出有效。2023/9/6583.交、直流輸出模塊（繼電器輸出方式）1）外部接線圖：交直流輸出模塊（EM2228×繼電器）有8個(gè)輸出點(diǎn)，分成2組，1L、2L是每組輸出點(diǎn)的公共端。每組需用戶提供一個(gè)外部電源（可以是直流或交流電源）。2023/9/6592）繼電器輸出電路：1.接有阻容熄弧電路——消除繼電器觸點(diǎn)的火花2.繼電器的觸點(diǎn)兩端接有金屬氧化膜壓敏電阻

——不使繼電器觸點(diǎn)在斷開時(shí)出現(xiàn)兩端電壓過高的現(xiàn)象，從而保護(hù)了該觸點(diǎn)3.電阻R1和發(fā)光二極管VL——輸出狀態(tài)顯示電路2023/9/660繼電器輸出的特點(diǎn)：輸出電流大（可達(dá)2A～4A），可帶交流、直流負(fù)載，適應(yīng)性強(qiáng)，但響應(yīng)速度慢。2023/9/661(三)數(shù)字量輸入輸出模塊

組合模塊或輸入輸出模塊：在一塊模塊上既有數(shù)字量輸入點(diǎn)又有數(shù)字量輸出點(diǎn)。特點(diǎn)：使系統(tǒng)配置更加靈活例如：若有CPU226：主機(jī)I/O24/16；欲擴(kuò)展至27/19；缺3/3；配I/O4/4。

數(shù)字量輸入輸出模塊的輸入電路及輸出電路的類型與上述介紹的相同。在同一塊模塊上，輸入、輸出電路類型的組合有多種多樣，用戶可根據(jù)控制需求選用。2023/9/662二、模擬量模塊（A/D）

模擬量模塊有模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊。(一)模擬量輸入模塊（A/D）

作用：PLC只能接收數(shù)字量信號(hào)，模擬量信號(hào)是一種連續(xù)變化的物理量。為實(shí)現(xiàn)模擬量控制，必須先對(duì)模擬量進(jìn)行模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC所能接受的數(shù)字信號(hào)。模擬量輸入模塊的功能就是實(shí)現(xiàn)模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換。2023/9/663組成

由濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D，光電耦合等部分組成。光電耦合器起防止電磁干擾的作用。對(duì)多通道的模擬量輸入單元，通常設(shè)置多路轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行通道的切換，且在輸出端設(shè)置信號(hào)寄存器。2023/9/664使用及特性

一般先用信號(hào)變送器把它們變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如4-20mA的直流電流信號(hào)，1-5V的直流電壓信號(hào)等），然后再送入模擬量輸入模塊。模擬量輸入模塊（EM231）具有4個(gè)模擬量輸入通道。

2023/9/6651）外部接線圖：2023/9/666模塊上部共有12個(gè)端子，每3個(gè)點(diǎn)為一組，共4組。每組可作為一路模擬量的輸入通道（電壓信號(hào)或電流信號(hào)），電壓信號(hào)用兩個(gè)端子（A+、A—），電流信號(hào)用3個(gè)端子（RC，C+，C—），其中RC與C+端子短接。未用的輸入通道應(yīng)短接（B+、B—）。該模塊需要直流24V供電（M、L+端）?？捎蒀PU模塊的傳感器電源24VDC/400mA供電，也可由用戶提供外部電源。右端分別是校準(zhǔn)電位器和配置DIP設(shè)定開關(guān)。2023/9/6672）模擬量輸入模塊的特性EM231的電壓輸入范圍：單極性0~10V，0~5V；雙極性±5V，±2.5V電流輸入范圍：0～20mA模擬量到數(shù)字量的最大轉(zhuǎn)換時(shí)間：250μs每個(gè)通道占用存儲(chǔ)器AI區(qū)域2個(gè)字節(jié)。該模塊模擬量的輸入值為只讀數(shù)據(jù)。2023/9/668模擬量輸入模塊（EM231）的輸入信號(hào)經(jīng)模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量數(shù)據(jù)值是12位二進(jìn)制數(shù)。數(shù)據(jù)值的12位在CPU中存放格式如圖所示。最高有效位是符號(hào)位：0表示正值數(shù)據(jù)，1表示負(fù)值數(shù)據(jù)。2023/9/669①單極性數(shù)據(jù)格式（0~10V、0~5V）2個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元的低3位均為0，數(shù)據(jù)值12位（單極性數(shù)據(jù)）是存放在第3~14位區(qū)域。這12位數(shù)據(jù)的最大值應(yīng)為215-8=32760。單極性數(shù)據(jù)格式的全量程范圍設(shè)置為0~32000。差值32760-32000=760則用于偏置/增益，由系統(tǒng)完成。由于第15位為0，表示是正值數(shù)據(jù)。2023/9/670②雙極性數(shù)據(jù)格式（±5V、±2.5V）

2個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元的低4位均為0，數(shù)據(jù)值12位（雙極性數(shù)據(jù)）是存放在第4~15位區(qū)域。最高有效位是符號(hào)位，雙極性數(shù)據(jù)格式的全量程范圍設(shè)置為－32000~+32000。模擬量輸入模塊的分辨率通常以A/D轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)數(shù)字量的位數(shù)來表示（12/11位）。2023/9/671(二)模擬量輸出模塊（D/A）

模擬量輸出模塊由光電耦合器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A和信號(hào)驅(qū)動(dòng)等環(huán)節(jié)組成。光電耦合器防止電磁干擾。2023/9/6721）外部接線圖：

左端起的每3個(gè)點(diǎn)為一組，共二組。每組可作為一路模擬量輸出（電壓或電流信號(hào)）。第一組V0端接電壓負(fù)載、I0端接電流負(fù)載，M0為公共端。第二組的接法與第一組類同。該模塊需要直流24V供電。2023/9/6732）模擬量輸出模塊的特性輸出信號(hào)的范圍：電壓輸出為±10V，電流輸出為0-20mA。電壓輸出的設(shè)置時(shí)間為100μs，電流輸出的設(shè)置時(shí)間為2ms。每個(gè)輸出通道占用存儲(chǔ)器AQ區(qū)域2個(gè)字節(jié)。用戶程序無法讀取模擬量輸出值。PLC運(yùn)算處理后的12位數(shù)字量信號(hào)（BIN數(shù)）在CPU中存放格式如圖所示。最高有效位是符號(hào)位：0表示是正值，1表示是負(fù)值。2023/9/6742個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元的低3位均為0，數(shù)據(jù)值12位數(shù)據(jù)是存放在第3~14位區(qū)域。電流輸出數(shù)據(jù)字格式為0~+32000。第15位為0，表示是正值數(shù)據(jù)。2023/9/675本章小結(jié)和作業(yè)小結(jié)：通過本章的學(xué)習(xí)，掌握

S7-200的結(jié)構(gòu)、原理及編程語言；了解可編程序控制器的性能指標(biāo)2023/9/676ENDTHE2023/9/677第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過。滑(葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過程中，機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活