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1、第一章 西门子PLC简单概述 第二章 PLC系统特性及硬件介绍 第三章 使用STEP7创建一个工程 第四章 西门子编程语言学习 第五章 西门子的程序设计 第六章 利用WinCC flexible软件创建工程系统,西门子PLC培训教程,第1章 PLC概述,1.1 PLC的产生 1.2 PLC的定义和分类 1.3 PLC的功能和特点 1.4 PLC的结构与工作过程,传统的生产机械自动控制装置继电器控制系统 优点结构简单、价格低廉、容易操作 。 缺点体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差 。 应用比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等工业应用场合。,1.1 PLC的产生,用户迫切
2、需要一种先进的自动控制装置,继电器控制系统,先进自动控制系统,可编程序逻辑控制器的产生 美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。,1.2 PLC的定义和分类,PLC的定义 经历：可编程逻辑控制器（PLC）可编程控制器（PC） 通用叫法：可编程序控制器（Programmable Controller，PC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但由于PC容易
3、和个人计算机（Personal Computer）混淆，所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写。,国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义： “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。”,PLC的分类 一体化紧凑型PLC ：电源、CPU中央处理系统、I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系列。,CPU（基本单元） + 扩展模块,标准模块式结构化PLC ：各种模块相互独立，并安装
4、在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。,1.3 PLC的功能和特点,PLC的功能 控制功能,逻辑控制 定时控制 计数控制 顺序控制,PLC的功能 数据采集、存储与处理功能,数学运算功能 数据处理 模拟数据处理,PLC的功能 输入/输出接口调理功能,具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节。,PLC的功能 通信、联网功能,PLC的功能 人机界面功能,PLC的功能 编程、调试等,使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。,STEP7,P
5、roTool,MPI cable,有MPI接口的PG 或PC,PLC的特点 高可靠性 丰富的I/O接口模块 采用模块化结构 运行速度快 功能完善 编程简单，易于使用 系统设计、安装、调试方便 维修方便，维修工作量小 总价格低,1.4 PLC的结构和工作过程,PLC的基本结构,PLC的工作过程,PLC的扫描过程,PLC的中断处理过程 响应问题： 一般微机系统的CPU，在每一条指令执行结束时都要查询有无中断申请。而PLC对中断的响应则是在相关的程序块结束后查询有无中断申请，或者在执行用户程序时查询有无中断申请，如有中断申请，则转入执行中断服务程序。如果用户程序以块式结构组成，则在每块结束或执行块调
6、用时处理中断。,第二章 西门子PLC系统特性及硬件介绍,第2章 S7-300系统特性及硬件介绍,2.1 SIMATIC S7-300系统结构 2.2 S7-300 CPU模块 2.3 信号模块 （SM） 2.4 电源模块 （PS） 2.5 接口模块（IM） 2.6 其他模块（IM） 2.7 SIMATIC S7-300的硬件组态,2.1.1 中央处理单元 (CPU) 2.1.2 电源单元 (PS) 2.1.3 信号模板 (SM) 2.1.4 接口模板 (IM) 2.1.5 功能模板 (FM) 2.1.6 通讯模板 (CP) 2.1.7 特殊模板 (SM 374仿真器),2.1 S7-300系统
7、组成,导轨,系统背版总线,导轨（机架）,S7-300模块,电源模块 （选项）,后备电池 （CPU313以上）,24V DC连接器,CPU工作模式选择开关,CPU模块,CPU状态及故障指示灯,MMC存储卡 （CPU313以上）,MPI 多点接口,信号模块的前连接器,前门,信号 模块,典型系统结构,S7-300系统结构,2.2 S7-300 CPU模块,2.2.1 S7-300 CPU模块的分类 2.2.2 S7-300 CPU模块操作,2.2.1 S7-300 CPU模块的分类,紧凑型CPU（6种） 标准型CPU（5种） 革新型CPU（5种） 户外型CPU（3种） 故障安全型CPU（3种） 特种
8、型CPU（2种）,1.紧凑型CPU(1/2) CPU 312C：带有集成的数字量输入和输出，并具有与过程相关的功能，比较适用于具有较高要求的小型应用。CPU运 行时需要微存储卡（MMC）。 CPU 313C：带有集成的数字量和模拟量的输入和输出，并具有与过程相关的功能，能够满足对处理能力和响应时间 要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。 CPU 313C-2PtP：带有集成的数字量输入和输出及一个 RS422/485串口，并具有与过程相关的功 能，能够满足处理量大、响应时间高的 场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。,1.紧凑型CPU(2/2) CPU 313C-2DP：带有
9、集成的数字量输入和输出，以及PROFIBUS DP主/从接口，并具有与过程相关的功能，可以完成具有特殊功能的任务，可以连接标准I/O设备。CPU运行时需要 微存储卡MMC。 CPU 314C-2PtP：带有集成的数字量和模拟量I/O及一个RS422/485串口，并具有与过程相关的功能，能够满足对处理能 力和响应时间要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡MMC。 CPU 314C-2DP：带有集成的数字量和模拟量的输入和输 出，以及PROFIBUS DP主/从接口，并具有 与过程相关的功能，可以完成具有特殊功 能的任务，可以连接单独的I/O设备。CPU 运行时需要微存储卡MMC。,2.标准型C
10、PU CPU 313：具有扩展程序存储区的低成本的CPU，比较适用于需 要高速处理的小型设备。 CPU 314：可以进行高速处理以及中等规模的I/O配置，用于安 装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序。 CPU 315：具有中到大容量程序存储器，比较适用于大规模的 I/O配置。 CPU 315-2DP：具有中到大容量程序存储器和PROFIBUS DP主/ 接口，比较适用于大规模的I/O配置或建立分布式I/O系统。 CPU 316-2DP：具有大容量程序存储器和PROFIBUS DP主/从 接，可进行大规模的I/O配置，比较适用于 具有分布式或集中式I/O配置的工厂应用。,3.革新型CPU(
11、1/2) CPU 312（新型）：是一款全集成自动化（TIA）的CPU，比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 315-2DP（新型）：具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFIBUS DP主/从 接口。可用于大规模的I/O配置或建立分布 式I/O结构。CPU运行时需要微存储卡MMC。,3.革新型CPU(2/2) CPU 31
12、7-2DP：具有大容量程序存储器，可用于要求很高的应用；能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力；具有PROFIBUS DP主/从接口，可用于大规模的I/O配置，可用于建立分布式I/O结构；可选用SIMATIC工程工具，能够在基于组件的自动化中实现分布式智能系统。CPU运行时需要微 存储卡MMC。 CPU 318-2DP：具有大容量程序存储器和PROFIBUS DP主/从接口，可进行大规模的I/O配置，比较 适用于分布式I/O结构。,4.户外型CPU CPU 312 IFM：
13、具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下的小系统。 CPU 314 IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，并具有扩展的特殊功能，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下且对响应时间和特殊功能有较高要求的系统。 CPU 314（户外型）：具有高速处理时间和中等规模I/O配置的CPU。比较适用于恶劣环境下，要 求中等规模的程序量和中等规模的指令 执行时间的系统。,5.故障安全型CPU(1/3) CPU 315F：基于SIMATIC CPU S7-300C，集成有PROFIBUS DP主/从
14、接口，可以组态为一个故障安全型系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIBUS协议的PROFIBUS DP可实现与安全相关的通讯；CPU运行时需要微存储卡MMC。,5.故障安全型CPU(2/3) CPU 315F-2DP：基于SIMATIC CPU 315-2DP，集成有一个MPI接口、一个DP/MPI接口，可以组态为一个故障安全型自动化系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIsafe协议的PROFIBUS DP可实现与安全无关的通讯；标准模块的集中式和分布式使用，可满足与故障安全无关的应用。CPU运 行时需要微存储卡MMC。,5.故障安全型CPU(3/3) CPU 317F-2DP：具
15、有大容量程序存储器、一个PROFIBUS DP主/从接口、一个DP主/从MPI接口，两个接口可用于集成故障安全模块，可以组态为一个故障安全型自动化系统，可满足安全运行的需要。可以与故障安全型ET200M I/O模块进行集中式和分布式连接；与故障安全型ET200S PROFIsafe I/O模块可进行分布式连接；标准模块的集中式和分布式使用，可满足与故障安全无关的应用。CPU运行时需要微存储卡 MMC。,6.特种型CPU(1/2) CPU 317T-2DP：除具有CPU 317-2DP的全部功能外，增加了智能技术/运动控制功能，能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统，特别适用
16、于同步运动序列（如与虚拟/实际主设备的耦合、减速器同步、凸轮盘或印刷点修正等）；增加了本机I/O，可实现快速技术功能（如凸轮切换、参考点探测等）；增加了PROFBUS DP（DRIVE）接口，可用来实现驱动部件的等时连接。与集中式I/O和分布式 I/O一起，可用作生产线上的中央控制器； 在PROFIBUS DP上，可实现基于组件的自 动化分布式智能系统。,6.特种型CPU(2/2) CPU 317-2 PN/DP：具有大容量程序存储器，可用于要求很高的应用；能够在PROFInet上实现基于组件的自动化分布式智能系统；借助PROFInet代理，可用于基于部件的自动化（CBA）中的PROFIBUS DP智能设备；借助集成的PROFInet I/O控制器，可用在PROFInet上运行分布式I/O；能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；可用于大规模的I/O配置、建立分布式I
