196编号plc详细讲解

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1、可编程序控制器应用技术,第1章 概述,1.1 PLC控制系统的构成与特点,1. PLC控制系统的构成,继电器控制系统和PLC控制系统实现逻辑控制的方式不同，继电器控制逻辑由继电器硬件连线组成，PLC控制逻辑由程序组成。PLC利用程序中的“软继电器”取代传统的物理硬件继电器，使控制系统的硬件结构大大简化，具有价格便宜、维护方便、编程简单、控制功能强等优点。,2. PLC控制系统的特点,（1）PLC控制系统硬件结构简单,（2）PLC的控制逻辑更改方便,（3）系统稳定、维护方便,1.2 PLC的产生与定义,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

2、，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指令，并通过数字式或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外围设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。,1.3 PLC的应用、分类及程序语言,1. PLC主要应用以下几个方面,（1）开关量逻辑控制,（2）模拟量控制,（3）运动控制,（4）多级控制,2. PLC分类,按结构分,整体式,模块式,整体式的PLC也称为PLC的基本单元，在基本单元的基础上可以加装扩展模块以扩大其使用范围。适合常规电气控制。,模块式的PLC是把CPU、输入接口、输出接口等做成独立的单元模块，

3、具有配置灵活、组装方便的优势，适合输入/输出点数差异较大或有特殊功能要求的控制系统。,按I/O点的总数分,小型机,中型机,大型机,小于128点,129512点,512点以上,3. 程序语言,梯形图语言,指令表语言,1.4 PLC的结构,主要由CPU、存储器、I/O接口、通信接口和电源等几部分组成,1.5 PLC的循环扫描工作方式,每一个扫描周期分为读输入、执行程序、处理通讯请求、执行CPU自诊断和写输出5个阶段,1. 梯形图编程语言,两种梯形图的继电器符号图对照,物理继电器 PLC继电器,常开 常闭,触 点,线 圈,梯形图编程语言是一种图形语言,（）,SB2,KM,KM,继电器 控 制,SB1

4、,2. 两种控制的梯形图比较,线圈,线圈,物理继电器,继电器需硬接线连接,触点个数有限,PLC继电器,继电器用程序软连接,触点个数无限,继电器的接线改变控制功能改变,PLC的用户程序改变 控制功能改变,3. 两种控制中继电器的区别,用PLC控制外部接线不变，改变用户程序。,用继电器控制要改变控制电路的实际接线。,KM,KH,KM,继电器控制接线,PLC控制外部接线,输出设备,欲改变控制功能：,例如,二、 语句表编程语言,用助记符表示指令的功能,多条指令语句的组合构成了语句表 程序,指令语句是PLC用户程序的基础元素,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,梯形图程序 语句表

5、程序,3. PLC控制的原理,等效电路图,SB1,公共端,公共端,输出端子,输入端子,主电路,线圈通电,SB1闭合,I0.0闭合,接点闭合,触点闭合,电动机转,Q0.0,线圈断电,I0.1 断开,接点断开,触点断开,电动停转,SB2闭合,第2章 存储器的数据类型与寻址方式,2.1 S7-200的主要指标及接线端口,2.1.1 S7-200的主要指标,1. S7-200 PLC的结构,2. S7-200的主要指标,2.1.2 S7-200系列PLC的外部端子图,DC/DC/DC,AC/DC/RLY,分别表示CPU电源的类型、输入端口的电源类型及输出端口器件的类型。,DC为晶体管，RLY为继电器,

6、每种型号的CPU都有,CPU221 DC/DC/DC端子图,CPU222 AC/DC/RLY端子图,CPU224 AC/DC/RLY端子图,CPU226 AC/DC/RLY端子图,2.2 S7-200CPU存储器的数据区,2.2.1 数据类型,1. 数据类型及范围,2. 常数,2.2.2 数字量输入输出映象区（I/Q区）,1. 数字量输入映象区（I区）,2. 数字量输出映象区（Q区）,2.2.3 模拟量输入输出映象区（AI/AQ区）,1. 模拟量输入映象区（AI区）,将测得的模拟量（如温度、压力）转换成1个字长（16位 ）的数字量存储。模拟量输入用区域标识符（AI）、数据长度（W）及字节的起始

7、地址表示。,AIW起始字节地址,CPU221、222有16路模拟量输入：AIW0、AIW2、AIW30,CPU224、226有32路模拟量输入：AIW0、AIW2、AIW62,把1个字长（16位 ）的数字量按比例转换成模拟电压或电流输出。模拟量输出用区域标识符（AQ）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。,2. 模拟量输出映象区（AQ区）,AQW起始字节地址,CPU221、222有16路模拟量输出： AQW0、AQW2、AQW30,CPU224、226有32路模拟量输出： AQW0、AQW2、AQW62,2.2.4 变量存储器区（V区）,变量存储器区用于程序执行过程中存储逻辑运算的中间结果，也

8、可以使用变量存储器保存与工作过程相关的数据。,2.2.5 位存储器区（M区）,PLC执行程序过程中，常常需要位控制，位存储器就是根据这个要求建立的。,2.2.6 顺序控制继电器区（S区）,顺序控制继电器区是S7-200系列为顺序控制继电器的数据而建立的一个存储区，用“S”表示，用于步进过程的控制。,2.2.7 局部存储器区（L区）,局部存储器和变量存储器很相似，主要区别是变量存储器是全局有效的，而局部存储器是局部有效的。,其中前60个用作暂时存储器或给子程序传递参数，后四个字节（LB60LB63）保留。,2.2.8 定时器存储器区（T区）,S7-200定时器的精度分为1、10、100ms三种。

9、,S7-200系列PLC定时器的编号为T0T255，共256个定时器，其定时器的地址由T和定时器编号组成。,2.2.9 计数器存储器区（C区）,S7-200系列PLC计数器的编号为C0C255，共256个计数器，其计数器的地址由C和计数器编号组成。,2.2.10 高速计数器区（HC区）,高速计数器用来累计比CPU扫描速率更快的事件。若要存取高速计数器的值则必须给出高速计数器的地址，即存储器的类型（HC）和计数器编号（如HC0）。S7-200系列PLC有HC0HC5共6个高速计数器。,高速计数器的当前值为32位带符号整数值，当前值为只读值。,2.2.11 累加器区（AC区）,可以按字节、字或双字

10、来存取累加器数据中的数据，其存取数据的长度由所用指令决定。 但是，以字节形式读/写累加器中的数据时，只能读/写累加器32位数据中的最低8位数据。 如果是以字的形式读/写累加器中的数据，只能读/写累加器32位数据中的低16位数据。 只有采取双字的形式读/写累加器中的数据时，才能一次读写全部32位数据。,CPU提供了4个32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。,2.2.12 特殊存储器区（SM区）,2.3 S7-200CPU存储器的直接寻址方式,1. 位寻址,2. 字节寻址 字节寻址以存储区标识符、字节标识符、字节地址组合而成,3. 字寻址 字寻址以存储区标识符、字标识符、字节地址组合而成

11、 4. 双字寻址 双字寻址以存储区标识符、双字标识符、字节地址组合而成,2.4 S7-200CPU存储器的间接寻址方式,在直接寻址方式中，直接使用存储器或寄存器的标识符和地址编号来找到数据。而间接寻址使用指针来找到存储器中的数据。,1. 建立指针,指针为双字值，存放存储器数据单元的地址。,MOVD &VB100，VD204 MOVD &MB4， AC1 MOVD &C3， LD23,指令的输入操作数必须使用“&”符号表示某一位置的地址，而不是它的值。,2. 使用指针来读取数据,在操作数前面加“ * ”号表示该操作数为一个指针。,3. 修改指针,处理连续存储数据时，通过修改指针可以很容易地存取连

12、续的数据。,在修改指针时，要注意访问数据的长度：在存取字节时，指针加1；在存取字时，指针加2；在存取双字时，指针加4。,【例题2.1】有4个字节的数据（分别为12、34、56、78）存储在从VB200存储的单元中，试说明用间接寻址方式将该数据存储在从VB300开始的存储单元中的过程。,第3章 编程、仿真软件 与基本指令的应用,3.1 编程与仿真软件入门,3.1.1 LD、LDN、 指令及其应用,（1）LD是从左母线装载常开触点指令 （2）LDN是从左母线装载常闭触点指令 （3）= 指令是对线圈进行驱动的指令,3.1.2 点动控制线路与程序,电动机的点动控制要求是：按下点动按钮SB，电动机运转；

13、松开点动按钮SB，电动机停机。,CPU模块型号为CPU224AC/DC/继电器，使用交流电源220V。输入端电源采用本机输出的直流24V电源，M、1M、2M连接一起，按钮SB接直流电源正极和输入继电器I0.5端子，交流接触器线圈KM与220VAC电源串联接入输出公共端子1L和输出继电器Q0.1端子。,3.1.3 S7-200的连接与编程软件的设置,1. 连接PC/PPI电缆,2. CPU模块供电,3. 启动编程软件,4. 从英文界面转为中文界面,5. 通信参数设置,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,3.2 串并指令、置位指令与自锁控制程序,3.2.1 触点串联指令A、AN,（1）A 指令

14、完成逻辑“与”运算，AN指令完成逻辑“与非”运算； （2）触点串联指令可连续使用，使用的上限为11个。,【例题3.1】 阅读图3-33所示的程序梯形图，分析其逻辑关系。,在网络1中，输入继电器常开触点I0.0、I0.1串联控制输出继电器Q0.0。 在网络2中，输入继电器常闭触点I0.2、I0.4和常开触点I0.3串联控制输出继电器Q0.1。,3.2.2 触点并联指令O、ON,（1）O指令完成逻辑“或”运算，ON指令完成逻辑“或非”运算； （2）触点并联指令可连续使用，并联触点的次数没有限制。,【例题3.2】 编写一个自锁控制程序。启动/停止按钮分别接输入继电器I0.0、I0.1端口，负载接触器

15、接输出继电器Q0.5端口。,3.2.3 置位指令S、复位指令R,（1）bit表示位元件，N表示常数，N的范围为1255； （2）被S指令置位的软元件只能用R指令才能复位； （3）R指令也可以对定时器和计数器的当前值清零。,【例题3.3】用置位指令与复位指令编写具有自锁功能的程序。启动/停止按钮分别接输入继电器I0.0、I0.1端口，Q0.5为输出端口。,3.2.4 实习操作：三相电动机自锁控制线路与程序,1. 在继电器控制线路中，通常停止按钮使用常闭触头。在PLC控制线路中，停止按钮使用常闭触头还是使用常开触头？,2. 在PLC控制线路中，热继电器的常闭触头是与接触器线圈串联还是占用PLC的一

16、个输入端口？,在实际生产设备中，往往将多个热继电器的常闭触头串联，共同占用PLC的一个输入端口，并用这个端口联锁控制整个程序。因此，热继电器的常闭触头应占用一个输入端口为宜。,3.3 边沿脉冲指令与正反转控制程序,3.3.1 脉冲上升沿、下降沿指令EU、ED,【例题3.4】某台设备有两台电动机M1和M2，其交流接触器分别连接PLC的输出端Q0.1和Q0.2，启动/停止按钮分别连接PLC的输入端I0.0和I0.1。为了减小两台电动机同时启动对供电线路的影响，让M2稍微延迟片刻启动。控制要求是：按下启动按钮，M1立即启动，松开启动按钮时，M2才启动；按下停止按钮，M1、M2同时停止。,3.3.2 实习操作：三相电动机正反转控制线路与程序,控制要求：不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可改变转向，因此需要采用按钮联锁。为了减轻正反转换向瞬间电流对电动机的冲击，适当延长变换过程，即在正转转反转时，按下反转按钮，先停止正