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1、接触器电气图形符号及文字符号,辅助常开触点,主触点,KM,线圈,辅助常闭触点,热继电器电气图形符号及文字符号,热元件 常开触点 常闭触点,速度继电器的表示符号,QF,QF,(1P) (3P),低压断路器(自动开关),时间继电器触头类型,通 电 式,瞬 时 动 作,延 时 动 作,常闭触点,常开触点,常开 通电后 延时闭合,常闭 通电后 延时断开,电流继电器电气图形符号及文字符号,欠电流线圈,过电流线圈,常开触点 常闭触点,常开触点 常闭触点,KA,KA,电压继电器电气图形符号及文字符号,常开触点 常闭触点,常开触点 常闭触点,欠电压线圈,过电压线圈,KV,KV,刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，
2、掷向可分为单掷、双掷两种。,(1)刀开关,（4） 按钮开关,常开(动合)按钮,常闭(动断)按钮,复合按钮,通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。,符号,行程开关是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路的。,常开触头,常闭触头,结构示意图,闭合,断开,（5）行程开关,点动控制：按下按钮时，电动机就得电运转；松开按钮时，电动机就断电停止运转。,1、点动控制线路,右图中左侧部分为主电路，三相电源静开关QF熔断器FU和接触器KM的三对主触点，街道电动机M上。主电路中流过的电流是电动机的工作电流，电流值较大。 右侧部分为控制电路，按钮SB和接触器线圈KM串联而成，控制电流较小。,2、连续运转控制线
3、路,3、利用万能转换开关实现正反转控制,4、分析电路中的错误,1.2 PLC 的主要性能指标和分类,1. PLC 的主要性能指标 (1) 输入/输出点数（I/O 点数） (2) 存储容量（字节） 指用户程序存储器容量。大约：1KB 2MB。 (3) 扫描速度 指 PLC 执行程序的速度。 有两种表示方法,(4) 编程指令的种类和条数 (5) 扩展能力和功能模块种类,2. PLC 的分类,(1) 按结构形式分类 一体式 PLC 将电源、CPU、I/O 电路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、I/O
4、模块、电源模块、功能模块。 一般大、中型 PLC 采用模块式结构。,(2) 按数字量 I/O 点数分类,(3) 按功能分类,1. PLC 与继电器控制系统的比较 PLC 的梯形图与继电器控制线路图十分相似，主要原因是 PLC 梯形图的发明大致上沿用了继电器控制的电路元件符号，仅个别处有些不同。 信号的输入/输出形式及控制功能也是相同的，但是PLC 是软逻辑，继电器是硬逻辑。 PLC 在性能上比继电器控制逻辑优异，特别是可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便，而且体积小、功耗低、维护方便，但价格高于继电器。,1.4 PLC 与其它控制系统的比较,单片机具有结构简单、使用方便、价格比较低等优点，
5、一般用于数据采集和工业控制。 PLC 在数据采集、数据处理等方面不如单片机。 PLC 用于工业控制，稳定可靠，抗干扰能力强，使用方便， 但单片机的通用性和适应性较强。,2. 可编程控制器与单片机控制的比较,3. 可编程控制器与个人计算机控制的比较 使用环境、程序设计、运算速度、存储容量、价格。 应用范围： 微机除了用在控制领域外，还大量用于科学计算、数据处理、计算机通信等方面。 PLC 是专用微机控制系统，主要用于工业控制。 输入/输出： 微机系统的 I/O 设备与主机之间采用微电联系，一般不需要电气隔离。而 PLC 一般控制强电设备，需要电气隔离，输入输出均用光电耦合，输出还采用继电器、可控
6、硅或大功率晶体管进行功率放大。 系统功能： 微机系统一般配有较强的系统软件和许多应用软件。 而 PLC 一般只有简单的监控程序，能完成故障检查、用户程序的输入和修改、用户程序的执行与监视等。,基于微处理器的工业控制系统,1）集散控制DCS控制系统： 由回路仪表控制系统发展而来，在模拟量处理、回路调节方面具有一定优势； 2）可编程序控制器PLC构成的控制系统： 由继电器逻辑控制系统发展而来，它在数字处理、开关量控制和顺序控制方面具有优势。 3）工控计算机IPC构成的控制系统。 三者相互渗透、互为补充，PLC、DCS和IPC的差别已不明显，它们都能构成复杂的分级控制，从趋势来看，三者的归宿和统一将
7、是全分布式计算机控制系统。,本章小结 3.1 S7-1200PLC 工作模式 （掌握） 三种模式 3.2 存储器及其寻址 （掌握） 绝对地址表示方法 3.3 数据格式及数据类型 （掌握） 常用的几种数据类型 3.4 程序结构 （重点） OB, FC, FB, DB 3.5 编程方法 （掌握） 线性化编程，模块化编程，结构化编程 3.6 编程语言 （了解）,3.1 CPU的工作模式,CPU 有三种工作模式： 在 STOP 模式下，CPU 不执行任何程序，而用户可以下载项目。 在 STARTUP 模式下，执行一次启动OB(如果存在)。 在RUN模式下，重复执行扫描周期。 中断事件可能会在程序循环阶
8、段的任何点发生并进行处理。 处于RUN模式下时，无法下载任何项目。 在RUN 模式的启动阶段，不处理任何中断事件。,在 STOP 模式下，CPU 处理所有通信请求（如果适用）并 执行自诊断。 在STOP模式下，CPU不执行用户程序，过程映像也不会自动更新。,3.1 CPU的工作模式,上电后CPU进入STARTUP模式，进行上电诊断和系统初始化，检查到某些错误时，将禁止CPU进入RUN模式，保持在STOP。,STARTUP： A 复位I 存储区 B 使用上一次RUN模式最后的值或替换值初始化输出 C 执行启动 OB D 将物理输入的状态复制到 I 存储器 E 将所有中断事件存储到要在 RUN模式
9、下处理的队列中 F 将过程映像输出区(Q区)的值写到物理输出,3.1 CPU的工作模式,启动阶段结束后，进入 RUN 模式，CPU 执行下图所示的任务：,RUN 将过程映像输出区(Q区)的值写到物理输出 将物理输入的状态复制到 I 存储器 执行程序循环 OB 处理通信请求和进行自诊断 在扫描周期的任何阶段处理中断和通信,3.1 CPU的工作模式,PLC使用的物理存储器类型： RAM, ROM, Flash EPROM(简称为FEPROM),装载存储器：非易失性的存储区，用于保存用户程序（项目等）、数据和组态信息。所有的CPU都有内部的装载存储器，CPU插入存储卡后，用存储卡做装载存储器。类似于
10、计算机的硬盘，具有断电保持功能。 工作存储器：易失性，集成在CPU中的高速存取的RAM。用于在执行用户程序时存储用户项目的某些内容。CPU也会将一些项目内容从装载存储器复制到工作存储器中。类似于计算机的内存，断电时内容丢失，而在恢复供电时由CPU恢复。 系统存储器：用来存储用户程序的操作数据，被划分为若干个地址区域，如过程映像输入/输出，位存储器，数据块，局部数据，I/O输入输出区域和诊断缓冲区等。使用指令可以在相应的地址区域内对数据直接进行寻址。 用来防止在电源关闭时丢失数据，可以用不同方法设置变量的断电保持功能。,3.2 存储器及其寻址,3.2 存储器及其寻址,不管使用变量（例如，“Sta
11、rt”或“Stop”）还是绝对地址（例如，“I0.3”或“Q1.7”），对输入(I) 或输出 (Q) 存储区的引用都会访问过程映像而非物理输出。 要立即访问或强制用户程序中的物理（外围设备）输入或输出，请在引用后面添加“:P”（例如，“Stop:P”或“Q0.3:P”）。 局部数据L：只要调用代码块，CPU 就会分配要在执行块期间使用的临时或本地存储器 (L)。代码块执行完毕后，CPU 将重新分配本地存储器，以用于执行其它代码块。,3.2 存储器及其寻址,3.2 存储器及其寻址,3.3 系统存储区与数据类型基本数据类型,结构简单，不带分支，一个程序包含了所有指令。 所有的指令都在OB1中-每个
12、扫描周期都要扫描执行所有的指令，不断循环执行。即使某些不用的部分代码也需要执行。因此CPU效率低，没有充分利用。 需要多次执行相同或类似的操作，需要重复编写相同或类似的程序。 程序结构不清晰-管理和测试不便 大型程序编写时避免采用线性化编程,线性化编程,模块化程序,根据功能分为不同的逻辑块。 在OB1中可根据条件决定块的调用和执行； 特点是控制任务被分成不同的块，易于团队分工合作同时编程，调试方便； 不同的程序块只有在需要时OB1才去调用，因此每次循环中不是所有的块都执行，CPU利用效率高。 模块化编程中，被调用快和调用快之间没有数据交换。,3.4 编程方法,结构化编程,将过程要求类似的或相关
13、的任务归类，形成通用的解决方案，在相应的程序块中解决。可以在OB1中或其他程序块中调用； 该程序块编程时采用形式参数，可以通过不用的实际参数调用相同的程序块。 被调用快和调用块之间有数据交换，需要对数据进行管理。 结构化编程必须对系统功能进行合理的分析、分解和综合，对编程设计人员的要求较高。,创建用于自动化任务的用户程序时，需要将程序的指令插入代码块中： 组织块 (OB) 对应于 CPU 中的特定事件，并可中断用户程序的执行。 用于循环执行用户程序的默认组织块 (OB 1) 为用户程序提供基本结构，是唯一一个用户必需的代码块。 如果程序中包括其它 OB，这些 OB 会中断 OB 1 的执行。其
14、它 OB 可执行特定功能，如用于启动任务、用于处理中断和错误或者用于按特定的时间间隔执行特定的程序代码。 功能块 (FB) 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子例程。 调用块将参数传递到 FB，并标识可存储特定调用数据或该 FB 实例的特定数据块 (DB)。 更改背景 DB 可使通用 FB 控制一组设备的运行。 例如，借助包含每个泵或阀门的特定运行参数的不同背景 DB，一个 FB 可控制多个泵或阀。 功能 (FC) 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子例程。 FC 不具有相关的背景 DB。 调用块将参数传递给 FC。 FC 中的输出值必须写入存储器地
15、址或全局 DB 中。 数据块（D B）用于存放执行用户程序时所需的变量数据的数据区。用户程序中除了逻辑程序外，还需要对存储过程状态和信号信息的数据进行处理，数据是以变量的形式存储，通过存储地址和数据类型来确定数据的唯一性,功能块 (FB)与 功能 (FC) 检验FC、FB重要指标是可移植性（可重用性）。编程员在长期的编程过程中，不断积累了大量的FC和FB。如果它们内部全部 使用局部变量，不用全局变量，不作任何修改，就可以将它们移植到其他项目，通过调用与被调用的关系，可以迅速生成新的项目程序。 把相同功能的工作编制成FB，然后在FC里调用，程序修改起来方便。 例子：有10台电机，编制启动，停止逻
16、辑，报 警，复位逻辑。 FB+FC: FB+背景数据块+FC调用(把这些电机对应的I/O点添到 FB的管脚上) FC: 1)要写10遍，2)如果用粘贴和复制的话，有可能有的 I/O点忘记修改或其他一些错误，3)程序的结构性不强，维护起来浪费时间。 如果子程序的任务不能在一个扫描周期完成，需要在两次调用之间保存某些变量的值，则应选用FB，而不是FC。因为这种情况下FC需要用全局变量 （例如共享数据块和M区）来保存这些变量的值，但是这样会影响FC的可移植性。如果块的内部使用了全局变量，在移植时需要考虑每个块使用的全局变量是否会 与别的块产生地址冲突（同一地址重复使用）。如果这样的FC很多，移植是附加的工作量将会很大，也很容易出错。,一、触点指令,
