《PLC电气控制技术 第2版 教学课件 ppt 作者 漆汉宏 第8章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC电气控制技术 第2版 教学课件 ppt 作者 漆汉宏 第8章（131页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目前国内市场上应用较多的产品，如日本OMRON公司的C系列、日本松下公司的FP系列、日本三菱公司的FX系列、德国西门子公司的S7系列和美国ABB公司的07系列等。 西门子公司的最新PLC产品有SIMATIC S7、M7和C7等几大系列。S7系列是 传统意义的PLC产品: S7-200是针对低性能要求的小型PLC； S7-300是针对低性能要求的模块式中小型PLC，最多可以扩展32个模块； S7-400是用于中高级性能要求的大型PLC，可以扩展300多个模块。 S7-300/400可以组成MPI（多点接口）、PROFIBUS网络和工业以太网等。 其特点有如下： 可以用C、C+或CFC这类高级语言
2、来对M7-300/400 PLC编程 由S7-300 PLC、HMI（人机接口）操作面板、I/O、通信和过程监控系统组 成，面向用户配置/编程、数据管理与通信集成在一起，具有很高的性价比 SIMATIC_WinAC基于Windows NT/2000操作系统和标准的接口 （ActiveX、OPC），提供软件PLC或插槽PLC。 既能独立运行，也可连成网络，实现集散自动化系统的复杂控制功能，应用 领域覆盖所有与自动检测、自动化控制有关的工业及民用领域 。,S7-200 CN 系列PLC CPU模块 本系列PLC有4种基本型号的CPU，在设计上具有如下特点和功能：,集成的24V负载电源 不同的设备类
3、型 数字量输入/输出点 模拟量输入/输出点 中断输入 高速计数器,可方便地用数字量和模拟量等扩展 模块进行扩展 模拟电位器 脉冲输出 实时时钟 EEPROM 存储器模块 电池模块,S7-200 CN系列PLC的CPU内部集成的PPI 接口提供了强大的通信功能。 PPI 接口物理特性为RS485，可在三种方式下工作：,PPI 方式 ：专为S7-200 CN 系列PLC 开发的一个通信协议。 MPI 方式： S7-200 CN可以通过内置接口连接到MPI网络上，波特 率为19.2K/187.5Kbit/s。 自由通信口方式 :,第一节 S7-200 CN 系列PLC硬件,S7-200 CN 系列P
4、LC数字量扩展模块,S7-200 CN 系列PLC总共可以提供3大类，共10种数字量输入/输出扩展模块 输入扩展模块EM221 CN有两种类型，包括：8点DC24V输入，光耦隔离；16点DC24V输入，光耦隔离。 输出扩展模块EM222 CN有两种类型，包括：8点DC24V输出型，8点继电器输出型。 输入/输出扩展模块EM 223有6种类型，包括： DC24V 4输入/ DC 4输出， DC24V 4输入/继电器4输出。DC24V 8输入/8输出，DC24V 8输入/继电器8输出，DC24V 16输入/16输出，DC24V 16输入/继电器16输出。,S7-200 CN 系列PLC模拟量扩展模
5、块,模拟量扩展模块提供了模拟量输入/输出的功能，优点如下： 最佳适应性。可适用于复杂的控制场合。 直接与传感器和执行器相连，12 位的分辨率和多种输入/输出范围能够不用外加放大器而与传感器和执行器直接相连， 灵活性。当实际应用变化时，PLC可以相应地进行扩展，并可非常容易的调整用户程序。,S7-200 CN 系列PLC热电偶、热电阻扩展模块,EM231 CN热电偶模块提供了接口，用于7种热电偶类型：J、K、E、 N、S、T和R型。具有特殊的冷端补偿电路。 EM 231 CN热电阻模块提供了S7-200 CN与多种热电阻的连接接口。,热电阻（RTD） 和热电偶模块是为S7-200 CN系列CPU
6、222 CN、CPU224 CN、CPU224XP CN和CPU226 CN设计。,S7-200 CN 系列PLC PROFIBUS-DP模块,通过EM 277 PROFIBUS-DP扩展从站模块，可将S7-200 CN CPU连接到 PROFIBUS-DP网络。 EM 277 PROFIBUS-DP模块的DP端口可连接到网络上的一个DP主站上， 但仍能作为一个MPI从站与同一网络上如SIMATIC编程器或S7-300/S7- 400 CPU等其他主站进行通信。,S7-200 CN 系列PLC工业以太网模块,CP243-1通信处理器： CP243-1通信处理器可以让S7-200 CN连入以太网
7、 CP243-1 IT通信处理器：其功能有S7通信 、IT通信、组态,S7-200 CN 系列PLC AS-i接口模块CP243-2,CP243-2通信处理器，用于S7-200（CPU 22X）与带总线连接器的AS-i接口的连接。 CP243-2是S7-200 CN（CPU22X CN）的AS-i主站，它支持扩展AS-i特性的所有特殊功能，这使得通过双重地址赋值（A-B），可以在AS-i上最多处理31个数字量从站。 在S7-200 CN的映像区中，CP243-2占用1个数字量输入字节（状态字节）、1个数字量输出字节（控制字节）、及8个模拟量输入和8个模拟量输出字。因此，CP243-2占用2个逻
8、辑插槽。,S7-200 CN 系列PLC硬件系统配置,1配置的模块数量 1) CPU221不能扩展。 2) CPU222最多只能扩展两个模块。 3) CPU224和CPU226最多可扩展7个模块。 2CPU模块提供的电流不能超过额定值 每个CPU模块所提供的5V电流。在一个系统中所有扩展模块的电流总和不能超过CPU模块的额定值。如果超过，需要另外配一个24V直流电源。,S7-200 CN 系列PLC人机界面,TD200文本显示器 用途： 1) 显示信息。 2) 在控制系统中起设定和修正参数的作用， 3) 可以提供8个由用户自定义的功能键。 4) 提供密码保护功能。 特点： 1) 牢固的塑料壳，
9、前面板IP65防护等级。 2) 27mm的安装深度，无须附件即可安装，或用作手持设备。 3) 背光LCD液晶显示：即使在逆光情况下也易看清。 4) 人体工学设计的输入键位于可编程的功能键上部。 5) TD200中文版内置国标汉字库。 6) 内置连接电缆的接口。 7) 如果TD200与S7-200 CN系列之间距离超过2.5 m，需接额外电源。 功能： 1) 文本信息的显示 2) 可设定实时时钟 3) 提供强制I/O点诊断功能 4) 提供密码保护功能,触摸屏 ：,5) 过程参数的显示和修改。 6) 可编程的8个功能键可以替代普通的控制按钮，作为控制键。 7) 可选择通信的速率。 8) 输入和输出
10、的设定。 9) 可选择显示信息刷新时间。,特点： 1) 基于Windows CE操作系统适应未来的发展趋势。 2) 可通过MPI及profibus-DP与SIMATIC S7/M7控制器相连，同时也可 与 基于PC系统的WinAC 相连接。 3) 免维护设计，背光管寿命高达50000h。 4) 可采用包括中文在内的全世界多种文字显示。 5) 利用SIMATIC ProTool/Lite V5.2及以上版本和STEP 7-Micro/Win进 行 组态。 6) 组态可直接移植到其他类似的SIMATIC人机界面产品。 7) TP270触摸屏还可与多种PLC进行连接。,第二节 S7-200 CN 系
11、列PLC数据类型及存储器范围,S7-200 CN 系列PLC数据类型,S7-200 PLC根据数据的类型、功能的不同把数据分为几类，不同类型的数据存放在不同的存储空间，形成不同的数据区。,数字量输入与输出,模拟量输入与输出,数字量输入区是S7-200为输入端开辟的存储区，用I标志 。该区的数据可以是位（bit）、字节（8bit）、字（16bit）或双字（32bit）。,数字量输出区是S7-200为输出端开辟的存储区，用Q标志。该区数据可以是位（bit）、字节（8bit）、字（16bit）或双字（32bit）。,模拟量输入映像区是S7-200为模拟量输入端开辟的存储区，用A代表模拟量，I表示输入
12、 。故该区的数据类型为字（16bit），因为模拟量输入是一个字长，从偶数字节地址开始读取 。 模拟量输出映像区是S7-200为模拟量输出端开辟的存储区，同样用A代表模拟量，Q表示输出。故该区的数据类型为字(16bit)，因为模拟量输出是一个字长，应从偶数字节地址开始存放,变量 变量存储区是为S7-200存放这些变量而开辟的存储区，用V标志。该区 的数据可以是位（bit）、字节（8bit）、字（16bit）或双字（32bit）。 标志位（辅助继电器） 标志位存储区是S7-200在执行程序的过程中为存储中间状态或控制信息 而开辟的存储区，用M标志。该区的数据一般以位（bit）为单位应用，也 可以以
13、字节（8bit）、字（16bit）或双字（32bit）应用。 顺序控制存储区 顺序控制存储区是S7-200专门配合顺序控制指令应用而开辟的存储区， 共32字节即256位。用S标志，该区的数据一般以位（bit）为单位应用，也 可以以字节（8bit）、字（16bit）或双字（32bit）应用。 特殊标志存储区 特殊标志存储区是S7-200用户程序与系统程序之间的界而，为用户提供 一些特殊的控制功能和系统信息，用SM标志，该区的数据一般以位（bit） 或字节（8bit）为单位应用。特殊标志位分为只读区和可读可写区两大部分.,累加器存储区 S7-200 CPU提供了4个32位累加器（AC0AC3），可
14、以按字节、字和双字来存取累加器中的数据。 定时器 定时器存储区是为S7-200存放与定时器有关的参数而开辟的存储区， 用T标志 S7-200的CPU22x系列的定时器数量为256个，T0T255。 定时器的定时精度分别为1ms、10ms和100ms，1ms的定时器有4个， 10ms的定时器有16个，100ms的定时器有236个。 类型可分为三种： 接通延时定时器TON，断开延时器TOF，保持型接通延时定时器TONR 计数器 计数器是为S7-200存放与计数器有关的参数而开辟的存储区，用C标志. S7-200的CPU22x系列的定时器数量为256个，C0C255。每个计数器都 有一个16位的当前
15、值寄存器及一个状态位C（bit）。 计数器号包含两方面的信息：计数器当前值和计数状态位。 计数器的计数方式有3种:递增计数、递减计数和增/减计数,高速计数器HC,高频计数的情况下，可使用高速计数器。,局部变量存储器,局部变量存储器用于存储局部变量。S7-200中有64个局部变量存储器，其中60个可以用做暂时存储器或者给予程序传递参数。,S7-200 CN 系列PLC存储器范围,S7-200 CN 系列PLC数据存储范围见书表9-14。,第三节 S7-200 CN 系列PLC的编程语言及程序结构,S7-200的编程语言,梯形图LAD 梯形图是在继电器接触器控制系统中的控制线路图的基础 上演变而来
16、的，是应用最多的一种编程语言 语句表STL 语句表STL类似于计算机的汇编语言，是PLC基础的编程语言 功能块图FBD 功能块图FBD类似于数字电子电路，它是将具有各种 与、或、非、异或等逻辑关系的功能块图按一定的控制逻辑组合起 来。,S7-200的程序结构,三种程序结构： 线性化编程：就是将用户程序连续放置在SIEMENS PLC的一个指令块中，通常称为组织块OB1。 分部式编程：就是将一项控制任务分成若干个指令块，每个指令适用于控制套设备或者完成一部分工作。 结构化编程：是将整个用户程序分成一些具有独立功能的指令块，其中有若干个子程序块，然后再按要求调用各个独立的指令块，从而构成一整套的用户程序。,S7-200的程序结构属于线性化编程，其用户程序逻辑一般由3部分构成： 用户程序：由一个主程序、若干个子程序和若干个中断处理子程序组成的。 数据块：为DBl，用来存放用户程序运行需要的数据。在数据块中允许存放的 数据类型为；布尔型、十进制、二进制或十六进制，字母、数字和字符型。 参数块：存放的是CPU组态数据。,S7-200的
