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1、摘要. 第一章 PLC的基本知识 1.1 PLC的发展历程. 1.2 PLC的结构特点. 1.3 PLC的通讯. 1.4 PLC的分类和应用领域 . 第二章 西门子S7-200的编程 2.1 STEP7程序的使用. 2.2 STEP7的使用小技巧.第三章 全自动洗衣机的PLC控制4.1 控制的设计要求.4.2 控制系统的梯形图和语句表. 4.3 上机调试和修改.心得体会.致谢.参考文献. 摘要多年来，可编程控制器（简称PLC）得到了很大的发展，可编程控制器是微处理技术的基础，综合计算就技术，自动控制技术，和通讯技术而发展起来的一种新型工业控制系统，将原本的继电器控制技术与计算机信息处理的优点相
2、结合，得到了广泛的应用，因此PLC成为了现代工业控制的三大支柱（PLC，机器人，计算机辅助设计制造）PLC以其可靠性，组合灵活，编程简单，维护方便等特点，在工业领域得到了广泛的应用，也已经成为衡量一个国家工业发展水平的一个重要标志。随着PLC功能的不断完善，必将在工业领域发挥更大的作用。 第一章 PLC的基本知识 1.1 PLC的发展历程1968年，美国通用汽车公司（GM）根据市场形势与生产发展的需要，提出了“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”的战略。要实现这个战略决策，依靠原有的工业控制装置显然不行，而必须有一种新的工业控制装置，它可以随着生产品种的改变，灵活方便地改变控制方案以满足对控
3、制的不同要求。1969年，著名的美国数字设备公司（DEC）根据GM的功能要求，研制出了这种新的工业控制装置，并在GM公司的一条汽车自动化生产线上首次运行取得成功。根据这种新型工业控制装置可以通过编程改变控制方案这一特点，以及专门用于逻辑控制的情况，称这种新的工业控制装置为可编程序控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC.从1968年到现在，PLC经历了四次换代：第一代PLC大多用一位机开发，用磁芯存储器存储，只有逻辑控制功能。在第二代PLC产品中换成了8位微处理器及半导体存储器，PLC产品开始系列化。第三代PLC产品随着高性能微处理器及位片式CPU在PL
4、C中大量使用，PLC的处理速度大大提高，从而促使它向多功能及联网通信方向发展。第四代PLC产品不仅全面使用16位、32位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC（Reduced instruction set computer）精简指令系统CPU等高级CPU，而且在一台PLC中配置多个处理器，进行多通道处理。同时生产了大量内含微处理器的智能模板，使得第四代PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。同一时期，由PLC组成的PLC网络也得到飞速发展。PLC与PLC网络成为工厂企业中首选的工业控制装置，由PLC组成的多级
5、分布式PLC网络成为CIMS（computer-integrated manufacturing system）系统不可或缺的基本组成部分。人们高度评价PLC及其网络的重要性，认为它是现代工业自动化的三大支柱之一。1.2 PLC的结构各种PLC的组成结构基本相同，主要有CPU,电源，储存器和输入输出接口电路等组成。 1.中央处理器中央处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU是PLC的核心，它不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出。 2.存储器 PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。系
6、统存储器用于存放PLC的系统程序，用户存储器用于存放PLC的用户程序。现在的PLC一般均采用可电擦除的E2PROM存储器来作为系统存储器。用户存PLC的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入CPU；PLC的输出接口电路的作用是将CPU向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。PLC的输入输出接口电路一般采用光耦合隔离技术，可以有效地保护内部电路。3.输入接口电路PLC的输入接口电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输入电路的延迟时间比较短，可以直接与接近开关，光电开关等电子输入装置连接；交流输入电路适用于在有油雾、粉尘的恶劣环
7、境下使用。交流输入电路和直流输入电路类似，外接的输入电源改为220V交流电源。3.输出接口电路输出接口电路通常有3种类型：继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型。继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型的输出电路类似，只是晶体管或晶闸管代替继电器来控制外部负载。 4.扩展单元PLC的扩展接口的作用是将扩展单元和功能模块与基本单元相连，使PLC的配置更加灵活，以满足不同控制系统的需要；通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、打印机、其他的PLC或是计算机相连，从而实现“人-机”或“机-机”之间的对话。5.电源PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源，内部的开关电源为PLC的中央处理
8、器、存储器等电路提供5V、12V、24V直流电源，使PLC能正常工作。 可编程逻辑控制器（PLC）具有以下鲜明的特点。 一、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。 二、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。 三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。1.3 PLC的通讯依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集传送生产和管
9、理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出“网络就是控制器”的观点说法。 PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC之间，PLC与上位计算机以及其它智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各种通信协议的接口。 对于一个自动化工程，（特别是中大规模控制系统）来讲，选择网络非常重要。首先，网络必须是开放的，以便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，寻则网络的形式，者必须在较深入的了解该网络标准的协议，机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本，设备兼容性，现场
10、环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。1.4 PLC的分类和应用领域 自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前世界上有200多厂家生产300多种PLC产品，应用子汽车（23%）、粮食加工（64%）、化学制药（14.6%）、金属矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。第二章 西门子S7-200的编程 2.1 STEP7程序的使用1 创建一个项目结构，项目就像一个文件夹，所有数据都已分层的结构存在于其中，任何时候你都可以使用。在创建一个项目之后，所有其它任务都在这个项目下执行。2 组态一个站，组态一个站就是制定你要使用的可编程控制器，例如S7300、S7400等。
11、3 组态硬件，组态硬件就是在组态表中制定你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中 以什么样的地址来访问这些模板，地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值。4 组态网络和通讯连接，通讯的基础是预先组态网络，也就是要创建一个满足你的控制方案的子网，设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的链接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。5 定义符号，可以在符号表中定义局部或共享符号名替代绝对地址。符号的命名一般用字母编写不超过八个字节，最好不要使用很长的汉字进行描述，否则对程序的执行有很大的影响。6 创建程序，用梯形图编程语言创建一个与模板相连接或与
12、模板无关的程序并存储。创建程序是我们控制工程的重要工作之一，一般可以采用香型编程（基于一个块内，OB1）、分布编程（编写的功能块FB,OB1组织调用、结构化编程（编写通用块）。我们最常采用的是结构化编程和分布编程配合使用，很少采用线形编程。7 下载程序到可编程控制器，完成所有的组态、参数赋值和变成任务之后，可以下载整个用户程序到可编程控制器。在下载程序时可编程控制器必须在允许的下载工作模式下，（STOP或RUN-P），RUN-P模式表示，这个程序将一次下载一个模块，如果重写一个旧的CPU程序就可能出现冲突，所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。2.2STEP7的使用技巧在组态表中更换模块
13、如果使用HW Config来修订站组态，并且，例如，希望为一个具有新订货号的站更换模块，请如下处理：1. 使用拖放操作从硬件目录窗口将模块拖到以放置好的就模块上。2. 放下新模块。新模块会尽量使用已插入的模块的参数。此步骤比通过删除就模块、然后插入新模块并为新模块设置参数，从而更换模块的方法快。 在HW Config中，可以通过菜单命令选项设置（“启用模块更换”）来打开或关闭此功能。具有大量连网站的项目如果逐个组态所有的站，然后通过菜单命令选项组态网络调用NetPro，一便组态链接，站会自动置于网络视图中。这个步骤的缺点是，随后必须根据拓扑标准排列站和子网。 如果项目包含大量连网站，并且希望组态这些站之间的连接，应在网络视图中从头组态系统的结构，以保持总览：（1） 在SIMATIC管理器中创建新项目(菜单命令文件新建)（2） 启动NetPro（菜单命令选项组态网络） 3在Net
