PLC編程教程(S7-200)ZJM-D課件

PLC編程教程裝備科：趙家明2017年2月PLC編程教程裝備科：趙家明201第一章PLC簡介PLC應(yīng)用的廣泛性與重要性;什么是PLC;PLC實現(xiàn)的兩大類控制;PLC的由來和歷史;國外主要的PLC廠商;PLC的主要特點;PLC的一些高級話題(…)第一章PLC簡介PLC應(yīng)用的廣泛性與重要性;PLC應(yīng)用的廣泛性與重要性PLC應(yīng)用的廣泛性現(xiàn)代流程工業(yè)(化工,電力,冶金等)離散制造業(yè)(汽車,大型裝備制造,家電行業(yè))物流(貨艙控制)…農(nóng)業(yè),氣象,航天領(lǐng)域…PLC的重要性重要專業(yè)課必須掌握的工作技能PLC應(yīng)用的廣泛性與重要性PLC應(yīng)用的廣泛性PLC是什么—PLC在工廠(感性認(rèn)識)某鋼鐵公司的工業(yè)加熱爐現(xiàn)場PLC是什么—PLC在工廠(感性認(rèn)識)某鋼鐵公司的工業(yè)加熱爐PLC是什么—PLC在工廠(感性認(rèn)識)某鋼鐵公司的鍋爐現(xiàn)場和加熱爐現(xiàn)場PLC是什么—PLC在工廠(感性認(rèn)識)某鋼鐵公司的鍋爐現(xiàn)場和PLC是什么?Programmablelogiccontroller可編程邏輯控制器計算機(jī)控制系統(tǒng)基于PC總線的工業(yè)控制計算機(jī)基于單片機(jī)開發(fā)的測控裝置集散控制系統(tǒng)DCS現(xiàn)場總線FCSPLC-thenewcontroller?ForindustryapplicationYes!!？Question:基于DSP等專用處理器設(shè)計的運動控制系統(tǒng)PLC是什么?ProgrammablelogicconPLC是什么?-IEC的標(biāo)準(zhǔn)定義(1)數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計的(2)采用可編程程序存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算,順序控制,定時、記數(shù)和算術(shù)運算操作的指令。(3)通過數(shù)字式,模擬式的輸入、輸出控制各類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程(4)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計.PLC是什么?-IEC的標(biāo)準(zhǔn)定義(1)數(shù)字運算操作的電子系PLC實現(xiàn)的兩大類控制邏輯變量-順序控制(下圖所示)模擬量的調(diào)節(jié)(如PID)如過程變量(如溫度,流量,壓力,液位)廣泛應(yīng)用于冶金,化工,電力,食品…PLC實現(xiàn)的兩大類控制邏輯變量-順序控制(下圖所示)PLC的由來和歷史關(guān)于PLC的疑惑

從我們對于實際的工廠自動化可以看出,PLC(programmablelogiccontroller是廣泛用在自動化領(lǐng)域內(nèi)的控制器.它不僅可以根據(jù)系統(tǒng)工藝要求實現(xiàn)工業(yè)過程的順序控制,還可以實現(xiàn)溫度,流量,壓力,液位等模擬量的控制!？Question:為什么PLC即能控制模擬量又可控制邏輯變量,只強(qiáng)調(diào)可編程邏輯控制器answer:PLC開始是從繼電器邏輯控制而來的,主要是來實現(xiàn)順序控制的,后來模擬量的控制是與DCS融合的結(jié)果,歷史原因!PLC的由來和歷史關(guān)于PLC的疑惑從我們對于實際的工PLC的由來和歷史(1)繼電器控制(2)問題它是用弱電信號控制強(qiáng)電的電力控制系統(tǒng)(如下圖所示)復(fù)雜;故障查找和調(diào)試都是十分麻煩;通用性和靈活性差;項目改造工期長費用高。PLC的由來和歷史(1)繼電器控制(2)問題它是用弱電信號PLC的由來和歷史(3)解決方案-PLC(創(chuàng)新)這些問題需要尋求一種新的控制裝置來取代老式的繼電器控制,使得電器控制系統(tǒng)更加靈活,適應(yīng)于工藝變動.能用在工業(yè)現(xiàn)場;能改變其控制”邏輯”,而不需要改動組成他的元件和修改內(nèi)部接線;出現(xiàn)故障易于診斷和維護(hù)(與IEC的標(biāo)準(zhǔn)定義相印證)PLC的由來和歷史(3)解決方案-PLC(創(chuàng)新)這些問題需PLC的主要特點編程方法簡單易學(xué)功能強(qiáng),性能價格比高硬件配套齊全,用戶使用方便,適應(yīng)性強(qiáng)可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)系統(tǒng)的設(shè)計,安裝,調(diào)試工作量少維修工作最小,維護(hù)方便體積小,能耗低PLC的主要特點編程方法簡單易學(xué)可編程控制器發(fā)展趨勢高性能,高速度,大容量微型化分布式I/O和智能I/O分布式I/O靈活的連接現(xiàn)場設(shè)備解決遠(yuǎn)程控制與分散控制可編程控制器發(fā)展趨勢高性能,高速度,大容量分布式I/O-ET200M分布式I/OET200M安裝在控制室或現(xiàn)場采用S7-300系列完整的I/O產(chǎn)品體系用于防爆區(qū)內(nèi)的本安模板ExHART協(xié)議模擬量輸入模板通過PROFIBUS-DP連接AS與I/O可選光纜連接通信線纜冗余分布式I/O-ET200M分布式I/OET200M分布式I/O-ET200iS2xAOHART2xAIHART2xAIRTD2xAO0...20mA4xDINamur防爆區(qū)域解決方案分布式I/O-ET200iS2xAOHART2x可編程控制器發(fā)展趨勢可編程程序控制器編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化PLC的網(wǎng)絡(luò)化其他趨勢(高級話題)可編程控制器發(fā)展趨勢PLC的一些高級話題PLC在整個現(xiàn)代的自動化工廠所處的地位,與工廠的綜合自動化(后邊展開).PLC,PC,工業(yè)PC,(甚至單片機(jī),ARM,DSP,CPLD)有什么區(qū)別與聯(lián)系?如果不僅僅考慮應(yīng)用那么我們是否可以開發(fā)出PLC-國內(nèi)浙大中控,安控等開發(fā)出PLC產(chǎn)品基于PC的軟PLC的研究方向與產(chǎn)品(siemenseWinAC,研華ADAM-5501/P30等)在PLC控制系統(tǒng)中所包含的3C(computer,control,communication).PLC的一些高級話題PLC在整個現(xiàn)代的自動化工廠所處的地位,工廠綜合自動化-概貌(ERP-MES-PCS)SAPR/3@@OfficeLANEthernetOfficeLANEthernet工廠維護(hù)

工廠信息@PCS7/

OPC-ServerInternet/Intranet工廠優(yōu)化先進(jìn)控制軟件包OS-LANEthernetOS客戶機(jī)/多客戶機(jī)OS-服務(wù)器

(冗余)批處理服務(wù)器/客戶機(jī)服務(wù)器ESSIMATICPDMEngineering

ToolsetOS單站

(多屏)IndustrialEthernet/FastEthernetPROFIBUS-PAET200M

Fail-SafeDP/PA-LinkAS414F/FH

AS417F/FHET200MPROFIBUS-DPPROFIBUS-DPCOx,NOx,...AS417

AS416

AS414ET200M

Ex-I/O

HARTPROFIBUS-DPDP/PA-

LinkET200iSPROFIBUS-PAPROFIBUS-DPOSOPAS414H

AS417HET200MPROFIBUS-DPDP/PA-LinkPROFIBUS-PAY-LinkCOx,NOx,...OS

ESPCS7

啟動包AS414工廠綜合自動化-概貌(ERP-MES-PCS)SAPR/3工廠綜合自動化-簡化ET200M標(biāo)準(zhǔn)接口MIS,ERP,資產(chǎn)管理控制器S7-400工業(yè)以太網(wǎng)SIMATICPCS7工程師站SIMATICPDM:-PROFIBUS-PA

-PROFIBUS-DP-HARTPROFIBUS-PA現(xiàn)場設(shè)備SIPARTPSSITRANSPPROFIBUS-DP現(xiàn)場總線PROFIBUSDPSIPOS3,5SIPARTDRSIMOVERTSIMOCODEDP/PA-LinkET200iS4-20mA/HART4-20mA/HARTI/Omodule4-20mA/HARTSITRANSF工廠綜合自動化-簡化ET200M標(biāo)準(zhǔn)接口MIS,ERP,PLC控制所體現(xiàn)的3CPLC控制所體現(xiàn)的3C本節(jié)的主要內(nèi)容小結(jié)什么是PLCPLC實現(xiàn)的兩大類控制PLC的由來和歷史主要的PLCPLC的主要特點PLC控制在整個工廠綜合自動化的層次本節(jié)的主要內(nèi)容小結(jié)什么是PLC本課程的重點內(nèi)容本課程將以西門子s7-200PLC為例,重點來學(xué)習(xí)以下內(nèi)容PLC的硬件組成和工作原理（難點）PLC的指令系統(tǒng)與編程初步PLC順序控制程序設(shè)計技術(shù)（難點）PLC模擬量控制PLC在工業(yè)過程中應(yīng)用問題本課程的重點內(nèi)容本課程將以西門子s7-200PLC為例,重點第2章PLC的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理第2章PLC的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理2.1PLC的硬件結(jié)構(gòu)整體式PLCCPU模塊，I/O模塊和電源模塊在一個箱形機(jī)殼內(nèi)。模塊式PLC1.物理結(jié)構(gòu)2.1PLC的硬件結(jié)構(gòu)整體式PLCCPU模塊，I/O模塊和電2.CPU模塊存儲器隨機(jī)存儲器（RAM）

讀/寫；掉電丟失；工作速度快；只讀存儲器（ROM）

讀/不能寫，掉電保存可以電擦除可編程的只讀存儲器（EEPROM）

讀/寫；非易失性；隨機(jī)存取存儲器系統(tǒng)包括：系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。系統(tǒng)程序是PLC的操作系統(tǒng)，存在ROM中。用戶程序是由用戶編寫的系統(tǒng)程序。2.CPU模塊存儲器隨機(jī)存儲器（RAM）存儲器系統(tǒng)包括：系統(tǒng)3.I/O模塊輸入模塊（見圖2-3）

(1)1M是同一組的輸入點的內(nèi)部電路公共點；

(2)內(nèi)部有RC濾波電路；

(3)原理；

(4)包括直流輸入和交流輸出；3.I/O模塊3.I/O模塊輸出模塊（見圖2-4，2-5）3.I/O模塊輸出模塊（見圖2-4，2-5）輸出模塊數(shù)字量輸出電路的功率元件包括：小型繼電器和場效應(yīng)管原理特點

(1).繼電器輸出模塊電壓范圍廣，承受過載能力強(qiáng)，動作速度慢

(2).場效應(yīng)管用于直流負(fù)載，可靠性高，反應(yīng)速度快，壽命長，過載能力差。輸出模塊數(shù)字量輸出電路的功率元件包括：小型繼電器和場效應(yīng)管2.2PLC的工作原理用觸點和線圈實現(xiàn)邏輯運算2.2PLC的工作原理用觸點和線圈實現(xiàn)邏輯運算1.用觸點線圈實現(xiàn)邏輯運算1.用觸點線圈實現(xiàn)邏輯運算PLC的梯形圖程序PLC的梯形圖程序PLC的工作模式PLC的工作模式；

RUN模式：執(zhí)行用戶程序；

STOP模式：創(chuàng)建和編輯用戶程序，設(shè)置PLC的硬件功能，并將用戶程序和硬件設(shè)置信息下載到PLC改變工作模式的方法；用模式開關(guān)改變工作方式；用STEP7-Micro/WIN32軟件改變工作方式；在程序中改變工作模式；PLC的工作模式PLC的工作模式；PLC工作原理讀取輸入執(zhí)行用戶程序通信處理CPU自診斷測試改寫輸出中斷程序的處理立即I/O的處理PLC工作原理讀取輸入PLC工作原理掃描工作方式讀取輸入(1)過程映像區(qū)(2)讀取過程：讀取數(shù)字量輸入的狀態(tài)（ON/OFF)

外部輸入電路閉合：過程映像為1，梯形圖常開觸點接通，常閉觸點斷開；

外部輸入電路斷開：過程映像為0，梯形圖常開觸點斷開，常閉觸點接通；PLC工作原理掃描工作方式PLC工作原理執(zhí)行用戶程序（1）讀I/O映像寄存器以及其他位元件；（2）執(zhí)行指令，進(jìn)行邏輯運算（從左到右,從上到下）；（3）運算結(jié)果寫入映像寄存器；注意（1）在程序執(zhí)行過程中，輸入變化不影響結(jié)果；（2）I/O映像寄存器優(yōu)點；

PLC工作原理執(zhí)行用戶程序PLC工作原理通訊處理

處理從通信接口或智能模塊接收到信息，讀通信數(shù)據(jù)放緩充區(qū)；CPU自診斷測試

（1）自動定期檢查CPU模塊操作和擴(kuò)展模塊操作；（2）復(fù)位監(jiān)控程序（看門狗程序）改寫輸出

將輸出過程映像寄存器的0/1狀態(tài)傳送到輸出模塊并鎖存起來

PLC工作原理通訊處理PLC工作原理中斷程序的處理

中斷發(fā)生，CPU停止正常掃描工作模式，立即執(zhí)行中斷功能；立即I/O的處理直接存取I/O點；（1）立即讀I/O指令讀輸入點值時，輸入過程映像寄存器值不被更新；（2）立即寫輸出點，輸出映像更新；

PLC工作原理中斷程序的處理PLC工作過程舉例PLC工作過程舉例PLC工作過程舉例讀取階段

CPU將SB1，SB2的常開觸點的ON/OFF讀入相應(yīng)的過程映像區(qū)。執(zhí)行用戶指令；修改輸出階段；

CPU將各輸出過程映像寄存器中二進(jìn)制傳送給輸出模塊并鎖存起來。

PLC工作過程舉例讀取階段輸入輸出滯后時間滯后時間概念:

系統(tǒng)響應(yīng)時間，PLC外部輸入信號發(fā)生變化時刻至它控制的有關(guān)外部輸入信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔。組成:

滯后時間=輸入電路濾波時間+輸出電路的滯后時間+掃描工作模式的滯后時間各部分分析:

輸入輸出滯后時間滯后時間概念:交流電源與直流電源的外部接線交流電源與直流電源的外部接線對于感性負(fù)載的處理對于感性負(fù)載的處理第3章PLC的程序設(shè)計基礎(chǔ)第3章PLC的程序設(shè)計基礎(chǔ)主要講解內(nèi)容PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu);存儲器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式;PLC編程的基本指令系統(tǒng);位邏輯指令;定時器指令,計數(shù)器指令;傳送指令,移位指令等；主要講解內(nèi)容PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu);3.1PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3順序功能圖（SFC）：分析，設(shè)計的基本方法；梯形圖（LAD)：本門課程的主要方法；功能塊圖(FBD)指令表(STL)結(jié)構(gòu)化文本(ST)

3.1PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)IE順序功能圖SFC與梯形圖LAD1.順序功能圖（SFC)順序功能圖是分析，設(shè)計數(shù)字量控制的基本方法步，轉(zhuǎn)化，動作是順序功能圖的三種元件。2.梯形圖(LAD)梯形圖是使用最多的PLC編程語言。觸點，線圈和方框圖表示；順序功能圖SFC與梯形圖LAD1.順序功能圖（SFC)順序功語句表（STL）S7系列PLC將指令表稱為語句表。（1）使用與匯編語言相似的助記符的表達(dá)式（2）語句表可以和梯形圖相互轉(zhuǎn)化語句表（STL）S7系列PLC將指令表稱為語句表。（1）使用PLC的程序結(jié)構(gòu)PLC的程序結(jié)構(gòu)

S7-200CPU的控制程序由主程序，子程序和中斷程序組成；主程序：(OB1)每個項目只有一個主程序，在主程序中可以調(diào)用子程序和中斷程序；子程序：可選的指令的集合，僅在被其他程序調(diào)用時執(zhí)行。中斷程序：中斷程序不是被主程序調(diào)用，他們在中斷事件發(fā)生時由操作系統(tǒng)調(diào)用；PLC的程序結(jié)構(gòu)PLC的程序結(jié)構(gòu)3.2存儲器數(shù)據(jù)類型與尋址方式數(shù)據(jù)在存儲器中存取方式1.位，字節(jié)，雙字2.數(shù)據(jù)的存取方式3.2存儲器數(shù)據(jù)類型與尋址方式數(shù)據(jù)在存儲器中存取方式1.位，存儲器數(shù)據(jù)類型與尋址方式CPU的存儲區(qū)輸入，輸出過程映像（I/Q)變量存儲器,位存儲區(qū)（V/M）定時器，計數(shù)器，高速計數(shù)器（T/C/HC）累加器(AC),特殊寄存器(SM),順序控制繼電器(S)局部存儲器(L)模擬量輸入，模擬量輸出（AI,AQ)存儲器數(shù)據(jù)類型與尋址方式CPU的存儲區(qū)常數(shù)與字符串的表達(dá)格式常數(shù)的表示方法與范圍常數(shù)與字符串的表達(dá)格式常數(shù)的表示方法與范圍存儲器的尋址方式直接尋址（只講此種尋址方式）

可以按照字節(jié)(B)，字(W)，雙字(DW)方式存取V,I,Q,M,S,SM存儲器；舉例：VB100,VW100(VB100,VB101),VD100(VB100,VB101,VB103,VB104)存儲器的尋址方式直接尋址（只講此種尋址方式）舉例：VB100輸出指令與其他指令輸出立即輸出置位，復(fù)位立即置位，立即復(fù)位其他指令（取反NOT,跳變，空操作）輸出指令與其他指令輸出S7-200常見梯形圖指令NOTPN常開觸點常閉觸點取反立即常開正跳變負(fù)跳變立即常閉（）（R）（RI）（）Ｉ（）S（）SI輸出立即輸出置位立即置位復(fù)位立即復(fù)位S7-200常見梯形圖指令NOTPN常開觸點常閉觸點取反立即立即輸出：只能用于輸出量（Ｑ），執(zhí)行該指令時，將棧頂值立即寫入指定的物理輸出位和對應(yīng)的輸出過程映像區(qū)置位與復(fù)位：從指定的位地址開始的N個位地址都被置位（變?yōu)椋保┗驈?fù)位（變?yōu)椋埃?；（）Ｉ（）S（）R立即輸出：只能用于輸出量（Ｑ），執(zhí)行該指令時，將棧頂值立即寫立即置位與立即復(fù)位執(zhí)行SI或RI指令時，從指定位地址開始的N個連續(xù)的物理輸出點將被立即置位或復(fù)位，N=1—128該指令只能用于輸出量Q，新值被同時寫入對應(yīng)的物理輸出點和輸出過程映像區(qū)立即觸點：立即觸點指令只能用于輸入量I，執(zhí)行立即觸點指令時，立即讀入物理輸入點的值，根據(jù)該點的值決定觸點的接通/斷開。立即出點指令并不更新物理輸入點對應(yīng)的輸入過程映像區(qū)的值（RI）（）SI立即置位與立即復(fù)位執(zhí)行SI或RI指令時，從指定位地址開始的定時器與計數(shù)器指令定時器指令(1)接通延時定時器接通延時定時器（TON）的使能輸入端（IN）的輸入電路接通時開始定時。當(dāng)前值大于等于預(yù)置的設(shè)定值時，定時器位變?yōu)镺N，梯形圖中對應(yīng)的定時器的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。達(dá)到設(shè)定值后，當(dāng)前值仍然計數(shù)，直到最大值32767輸入電路斷開后，定時器自動復(fù)位，當(dāng)前值清零，定時器為變?yōu)镺FF.d定時器與計數(shù)器指令定時器指令(1)接通延時定時器接通延時定時定時器與計數(shù)器指令（2)斷開延時定時器指令斷開延時定時器(TOF),用來在IN輸入電路斷開后延時一段時間后，再使定時器變?yōu)镺FF接在定時器IN輸入端的輸入電路接通時，定時器位變?yōu)镺N,當(dāng)前值被清零。輸入電路斷開后，開始定時，當(dāng)前值從0開始增大。當(dāng)前值等于設(shè)定值，輸出位變?yōu)镺FF,當(dāng)前值保持不變，直到輸入電路接通。定時器與計數(shù)器指令（2)斷開延時定時器指令斷開延時定時器(T定時器與計數(shù)器指令（3)保持型接通延時定時器保持型接通延時定時器的輸入電路接通時，開始定時。當(dāng)前值大于等于設(shè)定值時，定時器位變?yōu)镺N，達(dá)到設(shè)定值后，當(dāng)前值仍然繼續(xù)計數(shù)直到達(dá)到32767注意：只能用復(fù)位（R）指令來復(fù)位，使它當(dāng)前值變?yōu)?，同時使定時器位為

OFF定時器與計數(shù)器指令（3)保持型接通延時定時器保持型接通延時定定時器與計數(shù)器指令計數(shù)器指令(1)加計數(shù)器(CTU)當(dāng)復(fù)位輸入(R)電路斷開，加計數(shù)器脈沖輸入(CU)電路由斷開變化為接通（即CU信號的上升沿），計數(shù)器的當(dāng)前值加1，直至計數(shù)最大值32767。當(dāng)前值大于等于設(shè)定值(PV)時，計數(shù)器為被置1。當(dāng)復(fù)位輸入（R）為ON或執(zhí)行復(fù)位指令時，計數(shù)器被復(fù)位，計數(shù)器位變?yōu)镺FF,當(dāng)前值被清零。定時器與計數(shù)器指令計數(shù)器指令(1)加計數(shù)器(CTU)當(dāng)復(fù)位輸定時器與計數(shù)器指令計數(shù)器指令(2)減計數(shù)器(CTD)在減計數(shù)脈沖的上升沿（從OFF到ON),從設(shè)定值開始，計數(shù)的當(dāng)前值減1，減至0時，停止計數(shù)，計數(shù)器位被置1。裝載輸入（LD）為ON時計數(shù)器位被復(fù)位，并把設(shè)定值裝入當(dāng)前值。定時器與計數(shù)器指令計數(shù)器指令(2)減計數(shù)器(CTD)在減計數(shù)定時器與計數(shù)器指令計數(shù)器指令(2)加減計數(shù)器(CTD)在加計數(shù)脈沖（CU）的上升沿，計數(shù)器的當(dāng)前值加1，在減計數(shù)脈沖輸入（CD）的上升沿，計數(shù)器的當(dāng)前值減1，當(dāng)前值大于等于設(shè)定值時，計數(shù)器位被置位。當(dāng)復(fù)位輸入為ON時，或?qū)τ嫈?shù)器執(zhí)行復(fù)位指令時，計數(shù)器被復(fù)位。定時器與計數(shù)器指令計數(shù)器指令(2)加減計數(shù)器(CTD)在加計PLC編程教程(S7-200)ZJM-D課件數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送指令PLC編程教程(S7-200)ZJM-D課件

1.字節(jié),字和實數(shù)的傳送這些指令將輸入的數(shù)據(jù)(1N)傳送到輸出(OUT)，傳送過程中不改變數(shù)的大?。?/p>

2.字節(jié),字,雙字的塊傳送指令

塊傳送指令將從輸入地址(1N)開始的N個數(shù)據(jù)傳送到輸出地址(OUT)開始的N個單元，N＝1—255，N為字節(jié)變量

.

3.字節(jié)交換指令

字節(jié)交換SWAP(SwApBytes)指令交換輸入字(1N)的高字節(jié)與低字節(jié)。

1.字節(jié),字和實數(shù)的傳送4.字節(jié)立即讀寫指令字節(jié)立即讀MOV_BIR(MoveBytelmmediateRead)指令讀取IN輸入端給出的1個字節(jié)的物理輸入點(1B)，并將結(jié)果寫入OUT。字節(jié)立即寫MOV_BIW(MoveBytelmmediateWrite)指令將輸入(1N)給出的1字節(jié)數(shù)值寫入OUT端給出的物理輸出點(QB)。兩條指令的IN和OUT都是字節(jié)變量。4.字節(jié)立即讀寫指令移位與循環(huán)指令移位與循環(huán)指令移位指令與循環(huán)指令移位指令將輸入IN中的數(shù)據(jù)的各位向右或向左移動N位后送給輸出OUT,移位指令對移出位自動補(bǔ)‘0‘循環(huán)移位是環(huán)形的，即被移出來的位將返回到另一端空出的位置。移位指令與循環(huán)指令移位指令將輸入IN中的數(shù)據(jù)的各位向右或向左PLC編程教程(S7-200)ZJM-D課件PLC編程教程(S7-200)ZJM-D課件PLC編程教程(S7-200)ZJM-D課件第4章基本梯形圖程序設(shè)計第4章基本梯形圖程序設(shè)計24VI0.1I0.0COMQ0.0COM~KMSB2SB1220V起動保持和停止電路

24VI0.1I0.0COMQ0.0COM~KMSB2SB12.延時接通/短開電路2.延時接通/短開電路3.閃爍電路3.閃爍電路PLC編程教程(S7-200)ZJM-D課件PLC編程教程(S7-200)ZJM-D課件PLC編程教程(S7-200)ZJM-D課件PLC編程教程裝備科：趙家明2017年2月PLC編程教程裝備科：趙家明201第一章PLC簡介PLC應(yīng)用的廣泛性與重要性;什么是PLC;PLC實現(xiàn)的兩大類控制;PLC的由來和歷史;國外主要的PLC廠商;PLC的主要特點;PLC的一些高級話題(…)第一章PLC簡介PLC應(yīng)用的廣泛性與重要性;PLC應(yīng)用的廣泛性與重要性PLC應(yīng)用的廣泛性現(xiàn)代流程工業(yè)(化工,電力,冶金等)離散制造業(yè)(汽車,大型裝備制造,家電行業(yè))物流(貨艙控制)…農(nóng)業(yè),氣象,航天領(lǐng)域…PLC的重要性重要專業(yè)課必須掌握的工作技能PLC應(yīng)用的廣泛性與重要性PLC應(yīng)用的廣泛性PLC是什么—PLC在工廠(感性認(rèn)識)某鋼鐵公司的工業(yè)加熱爐現(xiàn)場PLC是什么—PLC在工廠(感性認(rèn)識)某鋼鐵公司的工業(yè)加熱爐PLC是什么—PLC在工廠(感性認(rèn)識)某鋼鐵公司的鍋爐現(xiàn)場和加熱爐現(xiàn)場PLC是什么—PLC在工廠(感性認(rèn)識)某鋼鐵公司的鍋爐現(xiàn)場和PLC是什么?Programmablelogiccontroller可編程邏輯控制器計算機(jī)控制系統(tǒng)基于PC總線的工業(yè)控制計算機(jī)基于單片機(jī)開發(fā)的測控裝置集散控制系統(tǒng)DCS現(xiàn)場總線FCSPLC-thenewcontroller?ForindustryapplicationYes!!？Question:基于DSP等專用處理器設(shè)計的運動控制系統(tǒng)PLC是什么?ProgrammablelogicconPLC是什么?-IEC的標(biāo)準(zhǔn)定義(1)數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計的(2)采用可編程程序存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算,順序控制,定時、記數(shù)和算術(shù)運算操作的指令。(3)通過數(shù)字式,模擬式的輸入、輸出控制各類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程(4)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計.PLC是什么?-IEC的標(biāo)準(zhǔn)定義(1)數(shù)字運算操作的電子系PLC實現(xiàn)的兩大類控制邏輯變量-順序控制(下圖所示)模擬量的調(diào)節(jié)(如PID)如過程變量(如溫度,流量,壓力,液位)廣泛應(yīng)用于冶金,化工,電力,食品…PLC實現(xiàn)的兩大類控制邏輯變量-順序控制(下圖所示)PLC的由來和歷史關(guān)于PLC的疑惑

從我們對于實際的工廠自動化可以看出,PLC(programmablelogiccontroller是廣泛用在自動化領(lǐng)域內(nèi)的控制器.它不僅可以根據(jù)系統(tǒng)工藝要求實現(xiàn)工業(yè)過程的順序控制,還可以實現(xiàn)溫度,流量,壓力,液位等模擬量的控制!？Question:為什么PLC即能控制模擬量又可控制邏輯變量,只強(qiáng)調(diào)可編程邏輯控制器answer:PLC開始是從繼電器邏輯控制而來的,主要是來實現(xiàn)順序控制的,后來模擬量的控制是與DCS融合的結(jié)果,歷史原因!PLC的由來和歷史關(guān)于PLC的疑惑從我們對于實際的工PLC的由來和歷史(1)繼電器控制(2)問題它是用弱電信號控制強(qiáng)電的電力控制系統(tǒng)(如下圖所示)復(fù)雜;故障查找和調(diào)試都是十分麻煩;通用性和靈活性差;項目改造工期長費用高。PLC的由來和歷史(1)繼電器控制(2)問題它是用弱電信號PLC的由來和歷史(3)解決方案-PLC(創(chuàng)新)這些問題需要尋求一種新的控制裝置來取代老式的繼電器控制,使得電器控制系統(tǒng)更加靈活,適應(yīng)于工藝變動.能用在工業(yè)現(xiàn)場;能改變其控制”邏輯”,而不需要改動組成他的元件和修改內(nèi)部接線;出現(xiàn)故障易于診斷和維護(hù)(與IEC的標(biāo)準(zhǔn)定義相印證)PLC的由來和歷史(3)解決方案-PLC(創(chuàng)新)這些問題需PLC的主要特點編程方法簡單易學(xué)功能強(qiáng),性能價格比高硬件配套齊全,用戶使用方便,適應(yīng)性強(qiáng)可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)系統(tǒng)的設(shè)計,安裝,調(diào)試工作量少維修工作最小,維護(hù)方便體積小,能耗低PLC的主要特點編程方法簡單易學(xué)可編程控制器發(fā)展趨勢高性能,高速度,大容量微型化分布式I/O和智能I/O分布式I/O靈活的連接現(xiàn)場設(shè)備解決遠(yuǎn)程控制與分散控制可編程控制器發(fā)展趨勢高性能,高速度,大容量分布式I/O-ET200M分布式I/OET200M安裝在控制室或現(xiàn)場采用S7-300系列完整的I/O產(chǎn)品體系用于防爆區(qū)內(nèi)的本安模板ExHART協(xié)議模擬量輸入模板通過PROFIBUS-DP連接AS與I/O可選光纜連接通信線纜冗余分布式I/O-ET200M分布式I/OET200M分布式I/O-ET200iS2xAOHART2xAIHART2xAIRTD2xAO0...20mA4xDINamur防爆區(qū)域解決方案分布式I/O-ET200iS2xAOHART2x可編程控制器發(fā)展趨勢可編程程序控制器編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化PLC的網(wǎng)絡(luò)化其他趨勢(高級話題)可編程控制器發(fā)展趨勢PLC的一些高級話題PLC在整個現(xiàn)代的自動化工廠所處的地位,與工廠的綜合自動化(后邊展開).PLC,PC,工業(yè)PC,(甚至單片機(jī),ARM,DSP,CPLD)有什么區(qū)別與聯(lián)系?如果不僅僅考慮應(yīng)用那么我們是否可以開發(fā)出PLC-國內(nèi)浙大中控,安控等開發(fā)出PLC產(chǎn)品基于PC的軟PLC的研究方向與產(chǎn)品(siemenseWinAC,研華ADAM-5501/P30等)在PLC控制系統(tǒng)中所包含的3C(computer,control,communication).PLC的一些高級話題PLC在整個現(xiàn)代的自動化工廠所處的地位,工廠綜合自動化-概貌(ERP-MES-PCS)SAPR/3@@OfficeLANEthernetOfficeLANEthernet工廠維護(hù)

工廠信息@PCS7/

OPC-ServerInternet/Intranet工廠優(yōu)化先進(jìn)控制軟件包OS-LANEthernetOS客戶機(jī)/多客戶機(jī)OS-服務(wù)器

(冗余)批處理服務(wù)器/客戶機(jī)服務(wù)器ESSIMATICPDMEngineering

ToolsetOS單站

(多屏)IndustrialEthernet/FastEthernetPROFIBUS-PAET200M

Fail-SafeDP/PA-LinkAS414F/FH

AS417F/FHET200MPROFIBUS-DPPROFIBUS-DPCOx,NOx,...AS417

AS416

AS414ET200M

Ex-I/O

HARTPROFIBUS-DPDP/PA-

LinkET200iSPROFIBUS-PAPROFIBUS-DPOSOPAS414H

AS417HET200MPROFIBUS-DPDP/PA-LinkPROFIBUS-PAY-LinkCOx,NOx,...OS

ESPCS7

啟動包AS414工廠綜合自動化-概貌(ERP-MES-PCS)SAPR/3工廠綜合自動化-簡化ET200M標(biāo)準(zhǔn)接口MIS,ERP,資產(chǎn)管理控制器S7-400工業(yè)以太網(wǎng)SIMATICPCS7工程師站SIMATICPDM:-PROFIBUS-PA

-PROFIBUS-DP-HARTPROFIBUS-PA現(xiàn)場設(shè)備SIPARTPSSITRANSPPROFIBUS-DP現(xiàn)場總線PROFIBUSDPSIPOS3,5SIPARTDRSIMOVERTSIMOCODEDP/PA-LinkET200iS4-20mA/HART4-20mA/HARTI/Omodule4-20mA/HARTSITRANSF工廠綜合自動化-簡化ET200M標(biāo)準(zhǔn)接口MIS,ERP,PLC控制所體現(xiàn)的3CPLC控制所體現(xiàn)的3C本節(jié)的主要內(nèi)容小結(jié)什么是PLCPLC實現(xiàn)的兩大類控制PLC的由來和歷史主要的PLCPLC的主要特點PLC控制在整個工廠綜合自動化的層次本節(jié)的主要內(nèi)容小結(jié)什么是PLC本課程的重點內(nèi)容本課程將以西門子s7-200PLC為例,重點來學(xué)習(xí)以下內(nèi)容PLC的硬件組成和工作原理（難點）PLC的指令系統(tǒng)與編程初步PLC順序控制程序設(shè)計技術(shù)（難點）PLC模擬量控制PLC在工業(yè)過程中應(yīng)用問題本課程的重點內(nèi)容本課程將以西門子s7-200PLC為例,重點第2章PLC的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理第2章PLC的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理2.1PLC的硬件結(jié)構(gòu)整體式PLCCPU模塊，I/O模塊和電源模塊在一個箱形機(jī)殼內(nèi)。模塊式PLC1.物理結(jié)構(gòu)2.1PLC的硬件結(jié)構(gòu)整體式PLCCPU模塊，I/O模塊和電2.CPU模塊存儲器隨機(jī)存儲器（RAM）

讀/寫；掉電丟失；工作速度快；只讀存儲器（ROM）

讀/不能寫，掉電保存可以電擦除可編程的只讀存儲器（EEPROM）

讀/寫；非易失性；隨機(jī)存取存儲器系統(tǒng)包括：系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。系統(tǒng)程序是PLC的操作系統(tǒng)，存在ROM中。用戶程序是由用戶編寫的系統(tǒng)程序。2.CPU模塊存儲器隨機(jī)存儲器（RAM）存儲器系統(tǒng)包括：系統(tǒng)3.I/O模塊輸入模塊（見圖2-3）

(1)1M是同一組的輸入點的內(nèi)部電路公共點；

(2)內(nèi)部有RC濾波電路；

(3)原理；

(4)包括直流輸入和交流輸出；3.I/O模塊3.I/O模塊輸出模塊（見圖2-4，2-5）3.I/O模塊輸出模塊（見圖2-4，2-5）輸出模塊數(shù)字量輸出電路的功率元件包括：小型繼電器和場效應(yīng)管原理特點

(1).繼電器輸出模塊電壓范圍廣，承受過載能力強(qiáng)，動作速度慢

(2).場效應(yīng)管用于直流負(fù)載，可靠性高，反應(yīng)速度快，壽命長，過載能力差。輸出模塊數(shù)字量輸出電路的功率元件包括：小型繼電器和場效應(yīng)管2.2PLC的工作原理用觸點和線圈實現(xiàn)邏輯運算2.2PLC的工作原理用觸點和線圈實現(xiàn)邏輯運算1.用觸點線圈實現(xiàn)邏輯運算1.用觸點線圈實現(xiàn)邏輯運算PLC的梯形圖程序PLC的梯形圖程序PLC的工作模式PLC的工作模式；

RUN模式：執(zhí)行用戶程序；

STOP模式：創(chuàng)建和編輯用戶程序，設(shè)置PLC的硬件功能，并將用戶程序和硬件設(shè)置信息下載到PLC改變工作模式的方法；用模式開關(guān)改變工作方式；用STEP7-Micro/WIN32軟件改變工作方式；在程序中改變工作模式；PLC的工作模式PLC的工作模式；PLC工作原理讀取輸入執(zhí)行用戶程序通信處理CPU自診斷測試改寫輸出中斷程序的處理立即I/O的處理PLC工作原理讀取輸入PLC工作原理掃描工作方式讀取輸入(1)過程映像區(qū)(2)讀取過程：讀取數(shù)字量輸入的狀態(tài)（ON/OFF)

外部輸入電路閉合：過程映像為1，梯形圖常開觸點接通，常閉觸點斷開；

外部輸入電路斷開：過程映像為0，梯形圖常開觸點斷開，常閉觸點接通；PLC工作原理掃描工作方式PLC工作原理執(zhí)行用戶程序（1）讀I/O映像寄存器以及其他位元件；（2）執(zhí)行指令，進(jìn)行邏輯運算（從左到右,從上到下）；（3）運算結(jié)果寫入映像寄存器；注意（1）在程序執(zhí)行過程中，輸入變化不影響結(jié)果；（2）I/O映像寄存器優(yōu)點；

PLC工作原理執(zhí)行用戶程序PLC工作原理通訊處理

處理從通信接口或智能模塊接收到信息，讀通信數(shù)據(jù)放緩充區(qū)；CPU自診斷測試

（1）自動定期檢查CPU模塊操作和擴(kuò)展模塊操作；（2）復(fù)位監(jiān)控程序（看門狗程序）改寫輸出

將輸出過程映像寄存器的0/1狀態(tài)傳送到輸出模塊并鎖存起來

PLC工作原理通訊處理PLC工作原理中斷程序的處理

中斷發(fā)生，CPU停止正常掃描工作模式，立即執(zhí)行中斷功能；立即I/O的處理直接存取I/O點；（1）立即讀I/O指令讀輸入點值時，輸入過程映像寄存器值不被更新；（2）立即寫輸出點，輸出映像更新；

PLC工作原理中斷程序的處理PLC工作過程舉例PLC工作過程舉例PLC工作過程舉例讀取階段

CPU將SB1，SB2的常開觸點的ON/OFF讀入相應(yīng)的過程映像區(qū)。執(zhí)行用戶指令；修改輸出階段；

CPU將各輸出過程映像寄存器中二進(jìn)制傳送給輸出模塊并鎖存起來。

PLC工作過程舉例讀取階段輸入輸出滯后時間滯后時間概念:

系統(tǒng)響應(yīng)時間，PLC外部輸入信號發(fā)生變化時刻至它控制的有關(guān)外部輸入信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔。組成:

滯后時間=輸入電路濾波時間+輸出電路的滯后時間+掃描工作模式的滯后時間各部分分析:

輸入輸出滯后時間滯后時間概念:交流電源與直流電源的外部接線交流電源與直流電源的外部接線對于感性負(fù)載的處理對于感性負(fù)載的處理第3章PLC的程序設(shè)計基礎(chǔ)第3章PLC的程序設(shè)計基礎(chǔ)主要講解內(nèi)容PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu);存儲器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式;PLC編程的基本指令系統(tǒng);位邏輯指令;定時器指令,計數(shù)器指令;傳送指令,移位指令等；主要講解內(nèi)容PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu);3.1PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3順序功能圖（SFC）：分析，設(shè)計的基本方法；梯形圖（LAD)：本門課程的主要方法；功能塊圖(FBD)指令表(STL)結(jié)構(gòu)化文本(ST)

3.1PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)IE順序功能圖SFC與梯形圖LAD1.順序功能圖（SFC)順序功能圖是分析，設(shè)計數(shù)字量控制的基本方法步，轉(zhuǎn)化，動作是順序功能圖的三種元件。2.梯形圖(LAD)梯形圖是使用最多的PLC編程語言。觸點，線圈和方框圖表示；順序功能圖SFC與梯形圖LAD1.順序功能圖（SFC)順序功語句表（STL）S7系列PLC將指令表稱為語句表。（1）使用與匯編語言相似的助記符的表達(dá)式（2）語句表可以和梯形圖相互轉(zhuǎn)化語句表（STL）S7系列PLC將指令表稱為語句表。（1）使用PLC的程序結(jié)構(gòu)PLC的程序結(jié)構(gòu)

S7-200CPU的控制程序由主程序，子程序和中斷程序組成；主程序：(OB1)每個項目只有一個主程序，在主程序中可以調(diào)用子程序和中斷程序；子程序：可選的指令的集合，僅在被其他程序調(diào)用時執(zhí)行。中斷程序：中斷程序不是被主程序調(diào)用，他們在中斷事件發(fā)生時由操作系統(tǒng)調(diào)用；PLC的程序結(jié)構(gòu)PLC的程序結(jié)構(gòu)3.2存儲器數(shù)據(jù)類型與尋址方式數(shù)據(jù)在存儲器中存取方式1.位，字節(jié)，雙字2.數(shù)據(jù)的存取方式3.2存儲器數(shù)據(jù)類型與尋址方式數(shù)據(jù)在存儲器中存取方式1.位，存儲器數(shù)據(jù)類型與尋址方式CPU的存儲區(qū)輸入，輸出過程映像（I/Q)變量存儲器,位存儲區(qū)（V/M）定時器，計數(shù)器，高速計數(shù)器（T/C/HC）累加器(AC),特殊寄存器(SM),順序控制繼電器(S)局部存儲器(L)模擬量輸入，模擬量輸出（AI,AQ)存儲器數(shù)據(jù)類型與尋址方式CPU的存儲區(qū)常數(shù)與字符串的表達(dá)格式常數(shù)的表示方法與范圍常數(shù)與字符串的表達(dá)格式常數(shù)的表示方法與范圍存儲器的尋址方式直接尋址（只講此種尋址方式）

可以按照字節(jié)(B)，字(W)，雙字(DW)方式存取V,I,Q,M,S,SM存儲器；舉例：VB100,VW100(VB100,VB101),VD100(VB100,VB101,VB103,VB104)存儲器的尋址方式直接尋址（只講此種尋址方式）舉例：VB100輸出指令與其他指令輸出立即輸出置位，復(fù)位立即置位，立即復(fù)位其他指令（取反NOT,跳變，空操作）輸出指令與其他指令輸出S7-200常見梯形圖指令NOTPN常開觸點常閉觸點取反立即常開正跳變負(fù)跳變立即常閉（）（R）（RI）（）Ｉ（）S（）SI輸出立即輸出置位立即置位復(fù)位立即復(fù)位S7-200常見梯形圖指令NOTPN常開觸點常閉觸點取反立即立即輸出：只能用于輸出量（Ｑ），執(zhí)行該指令時，將棧頂值立即寫入指定的物理輸出位和對應(yīng)的輸出過程映像區(qū)置位與復(fù)位：從指定的位地址開始的N個位地址都被置位（變?yōu)椋保┗驈?fù)位（變?yōu)椋埃唬ǎ桑ǎ㏒（）R立即輸出：只能用于輸出量（Ｑ），執(zhí)行該指令時，將棧頂值立即寫立即置位與立即復(fù)位執(zhí)行SI或RI指令時，從指定位地址開始的N個連續(xù)的物理輸出點將被立即置位或復(fù)位，N=1—128該指令只能用于輸出量Q，新值被同時寫入對應(yīng)的物理輸出點和輸出過程映像區(qū)立即觸點：立即觸點指令只能用于輸入量I，執(zhí)行立即觸點指令時，立即讀入物理輸入點的值，根據(jù)該點的值決定觸點的接通/斷開。立即出點指令并不更新物理輸入點對應(yīng)的輸入過程映像區(qū)的值（RI）（）SI立即置位與立即復(fù)位執(zhí)行SI或RI指令時，從指定位地址開始的定時器與計數(shù)器指令定時器指令(1)接通延時定時器接通延時定時器（TON）的使能輸入端（IN）的輸入電路接通時開始定時。當(dāng)前值大于等于預(yù)置的設(shè)定值時，定時器位變?yōu)镺N，梯形圖中對應(yīng)的定時器的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。達(dá)到設(shè)定值后，當(dāng)前值仍然計數(shù)，直到最大值32767輸入電路斷開后，定時器自動復(fù)位，當(dāng)前值清零，定時器為變?yōu)镺FF.d定時器與計數(shù)器指令定時器指令(1)接通延時定時