可編程控制器原理及應(yīng)用課件

第一章工廠電氣控制基礎(chǔ)1-1

常用低壓電器1-2 電氣控制電路基本環(huán)節(jié)1.1常用低壓電器電器是一種能根據(jù)外界的信號（機械力、電動力和其它物理量），自動或手動接通和斷開電路，從而斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)或狀態(tài)，實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測和調(diào)節(jié)用的電氣元件或設(shè)備。什么是電器低壓電器：常指用于交流額定電壓1200v、直流額定電壓1500v及以下的電路中的電器產(chǎn)品電力拖動自動控制系統(tǒng)常用電器電磁式電器1.組成電磁機構(gòu)觸點系統(tǒng)滅弧裝置電磁式電器工作原理圖1—鐵芯2—線圈3—銜鐵4—靜觸點5—動觸點6—觸點彈簧7—釋放彈簧

b）線圈通以交流電電磁式電器工作原理示意圖

（a）線圈通以直流電的電磁機構(gòu)I與δ無關(guān)圖1-2吸力特性與反力特性的配合1—直流電磁鐵吸力特性2—交流電磁鐵吸力特性3—反力特性吸力特性：是指電磁吸力隨銜鐵與鐵芯間氣隙δ變化的關(guān)系曲線。反力特性：是指反作用力Fr與氣隙δ的關(guān)系曲線在銜鐵吸合過程中，其吸力特性必須始終處于反力特性上方，即吸力要大于反力；反之銜鐵釋放時，吸力特性必須位于反力特性下方，即反力要大于吸力（此時的吸力是由剩磁產(chǎn)生的）。在吸合過程中還須注意吸力特性位于反力特性上方不能太高，否則會影響到電磁機構(gòu)壽命。

1）電磁機構(gòu)吸力特性與反力特性的配合吸力特性與反力特性的配合：交流電磁鐵的短路環(huán)1—銜鐵2—鐵芯3—線圈4—短路環(huán)(2)交流電磁機構(gòu)上短路環(huán)的作用（3）觸點系統(tǒng)觸點是電器的執(zhí)行機構(gòu)，它在銜鐵的帶動下起接通和分斷電路的作用。結(jié)構(gòu)形式：觸點的接觸形式：觸點的分類：

按觸點的運動情況：動觸點和靜觸點

按觸點的職能分：主觸點和輔助觸點

按觸點的狀態(tài)可分為：常開觸點和常閉觸點橋式觸點和指形觸點點接觸、線接觸和面接觸3.滅弧系統(tǒng)常用的滅弧方法有電動力滅弧、磁吹滅弧、柵片滅弧、滅弧罩幾種

二.接觸器定義：接觸器是用于遠距離頻繁地接通和分斷主電路或大容量控制電路，主要用于控制電動機，也可用于控制其他電力負載。接觸器的種類按工作原理可以分為：電磁式、

氣動式、液壓式電磁式接觸器分類按主觸頭所在動力回路的電流種類分：交流、直流按主觸頭對數(shù)分：單極（一對主觸頭）、多極（二至四對主觸頭）按電磁線圈回路（通常叫做控制回路）的電流種類分：交流操作、直流操作按主回路電壓等級分：低壓、高壓按鐵心結(jié)構(gòu)形式分：轉(zhuǎn)動式（或稱角移式）和直動式接觸器結(jié)構(gòu)簡圖接觸器的圖形符號、文字符號接觸器銘牌上的額定電壓是指主觸頭的額定電壓。交流接觸器的額定電壓一般為220V、380V、660V及1140V；直流接觸器一般為220V、440V及660V。輔助觸頭的常用額定電壓：交流380V；直流220V。接觸器的主要技術(shù)參數(shù)-額定電壓接觸器的主要技術(shù)參數(shù)-額定電流接觸器的額定工作電流系指主觸頭的額定電流。接觸器電流等級為：6A、10A、16A、25A、40A、60A、100A、160A、250A、400A、600A、1000A、1600A、2500A及4000A。接觸器的主要技術(shù)參數(shù)-操作頻率交流接觸器的操作頻率一般為：

300次/h~1200次/h

直流接觸器的額定操作頻率比交流接觸器的高接觸器的選用1.接觸器的類型選擇：根據(jù)接觸器所控制負載的輕重和負載電流的類型。2.額定電壓的選擇接觸器的額定電壓不小于負載回路的電壓。3.額定電流的選擇：一般接觸器的額定電流不小于被控回路的額定電流。對于電動機負載可按經(jīng)驗公式計算：4.吸引線圈的額定電壓：吸引線圈的額定電壓與所接控制電路的電壓相一致。2、繼電器–定義繼電器是控制系統(tǒng)中一種重要的元件，它的作用就是按照某種要求接通或斷開控制系統(tǒng)中的電路。當(dāng)繼電器輸入電壓、電流和頻率等電量或溫度、壓力和轉(zhuǎn)速等非電量達到規(guī)定值時，繼電器的觸點便接通或分斷所控制或保護的電路。繼電器一般由輸入感測機構(gòu)和輸出執(zhí)行機構(gòu)兩部分組成，前者用以反映輸入量的高低，后者用以接通或切斷電路。常用的繼電器是有觸點的，觸點有通和斷兩種狀態(tài)，狀態(tài)的改變由某種機構(gòu)帶動。繼電器-分類按動作原理，繼電器可以分電磁式、感應(yīng)式、電子式、熱效應(yīng)式、氣動式、電動式等；按動作時間，繼電器可以分

瞬時動作和延時動作（也叫時間繼電器）等；繼電器-分類按輸入量的物理性質(zhì)，繼電器可以分為電壓、電流、速度、時間、溫度、壓力、熱繼電器等。最常用的是電磁式繼電器，它是根據(jù)吸引線圈中的電流量的大小來動作的。電磁式繼電器分直流和交流兩大類，它們的主要結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器基本相同，它們各自又可分為電流、電壓、時間、中間繼電器等。吸引線圈采用直流控制的叫直流繼電器；吸引線圈采用交流控制的叫交流繼電器。繼電器—繼電器特性曲線K=x1/x2稱為繼電器的返回系數(shù)

繼電器-電壓繼電器1）電壓繼電器觸點的動作和線圈的動作電壓大小有關(guān)的繼電器叫電壓繼電器，它用于電力拖動系統(tǒng)的電壓保護和控制，使用時電壓繼電器的線圈與負載并聯(lián)。其線圈的匝數(shù)多而線徑細。分類：按線圈電流的種類可以分為交流和直流電壓繼電器，按吸合電壓大小又可以分為過電壓、欠電壓和零電壓繼電器。特點繼電器-中間斷電器中間繼電器的作用是增加被控制線路的數(shù)量或加大觸點允許的斷開容量，以達到分配控制信號和功率放大的目的。中間繼電器有交、直流兩種。中間繼電器的特點是觸點數(shù)目較多，一般在3~4對以上，觸點形式常采用橋形觸點（與接觸器輔助觸點相同）。動作功率較大的中間繼電器與小型接觸器的結(jié)構(gòu)相同。繼電器-中間斷電器適用于交流500V以下的控制線路，線圈電壓為交流12V、36V、127V、220V及380V五種。繼電器有八對觸點，額定電流為5A，最高操作頻率為1200次/h。

適用于直流110V以下的控制電路，線圈額定電壓為直流12V、24V、48V、110V四種，線圈消耗功率不大于3W，繼電器具有帶公共觸點的三常開、三常閉觸點，觸點額定電流為3A。繼電器-電流繼電器2）電流繼電器觸點的動作和線圈的動作電流大小有關(guān)的繼電器叫電流繼電器，使用時電流繼電器的線圈與負載串聯(lián)。特點其線圈的匝數(shù)少而粗。分類：按線圈電流的種類可以分為交流和直流電流繼電器，按吸合電流大小又可以分為過電流和低電流繼電器。繼電器-時間繼電器時間繼電器的特點是當(dāng)?shù)玫娇刂菩盘柡螅ㄈ缋^電器線圈接通或斷開電源），其觸點狀態(tài)并不立即改變，而是經(jīng)過一段時間的延遲之間，觸點才閉合或斷開，因此這種繼電器又稱為延時繼電器。接通延時型斷開延時型閉閉繼電器-熱繼電器熱繼電器是利用電流流過熱元件時產(chǎn)生的熱量，使雙金屬片發(fā)生彎曲而推動執(zhí)行機構(gòu)動作的一種保護電器。主要用于交流電動機的過載保護、斷相及電流不平衡運行的保護及其它電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。熱繼電器的選用：1）過載能力較差的電動機，熱元件的額定電流IRT為電動機的額定電流IN的60％～80％。（2）在不頻繁的啟動場合，若電動機啟動電流為其額定電流6倍以及啟動時間不超過6秒時，可按電動機的額定電流選取熱繼電器；（3）當(dāng)電動機為重復(fù)且短時工作制時，要注意確定熱繼電器的操作頻率，對于操作頻率較高的電動機不宜使用熱繼電器作為過載保護。主令電器主令電器是在自動控制系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號的電器，用來控制接觸器、繼電器或其它電器線圈，使電路接通或分斷，從而達到控制生產(chǎn)機械的目的。主令電器應(yīng)用廣泛、種類繁多。按其作用可分為：控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器及其它主令電器（如腳踏開關(guān)、鈕子開關(guān)、緊急開關(guān)）等。按鈕1-按鈕帽2-復(fù)位彈簧3-動觸點4-常閉靜觸點5-常開靜觸點（二）行程開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān)或位置開關(guān)。是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的撞擊來發(fā)出控制信號的小電流主令電器。主要用于生產(chǎn)機械的運動方向、行程大小控制或位置保護等。接近開關(guān)和光電開關(guān)非接觸式的、無觸點行程開關(guān)接近開關(guān)按其工作原理分：有高頻振蕩型、電容型、感應(yīng)電橋型、永久磁鐵型、霍爾效應(yīng)型等，其中高頻振蕩型最為常用

五、熔斷器熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉的保護電器。常作為電路或用電設(shè)備的嚴重過載和短路保護，主要用作短路保護。熔斷器的熔體串聯(lián)在被保護電路中

六、低壓斷路器低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動開關(guān)。它相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關(guān)作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。

1-12低壓斷路器結(jié)構(gòu)示意圖1—主觸點2—自由脫扣機構(gòu)3—過電流脫扣器4—分勵脫扣器5—熱脫扣器6—失壓脫扣器7—按鈕1.2繼電器-接觸器原理圖的繪制1）1）基本原則是按電路畫圖同一電路中串聯(lián)的各部件都展開地畫在一條線上。全部控制線路分為主回路、控制回路和輔助回路。主回路是電氣控制線路中大電流通過的部分，包括從電源到電機之間相連的電器元件，一般由（QS,FU,FR的熱元件(QF)KM主觸點和電動機）接觸器和繼電器線圈等是小電流線路屬于控制回路；其他如信號、保護、測量等也是小電流線路但屬于輔助回路。繼電器-接觸器原理圖的繪制22）所有的主回路（或稱動力回路）在圖上都用粗線畫出，并且一般都畫在圖紙的上方或左方?？刂坪洼o助回路用細線表示，畫在同一張圖紙的下方或右方。3）圖中各電器元件均應(yīng)用國標規(guī)定的圖形符號和文字符號同一電器的各部件（如繼電器的線圈和觸點）可以畫在不同的位置，但必須采用相同的文字符號表示。為了區(qū)分同一電器的各觸點或同一類型的各電器，可以用輔助符號或數(shù)字序號加以區(qū)別。繼電器-接觸器原理圖的繪制4）線路圖中的所有觸點都按其“正?！蔽恢卯嫵鏊^正常位置是指各電器在沒有通電或受外力作用時的狀態(tài)。例如接觸器線圈未通電，主令控制器手柄在零位，按鈕未按下時的情況等。

5）盡可能減少線條和避免線條交叉

各導(dǎo)線之間有電的聯(lián)系時，在導(dǎo)線的交點處畫一個實心圓點。根據(jù)圖面布置的需要，可以將圖形符號旋轉(zhuǎn)90度，但文字符號不可倒置。異步電動機控制線路原理圖—單向點動、自鎖“一按（點）就動，一松（放）就?！钡碾娐贩Q為點動控制電路。點動控制電路常用于調(diào)整機床，對刀操作等。因短時工作，電路中不設(shè)熱繼電器

單向點動控制電路

單向自鎖控制電路依靠接觸器自身輔助觸點而使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自鎖。起自鎖作用的輔助觸點，則稱為自鎖觸點

單向自鎖控制電路

單向點動、自鎖混合電路（1）（2）2.電動機正反向運行控制電路

1.接觸器KM1和KM2觸點不可同時閉合，以免發(fā)生相間短路故障?；ユi：利用接觸器常閉輔助觸點互相制約的方法稱為互鎖。而這兩個常閉輔助觸點稱為互鎖觸點。2．正一反一?？刂齐娐?.正－停－反控制電路2.電動機正反向運行控制電路—

3．自動停止控制電路2.電動機正反向運行控制電路—

3．自動往返控制電路2.電動機正反向運行控制電路—

3．自動延時往返控制電路有粗三相籠型異步電動機減壓起動控制電路典型控制電路（一）多地點控制（二）順序啟動順序起動組成電氣控制電路的基本規(guī)律（－）(一)按聯(lián)鎖控制的規(guī)律聯(lián)鎖控制：電氣控制電路中，各電器之間的互相制約、互相配合的控制如：順序控制，電動機正，反轉(zhuǎn)控制電路，單相點動、自鎖混合控制電路正確選擇聯(lián)鎖觸點

關(guān)鍵組成電氣控制電路的基本規(guī)律（二）(二)按控制過程的變化參量進行控制的規(guī)律：星形—三角形降壓起動控制電路時間作為控制參量

在自動往返控制電路中，選擇運動部件的行程作為控制參量

反接制動控制電路中，選擇速度作為控制參量

繞線式異步電動機的控制電路，選擇電流作為控制參量

控制過程中選擇電壓、壓力、溫度等控制參量進行控制的方式分別稱為電壓原則、壓力原則、溫度原則

按控制過程的變化參量進行控制的關(guān)鍵是正確選擇控制參量、確定控制原則，并選定能反映該控制參量變化的電器元件。例如按時間原則控制時應(yīng)選定時間繼電器來反映時間參量的變化

如電動機控制的保護環(huán)節(jié)電氣控制系統(tǒng)中常用的保護環(huán)節(jié)有短路保護、過載保護、失壓、欠壓保護、弱磁保護、安全接地、工作接地等

第二章PLC概述定義分類應(yīng)用領(lǐng)域國內(nèi)外狀況發(fā)展趨勢PLC的定義在PLC的發(fā)展歷程中，有過幾個不同的名稱：可編程序矩陣控制器PMC（ProgrammableMatrixController）可編程序順序控制器PSC（ProgrammableSequenceController）可編程序邏輯控制器PLC（ProgrammableLogicController）PLC的定義PLC的歷史1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需要，提出了十條技術(shù)指標在社會上公開招標，制造一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC的定義（1）容易編程（2）采用模塊式結(jié)構(gòu)（3）價格便宜（4）具有數(shù)據(jù)通訊功能（5）輸入輸出電源使用市電（6）能在惡劣環(huán)境下工作（7）存儲設(shè)備可擴充至4K個存儲字節(jié)PLC的定義1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)招標的要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。1980年美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）正式將其命名為編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PC。PLC的定義國際電工委員會（IEC）于1982年11月1985年1月對可編程序控制器作了如下的定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的命令，并通過數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充功能的原則而設(shè)計”。PLC的分類（1）按I／O點數(shù)分類I／O點數(shù)小于32為微型PLC；I／O點數(shù)在32～128為微小型PLC；I／O點數(shù)在128～256為小型PLC；I／O點九在256～1024為中型PLC；I／O點數(shù)大于1024為大型PLC；I／O點數(shù)在4000以上為超大型PLC。以上劃分不包括模擬量I／0點數(shù)，且劃分界限不是固定不變的。PLC的分類（2）按結(jié)構(gòu)形式分類整體式PLC：又稱單元式或箱體式。整體式PLC是將電源、CPU、I／0部件都集中裝在一個機箱內(nèi)。一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。模塊式PLC：將PLC各部分分成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I／0模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式PLC由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)，有的小型PLC也采用這種結(jié)構(gòu)。有的PLC將整體式和模塊式結(jié)合起來，稱為疊裝式PLC。模塊式PowerinaSmallPackage!!電源模塊CPU模塊IO模塊底板PLC的優(yōu)點①可靠性高(平均無故障時間3--5萬小時）

②編程簡單

③通用性強

④體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝、維護方便PLC的缺點

主要是PLC的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的：如專用總線、專家通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，I/O模板不通用，甚至連機柜、電源模板亦各不相同。編程語言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語言結(jié)構(gòu)均不一致，因此各公司的PLC互不兼容。SIEMENS等公司已經(jīng)開發(fā)出以個人計算機為基礎(chǔ)，在Windows平臺下，結(jié)合IEC1131－3國際標準的新一代開放體系結(jié)構(gòu)的PLC。

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域PLC在工業(yè)自動化中起著舉足輕重的作用，在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于機械、冶金、石油、化工、輕工、紡織、電力、電子、食品、交通等行業(yè)。經(jīng)驗表明，80％以上的工業(yè)控制可以使用PLC來完成。在日本，凡8個以上中間繼電器組成的控制系統(tǒng)都已采用PLC來取代。發(fā)展趨勢ProgrammableLogicController國內(nèi)外狀況品牌PLC的國內(nèi)外狀況1969年美國研制出世界上第一臺PLC以后，日本、德國、法國等國相繼研制了各自的PLC。70年代中期，PLC進入了實用化階段。70年代末和80年代初，PLC進入了成熟階段。PLC的國內(nèi)外狀況美國PLC發(fā)展得最快：1984年有48家，生產(chǎn)150多種PLC；1987年有63家，生產(chǎn)243種PLC；1996年有70余家，生產(chǎn)近300種PLC。著名廠家有A—B（Allen－Bradley）艾倫一布拉德利公司，MODICON莫迪康公司，GE－FSNUC公司，TI（TexasInstrument）德州儀器公司，WESTHOUSEElectric西屋電氣公司，IPM（InternationalParallelMachines）國際并行機器公司等。PLC的國內(nèi)外狀況歐洲PLC的廠家有60余家:西門子（Siemens）于1973年研制出第一臺PLC。金鐘默勒（KlocknerMoellerGmbh），AEG，法國的TE(Telemecanique）(施耐德）瑞士的Selectron公司等。PLC的國內(nèi)外狀況1971年，日本從美國引進PLC技術(shù)，由日立公司研制成功日本第一臺PLC。日本生產(chǎn)PLC的廠家有40余家：三菱電機(MITSUBISHI),歐姆龍(OMRON),富士電機（FujiElectric）,東芝（TOSHIBA）,光洋（KOYO),松下電工（MEW）,和泉（IDEC）,夏普(SHARP）,安川等公司。PLC的國內(nèi)外狀況我國在70年代末和80年代初開始引進PLC。我國早期獨立研制PLC的單位有：北京機械工業(yè)自動化研究所，上海工業(yè)自動化儀表研究所，大連組合機床研究所，成都機床電器研究所，中科院北京計算機所及自動化所，長春一汽，上海起重電器廠，上海香島機電公司，上海自力電子設(shè)備廠等單位。以上諸單位都沒有形成規(guī)?；a(chǎn)。PLC的國內(nèi)外狀況遼寧無線電二廠引進德國西門子技術(shù)生產(chǎn)PLC；無錫電器和日本光洋合資生產(chǎn)的PLC;中美合資的廈門A—B公司生產(chǎn)的PLC；上海香島機電公司引進技術(shù)生產(chǎn)的PLC;上海OMRON公司;西安Siemens公司等。PLC的發(fā)展趨勢（1）向高速度、大存儲容量方向發(fā)展（CPU處理速度nS級；內(nèi)存2M字節(jié)）（2）向多品種方向發(fā)展和提高可靠性（超大型和超小型）（3）產(chǎn)品更加規(guī)范化、標準化（硬件、軟件兼容的PLC）（4）分散型、智能型、與現(xiàn)場總線兼容的I／0（5）加強聯(lián)網(wǎng)和通信的能力（6）控制的開放和模塊化的體系結(jié)構(gòu)OMAC（openModularArchitectureforControl）PLC著名品牌1993年中國PLC市場排行榜上的世界十大廠家：美國A－B公司（Allen－Bradley）德國西門子公司（Siemens）美國GE－Fanuc公司美國的莫迪康（Modicon）和法國的TE電器公司日本歐姆公司（OMRON）日本三菱電機株式會社（MITSUBISHI）日本富士電機株式會社（FujiElectric）日本東芝公司（TOSHIBA）日本的光洋電子（KOYO）和中國的華光電子(CKE）日本松下電工株式會社（MEW）：MatsushitaElectricWorksLtd）PLC著名品牌根據(jù)美國AutomationResearchCo．（ARC）的商情調(diào)查，在1994年P(guān)LC市場上，最大的5家PLC制造商是:SIEMENS，Allen－Bradly，（Rockwell)AEGSchneider，三菱電機,

OMRON(立石電機）（1996年中國PLC市場）PLC基本組成和工作原理

第三章

●PLC的基本組成●PLC的工作原理PLC的基本組成1.中央處理單元（CPU）：(1)從程序存儲器讀取程序指令，編譯、執(zhí)行指令(2)將各種輸入信號取入(3)把運算結(jié)果送到輸出端(4)響應(yīng)各種外部設(shè)備的請求

（1）通用處理器：8086、80286、80386（2）單片機芯片：8031、8096（3）位片式微處理器：AMD-2900小型PLC多采用8位微處理器或單片機作為CPU中型PLC多采用16位微處理器或單片機作為CPU大型PLC多采用高速位片式微處理器RAM：存儲各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶正調(diào)試的程序。ROM：存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序。2.存儲器3.輸入、輸出接口：采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。輸出接口作用：將主機向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計算機與外部強電隔離。輸出三種形式：繼電器--低速大功率 可控硅--高速大功率 晶體管--高速小功率輸入接口作用：將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機。（1）輸入接口電路：采用光電耦合器，防止強電干擾。COM光電三極管發(fā)光二極管直流電源輸入端子+–PLCXn+24V–發(fā)光二極管繼電器輸出（2）輸出接口電路：以繼電器形式為例：PLC內(nèi)部電路內(nèi)部電路J+交流電源或直流電源YCOM-4.電源單元把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。有的電源單元還向外提供24v隔離直流電源，可供開關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場無源開關(guān)等使用?？删幊绦蚩刂破鞯碾娫匆话悴捎瞄_關(guān)式電源，其特點是輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。5.各種接口、高功能模塊：便于擴展

小型機：一體機。有接口可擴展。

PowerinaSmallPackage!!電源模塊CPU模塊IO模塊底板中、大型機：模塊式。可根據(jù)需要在主板上隨意組合。編程設(shè)備可以是專用的手持式的編程器；也可以是安裝了專門的編程通訊軟件的個人計算機。5.編程設(shè)備用戶可以通過鍵盤輸入和調(diào)試程序；另外在運行時，還可以對整個控制過程進行監(jiān)控。PCFPPROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREAD

OTL

WLORR

WRANY

WYSTX

WXSRC

(-)OP(BIN)K/HSCCTC

EVTMT

SVACLRENTBAFEDC

98

3

2

1

0

7

6

5

4(DELT)CLR手持式的編程器PLC的工作原理—建立I/O映像區(qū)輸入點總有輸入映象區(qū)的某一位與之相對應(yīng)I/O映象區(qū)的大小與系統(tǒng)控制的規(guī)模有關(guān)PLC工作時，將采集到的輸入信號狀態(tài)存放在輸入映象區(qū)對應(yīng)的位上；將運算的結(jié)果存放到輸出映象區(qū)對應(yīng)的位上。PLC在執(zhí)行用戶程序時所需“輸入繼電器”、“輸出繼電器”的數(shù)據(jù)取用于I/O映象區(qū)，而不直接與外部設(shè)備發(fā)生關(guān)系。PLC工作過程定期檢查用戶程序存儲器、I/O單元的連接、I/O總線是否正常，定期復(fù)位監(jiān)控定時器WDTPLC之間以及PLC與PC之間；PLC與其他帶微處理器的智能裝置通信編程器、終端設(shè)備、彩色圖形顯示器、打印機以掃描的方式按順序逐句掃描處理，運算結(jié)果存入輸出映象區(qū)對應(yīng)位中掃描的方式輸入信號的狀態(tài)存入輸入映象區(qū)；結(jié)果存入輸出映象區(qū)，直至傳送到外部被控設(shè)備。清除內(nèi)部繼電器區(qū)，復(fù)位定時器等，并進行自診斷，對電源、PLC內(nèi)部電路、用戶程序的語法進行檢查。用戶程序的循環(huán)掃描過程

可編程序控制器對用戶程序進行循環(huán)掃描可分為三個階段進行，即輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。

輸入、輸出延遲響應(yīng)①輸入電路濾波時間，它由RC濾波電路的時間常數(shù)決定。改變時間常數(shù)可調(diào)整輸入延遲時間。③PLC循環(huán)掃描的工作方式⑤用戶程序中語句的安排④PLC對輸入采樣、輸出刷新的集中處理方式②輸出電路的滯后時間，它與輸出電路的輸出方式有關(guān)。繼電器輸出方式的滯后時間為10ms左右；雙向晶閘管輸出方式，在接通負載時滯后時間約為1ms，切斷負載時滯后時間小于10ms；晶體管輸出方式的滯后時間小于1ms。CPU讀輸入輸入輸出延遲時間——最短響應(yīng)時間輸入/輸出刷新時間最短響應(yīng)時間=輸入延遲時間+一個掃描周期+輸出延遲時間CPU讀輸入輸入/輸出刷新時間輸入輸出延遲時間——最長響應(yīng)時間最長響應(yīng)時間=輸入延遲時間+兩個掃描時間+輸出延遲時間第四章

可編程序控制器的系統(tǒng)配置

S7-200PLC的系統(tǒng)配置S7-200CPU1.基本單元(S7-200CPU模塊)

基本單元（S7-200CPU模塊）也稱為主機，它包括一個中央處理單元（CPU）、電源、數(shù)字量輸入輸出單元?；締卧梢詷?gòu)成一個獨立的控制系統(tǒng)。組成CPU模塊的頂部端子蓋內(nèi)：電源及輸出端子底部端子蓋內(nèi)：輸入端子及傳感器電源中部右側(cè)前蓋內(nèi)：CPU工作方式開關(guān)（RUN/STOP）、模擬調(diào)節(jié)電位器和擴展I/O接口左側(cè)：狀態(tài)指示燈LED、存儲卡、及通訊口狀態(tài)指示燈

——顯示CPU的工作方式、本機I/O的狀態(tài)、系統(tǒng)錯誤狀態(tài)。存儲卡（EEPOM卡）可以存儲CPU程序。RS-485的串行通訊端口

——PLC主機實現(xiàn)人一機對話、機—機對話的通道。實現(xiàn)PLC與上位計算機的連接，實現(xiàn)PLC與PLC、編程器、彩色圖形顯示器、打印機等外部設(shè)備的連接。擴展接口

——PLC主機與輸入、輸出擴展模塊的接口，作擴展系統(tǒng)之用。主機與擴展模塊之間由導(dǎo)軌固定，并用擴展電纜連接。（主機與擴展模塊）

2.個人計算機（PC）或編程器

個人計算機（PC）或編程器需裝上STEP7-Micro/WIN32編程軟件后，才可供用戶進行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視等。要求個人計算機CPU為80586或更高的處理器，16M內(nèi)存（最低要求為：CPU80486，8M內(nèi)存）。3．STEP7-Micro/WIN32編程軟件

STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基本功能是創(chuàng)建、編輯、調(diào)試用戶程序、組態(tài)系統(tǒng)等。編程軟件的使用環(huán)境：支持Windows的應(yīng)用軟件。4．通訊電纜

通訊電纜是PLC用來與個人計算機（PC）實現(xiàn)通訊的?？梢杂肞C/PPI電纜（RS232—RS485），也可用一個通訊處理器（CP）和多點接口（MP1）電纜，或者用一塊MPI卡及隨MP1卡提供的一根通訊電纜。5．人機界面

人機界面主要指專用操作員界面，例如操作員面板、觸摸屏、文本顯示器等，這些設(shè)備可以使用戶通過友好的操作界面輕松地完成各種調(diào)整和控制的任務(wù)?；竟δ?/p>

操作員面板和觸摸屏：過程狀態(tài)和過程控制的可視化。可以用Protool軟件組態(tài)它們的顯示與控制功能文本顯示器：文本顯示和實施操作。還可以擴展PLC的輸入、輸出端子數(shù)二、S7-200PLC主機簡介

S7-200CPU22X系列產(chǎn)品：

CPU221模塊、CPU222模塊、CPU224模塊、CPU226模塊、CUP226XM模塊。

CPU226模塊I/O總點數(shù)為40點（24/16點），可帶7個擴展模塊；用戶程序存儲器容量為6.6K字；內(nèi)置高速計數(shù)器，具有PID控制的功能；有2個高速脈沖輸出端和2個RS-485通訊口；具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由口協(xié)議的通訊能力。CPU226AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖24個數(shù)字量輸入點

分成二組：第一組由輸入端子I0.0~I0.7、I1.0~I1.4共13個輸入點組成，每個外部輸入的開關(guān)信號均由各輸入端子接出，經(jīng)一個直流電源終至公共端1M；2.

第二組由輸入端子I1.5~I1.7、I2.0~I2.7共11個輸入點組成，各輸入端子的接線與第一組類似，公共端為2M。

由于是直流輸入模塊，所以采用直流電源作為檢測各輸入接點狀態(tài)的電源（用戶提供）。M、L+兩個端子提供24VDC/400mA傳感器電源，可以為傳感器提供電源，也可以作為輸入端的檢測電源使用。16個數(shù)字量輸出點

分成三組：1.由輸出端子Q0.0~Q0.3共四個輸出點與公共端1L組成

2.

第二組由輸出端子Q0.4~Q0.7、Q1.0共5個輸出點與公共端2L組成

3.

第三組由輸出端子Q1.1~Q1.7共7個輸出點與公共端3L組成。每個負載的一端與輸出點相連，另一端經(jīng)電源與公共端相連。

對于繼電器輸出方式，既可帶直流負載，也可帶交流負載。負載的激勵源由負載性質(zhì)確定。輸出端子排的右端N、L1端子是供電電源120/240VAC輸入端。該電源電壓允許范圍為85~264VAC。第二節(jié)S7-200PLC的接口模塊

S7-200PLC的接口模塊有數(shù)字量模塊、模擬量模塊、智能模塊等。（擴展規(guī)模、功能）一.數(shù)字量模塊

數(shù)字量擴展模塊數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸入輸出模塊數(shù)字量輸出模塊（一）數(shù)字量輸入模塊

分為直流輸入模塊和交流輸入模塊。每一個輸入點可接收一個來自用戶設(shè)備的離散信號（ON/OFF）。

輸入設(shè)備：按鈕、限位開關(guān)、選擇開關(guān)、繼電器觸點等。

1.直流輸入模塊1）外部接線圖：

直流輸入模塊（EM2218×24VDC）有8個數(shù)字量輸入端子。接線圖中，8個數(shù)字量輸入點分成2組。1M、2M分別是2組輸入點內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個24VDC電源。2）直流輸入電路：

現(xiàn)場開關(guān)通/斷狀態(tài)，對應(yīng)輸入映象寄存器的1/0狀態(tài)，即當(dāng)現(xiàn)場開關(guān)閉合時，對應(yīng)的輸入映象寄存器為“1”狀態(tài)；當(dāng)現(xiàn)場開關(guān)斷開時，對應(yīng)的輸入映象寄存器為“0”狀態(tài)。當(dāng)輸入端的發(fā)光二極管VL點亮，即指示現(xiàn)場開關(guān)閉合。，外部直流電源用于檢測輸入點的狀態(tài)，其極性可以任意接入。電阻R2和電容C的作用？雙向光電耦合器的作用？2．交流輸入模塊

1）外部接線圖：有8個分隔式數(shù)字量輸入端子，每個輸入點都占用二個接線端子。它們各自使用1個獨立的交流電源（由用戶提供）。這些交流電源可以不同相。（交流I/O都是分隔式的）2）交流輸入電路：

交流輸入模塊的輸入電路中，當(dāng)現(xiàn)場開關(guān)閉合后，交流電源經(jīng)C、R2、雙向光電耦合器的發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)光電耦合，光電三極管接收光信號，并將該信號送至PLC內(nèi)部電路，供CPU處理。雙向發(fā)光二極管VL指示輸入狀態(tài)。(二)數(shù)字量輸出模塊

分為直流輸出模塊、交流輸出模塊、交直流輸出模塊三種（晶體管、晶閘管、繼電器輸出方式）。數(shù)字量輸出模塊的每一個輸出點能控制一個用戶的離散型（ON/OFF）負載。典型的負載包括：繼電器線圈，接觸器線圈、電磁閥線圈、指示燈等。每一個輸出點與一個且僅與一個輸出電路相連，輸出電路把CPU運算處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換成能夠驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的各種大功率的開關(guān)信號。PLC的輸出端子是PLC向外部負載發(fā)出控制命令的窗口。1.直流輸出模塊

1）外部接線圖：

直流輸出模塊（EM2228×24VDC），有8個數(shù)字量輸出點，接線圖中8個數(shù)字量輸出點分成2組。1L+、2L+分別是兩組輸出點內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個DC24V的電流。2）直流輸出電路：O映像區(qū)—O端子

輸出映象寄存器為“1”狀態(tài)時

——負載在外部電源激勵下通電工作輸出映象寄存器為“0”狀態(tài)時——

外部負載斷電，停止工作2．交流輸出模塊

1）外部接線圖：

交流輸出模塊（EM2228×120V/230VAC），有8個分隔式數(shù)字量輸出點，接線圖中每個輸出點占用二個接線端子，且它們各自都由用戶提供一個獨立的交流電源，這些交流電源可以不同相。2）交流輸出電路：

交流輸出模塊是可控硅(晶閘管)輸出方式。其特點是輸出啟動電流大。當(dāng)PLC有信號輸出時，光電二極管導(dǎo)通，通過光電耦合使雙向可控硅(晶閘管)導(dǎo)通，交流負載在外部交流電源的激勵下得電。發(fā)光二極管VL點亮，指示輸出有效。3.交、直流輸出模塊（繼電器輸出方式）1）外部接線圖：交直流輸出模塊（EM2228×繼電器）有8個輸出點，分成2組，1L、2L是每組輸出點的公共端。每組需用戶提供一個外部電源（可以是直流或交流電源）。2）繼電器輸出電路：1.接有阻容熄弧電路——消除繼電器觸點的火花2.繼電器的觸點兩端接有金屬氧化膜壓敏電阻

——不使繼電器觸點在斷開時出現(xiàn)兩端電壓過高的現(xiàn)象，從而保護了該觸點3.電阻R1和發(fā)光二極管VL——輸出狀態(tài)顯示電路

輸出電流大（可達2A～4A），可帶交流、直流負載，適應(yīng)性強，但響應(yīng)速度慢。繼電器輸出方式的特點(三)數(shù)字量輸入輸出模塊

組合模塊或輸入輸出模塊：在一塊模塊上既有數(shù)字量輸入點又有數(shù)字量輸出點。特點：使系統(tǒng)配置更加靈活例如：若有CPU226：主機I/O24/16；欲擴展至27/19；缺3/3；配I/O4/4。數(shù)字量輸入輸出模塊的輸入電路及輸出電路的類型與上述介紹的相同。在同一塊模塊上，輸入、輸出電路類型的組合有多種多樣，用戶可根據(jù)控制需求選用。二、模擬量模塊（A/D）

模擬量模塊有模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊。(一)模擬量輸入模塊（A/D）

作用：PLC只能接收數(shù)字量信號，模擬量信號是一種連續(xù)變化的物理量。為實現(xiàn)模擬量控制，必須先對模擬量進行模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成PLC所能接受的數(shù)字信號。模擬量輸入模塊的功能就是實現(xiàn)模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換。組成

由濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D，光電耦合等部分組成。光電耦合器起防止電磁干擾的作用。對多通道的模擬量輸入單元，通常設(shè)置多路轉(zhuǎn)換開關(guān)進行通道的切換，且在輸出端設(shè)置信號寄存器。使用及特性

一般先用信號變送器把它們變換成統(tǒng)一的標準信號（如4-20mA的直流電流信號，1-5V的直流電壓信號等），然后再送入模擬量輸入模塊。模擬量輸入模塊（EM231）具有4個模擬量輸入通道。

1）外部接線圖：

模塊上部共有12個端子，每3個點為一組，共4組。每組可作為一路模擬量的輸入通道（電壓信號或電流信號），電壓信號用兩個端子（A+、A—），電流信號用3個端子（RC，C+，C—），其中RC與C+端子短接。未用的輸入通道應(yīng)短接（B+、B—）。該模塊需要直流24V供電（M、L+端）。可由CPU模塊的傳感器電源24VDC/400mA供電，也可由用戶提供外部電源。右端分別是校準電位器和配置DIP設(shè)定開關(guān)。2）模擬量輸入模塊的特性EM231的電壓輸入范圍：單極性0~10V，0~5V；雙極性±5V，±2.5V電流輸入范圍：0～20mA模擬量到數(shù)字量的最大轉(zhuǎn)換時間：250μs

每個通道占用存儲器AI區(qū)域2個字節(jié)。該模塊模擬量的輸入值為只讀數(shù)據(jù)。

模擬量輸入模塊（EM231）的輸入信號經(jīng)模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量數(shù)據(jù)值是12位二進制數(shù)。數(shù)據(jù)值的12位在CPU中存放格式如圖所示。最高有效位是符號位：0表示正值數(shù)據(jù)，1表示負值數(shù)據(jù)。①單極性數(shù)據(jù)格式（0~10V、0~5V）2個字節(jié)的存儲單元的低3位均為0，數(shù)據(jù)值12位（單極性數(shù)據(jù)）是存放在第3~14位區(qū)域。這12位數(shù)據(jù)的最大值應(yīng)為215-8=32760。單極性數(shù)據(jù)格式的全量程范圍設(shè)置為0~32000。差值32760-32000=760則用于偏置/增益，由系統(tǒng)完成。由于第15位為0，表示是正值數(shù)據(jù)。②雙極性數(shù)據(jù)格式（±5V、±2.5V）

2個字節(jié)存儲單元的低4位均為0，數(shù)據(jù)值12位（雙極性數(shù)據(jù)）是存放在第4~15位區(qū)域。最高有效位是符號位，雙極性數(shù)據(jù)格式的全量程范圍設(shè)置為－32000~+32000。模擬量輸入模塊的分辨率通常以A/D轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)數(shù)字量的位數(shù)來表示（12/11位）。(二)模擬量輸出模塊（D/A）

模擬量輸出模塊由光電耦合器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A和信號驅(qū)動等環(huán)節(jié)組成。光電耦合器防止電磁干擾。1）外部接線圖：

左端起的每3個點為一組，共二組。每組可作為一路模擬量輸出（電壓或電流信號）。第一組V0端接電壓負載、I0端接電流負載，M0為公共端。第二組的接法與第一組類同。該模塊需要直流24V供電。2）模擬量輸出模塊的特性輸出信號的范圍：電壓輸出為±10V，電流輸出為0-20mA。電壓輸出的設(shè)置時間為100μs，電流輸出的設(shè)置時間為2ms。每個輸出通道占用存儲器AQ區(qū)域2個字節(jié)。用戶程序無法讀取模擬量輸出值。PLC運算處理后的12位數(shù)字量信號（BIN數(shù)）在CPU中存放格式如圖所示。最高有效位是符號位：0表示是正值，1表示是負值。①電流輸出數(shù)據(jù)格式2個字節(jié)的存儲單元的低3位均為0，數(shù)據(jù)值12位數(shù)據(jù)是存放在第3~14位區(qū)域。電流輸出數(shù)據(jù)字格式為0~+32000。第15位為0，表示是正值數(shù)據(jù)。2．電壓輸出的數(shù)據(jù)格式2個字節(jié)的存儲單元的低4位均為0，數(shù)據(jù)值的12位是存放在第4~15位區(qū)域。電壓輸出數(shù)據(jù)格式為-32000~+32000。模擬量輸出模塊的分辨率通常以D/A轉(zhuǎn)換前待轉(zhuǎn)換的二進制數(shù)數(shù)字量的位數(shù)表示。(三)模擬量輸入輸出模塊（EM235）

EM235具有4個模擬量輸入通道、1個模擬量輸出通道。模擬量輸入功能同EM231模擬量輸入模塊，技術(shù)參數(shù)基本相同。電壓輸入范圍有所不同，單極性為0~10V、0~5V、0~1V、0~500mv、0~100mv、0~50mv。雙極性為±10V、±5V、±2.5V、±1V、±500mV、±250mv、±100mv、±50mv、±25mv。該模塊的模擬量輸出功能同EM232模擬量輸出模塊。技術(shù)參數(shù)也基本相同。該模塊需要直流24V供電?？捎蒀PU模塊的傳感器電源24VDC/400mA供電。也可由用戶提供外部電源。三、智能模塊(自學(xué))

第三節(jié)S7-200PLC的系統(tǒng)配置

S7-200PLC主機（基本配置），可構(gòu)成一個獨立的控制系統(tǒng)（基本配置）?；九渲玫腎/O配置是固定的，它們具有固定的I/O地址。主機配以擴展模塊后，可擴展PLC的系統(tǒng)。數(shù)字量模塊或模擬量模塊可擴展系統(tǒng)的控制規(guī)模；智能模塊可擴展系統(tǒng)的控制功能。進行擴展配置時應(yīng)考慮以下相關(guān)的因素：一．主機允許帶擴展模塊的數(shù)量

各類主機可帶擴展模塊的數(shù)量是不同的。

CPU221模塊不允許帶擴展模塊；

CPU222模塊最多可帶2個擴展模塊；

CPU224模塊、CPU226模塊、CPU226XM模塊最多可帶7個擴展模塊，且7個擴展模塊中最多只能帶2個智能擴展模塊。二．CPU輸入輸出映象區(qū)的大小數(shù)字量I/O映象區(qū)的大小主機提供的數(shù)字量I/O映象區(qū)區(qū)域為：128個輸入映象寄存器（I0.0~I15.7）和128個輸出映象寄存器（Q0.0-Q15.7），見表4-1。最大I/O配置不能超出此區(qū)域。PLC系統(tǒng)配置時，要對各模塊的輸入、輸出點進行編址。主機提供的I/O具有固定的I/O地址。擴展模塊的地址由I/O模塊類型及模塊在I/O鏈中的位置決定。編址時，按同類型的模塊對各輸入點（或輸出點）順序編址。

數(shù)字量輸入、輸出映象區(qū)的邏輯空間是以8位（1個字節(jié)）為遞增的。編址時，對數(shù)字量模塊物理點的分配也是按8點來分配地址的。即使有些模塊的端子數(shù)不是8的整數(shù)倍，但仍以8點來分配地址。例如4入/4出模塊占用8個輸入點和8個輸出點的地址。那些未用的物理點地址不能分配給I/O鏈中的后續(xù)模塊。那些與未用物理點相對應(yīng)的I/O映象區(qū)的空間就會丟失。對于輸出模塊，這些丟失的空間可用來作內(nèi)部標志位存儲器（內(nèi)部線圈）；對于輸入模塊卻不可，因為每次輸入更新時，CPU都對這些空間清零。2.模擬量I/O映象區(qū)的大小

主機提供的模擬量I/O映象區(qū)區(qū)域為：CPU222模塊，16輸入通道/16輸出通道；CPU224模塊、CPU226模塊、CPU226XM模塊，32入/32出，見表4-1。模擬量的最大I/O配置不能超出此區(qū)域。模擬量擴展模塊總是以2個字節(jié)遞增方式來分配空間。（有效地址）

現(xiàn)選用CPU226模塊作為主機進行系統(tǒng)的I/O配置。三．PLC內(nèi)部電源的負載能力

1.PLC內(nèi)部5VDC電源的負載能力主機和擴展模塊正常工作時，需要5VDC工作電源。主機內(nèi)部電源單元提供的5VDC電源為主機和擴展模塊提供了工作電源。系統(tǒng)配置后，必須對主機內(nèi)部的5VDC電源的負載能力進行校驗。校驗舉例：CPU226提供5VDC電源的最大電流為1000mA。各擴展模塊對5VDC電源的電流消耗：EM221DI8×DC24V30mAEM223DI4/DO4×DC24V/繼電器40mAEM235AI4/AQ1×12位

30mA×2=60mA共計30+40+60=130mA<1000mA。2.PLC內(nèi)部24VDC電源的負載能力S7-200PLC指令系統(tǒng)第五章PLC梯形圖語言的編程原則1、梯形圖由多個梯級組成，每個線圈可構(gòu)成一個梯級，每個梯級有多條支路，每個梯級代表一個邏輯方程；2、梯形圖中的繼電器繼電器、接點、線圈不是物理的，是PLC存儲器中的位(1=ON；0=OFF)；編程時常開/

常閉接點可無限次引用，線圈輸出只能是一次；3、梯形圖中流過的不是物理電流而是“概念電流”，只能從左向右流；4、用戶程序的運算是根據(jù)PLC的輸入/輸出映象寄存器中的內(nèi)容，邏輯運算結(jié)果可以立即被后面的程序使用；5、PLC的內(nèi)部繼電器不能做控制用，只能存放邏輯控制的中間狀態(tài)；6、輸出線圈不能直接驅(qū)動現(xiàn)場的執(zhí)行元件，通過I/O模塊上的功率器件來驅(qū)動。指令分類——按形式分2.功能塊1.繼電器觸點線圈——()Enable輸入?yún)?shù)IN1IN2N輸出參數(shù)OUT功能數(shù)據(jù)類型地址條件長度EN指令分類——按功能分1。位操作功能2。定時器/計數(shù)器3。算術(shù)運算功能4。關(guān)系運算功能5。數(shù)據(jù)傳送功能6。轉(zhuǎn)換功能7?？刂乒δ芤?、基本邏輯指令邏輯關(guān)系梯形圖助記符I0.0I0.1LD I0.0A I0.1= Q0.0LD I0.0O I0.1= Q0.0LDN

I0.1= Q0.0與或非ANDORNOT當(dāng)I0.0與I0.1

都“ON”時，則輸出Q0.0

“ON”(1)。當(dāng)I0.0

或I0.0

“ON”時,則輸出Y0

“ON”(1)當(dāng)I0.1

“OFF”時則輸出Q0.0

“ON”(1)Q0.0I0.0I0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.0**I0.1Q0.0注意：與、或、非運算均是對從該指令前面的ST

指令到該指令的前一個指令處的結(jié)果進行運算。AX2是與圖中A點處的結(jié)果（即X0與X1的結(jié)果）相或，而不是與X1相或。X0X2X1LD X0A X1O X2= Y0例：Y0邏輯關(guān)系梯形圖助記符LD X0O X1LD X2O X3ALD= Y0LD X0A X1LD X2ANX3OLD= Y0當(dāng)“X0

或X1”與“X2

或X3”

都“ON”時，則輸出Y0

“ON”。區(qū)塊與ALD（AndStack）區(qū)塊或OLD（OrStack）當(dāng)“X0

與X1”或“X2

與X3非”

“ON”時，則輸出Y0

“ON”。X0X1X2X3Y0X0X2X1X3Y0例1：直接啟動停車控制繼電器控制電路圖I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：KM梯形圖：語句表LDI0.1OQ0.0AI0.0=Q0.0啟動優(yōu)先停止優(yōu)先Q0.0I0.0Q0.0I0.1I/O分配決定PLC的端子接線圖PLC的端子接線方式又決定編程語言I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：KMQ0.0I0.0Q0.0I0.1置位、復(fù)位指令立即I/O指令—立即輸入直接讀取物理輸入點的值，輸入映象寄存器內(nèi)容不更新。指令操作數(shù)僅限于輸入物理點的值。立即I/O指令—立即輸出執(zhí)行立即輸出指令時，則將結(jié)果同時立即復(fù)制到物理輸出點和相應(yīng)的輸出映象寄存器立即I/O指令—立即置位和復(fù)位指令須指出：立即I/O指令是直接訪問物理輸入輸出點的，比一般指令訪問輸入輸出映象寄存器占用CPU時間要長，因而不能盲目地使用立即指令，否則，會加長掃描周期時間，反而對系統(tǒng)造成不利影響。空操作正跳變負跳變能流到達取非觸點時，能流就停止；能流未到達取非觸點時，能流就通過。檢測到每一次正跳變（信號后，讓能流通過一個掃描周期的時間

檢測到每一次負跳變信號后，讓能流通過一個掃描周期的時間

取非輸入映象寄存器I0.0輸出映象寄存器Q0.0輸出映象寄存器Q0.1輸出映象寄存器Q0.2一個周期一個周期空操作指令（NOPN）不影響程序的執(zhí)行。操作數(shù)N是常數(shù)0~255編程中應(yīng)注意的幾個問題X0Y0X1Y0X1Y0X0Y0一、用電路變換簡化程序(減少指令的條數(shù)）二、邏輯關(guān)系應(yīng)盡量清楚(避免左輕右重)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X5X6X2X2LDX2ANX3AX4LDX2AX5ANX6A

X7LDX2AX5ANX6AX8ANX9OLD=Y0ED三、避免出現(xiàn)無法編程的梯形圖X5X1X3X2Y1X4Y2LDX3AX5OX1ANX2=Y1LDX1AX5OX3ANX4=Y2EDX1X3X2Y1X5X3X1X4Y2X52.定時器及定時器指令輸入接點設(shè)定值:1~32767定時器號碼（0～255）INPTT37TON定時器分辨率（時基）有三種：1ms、10ms、100ms。定時器的分辨率由定時器號決定定時器的實際設(shè)定時間T=設(shè)定值PT×分辨率TON：接通延時定時器

TOF：斷開延時定時器

TONR：有記憶接通延時定時器類型TS=1200*0.1=120S延時接通定時器TON其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計時值設(shè)定值TS設(shè)定值使能輸入TONPTINT38T38TONPTINI0.1120()T38Q0.1延時斷開定時器TOF其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計時值設(shè)定值TS設(shè)定值使能輸入TOFPTINT38TOFPTINI0.1120T38()T38Q0.1TS=1200*0.1=120S保持型定時器TONR其工作波形圖如下：輸入端Q0.1當(dāng)前值設(shè)定值TSTS=120*10msT4M0.1輸入端設(shè)定值TONRPTINTONRPTINI0.1120T4()T4Q0.1()T4R1M0.1最大值32767120①1ms分辯率定時器每隔1ms刷新一次，刷新定時器位和定時器當(dāng)前值，在一個掃描周期中要刷新多次，而不和掃描周期同步。②10ms分辯率定時器10ms分辯率定時器啟動后，定時器對10ms時間間隔進行計時。程序執(zhí)行時，在每次掃描周期的開始對10ms定時器刷新，在一個掃描周期內(nèi)定時器位和定時器當(dāng)前值保持不變。③100ms分辨率定時器

100ms定時器啟動后，定時器對100ms時間間隔進行計時。只有在定時器指令執(zhí)行時，100ms定時器的當(dāng)前值才被刷新。自復(fù)位式的定時器T33T33T33錯誤正確2.計數(shù)器指令定時器是對PLC內(nèi)部的時鐘脈沖進行計數(shù)，而計數(shù)器是對外部的或由程序產(chǎn)生的計數(shù)脈沖進行計數(shù)。當(dāng)前值：計數(shù)器累計計數(shù)的當(dāng)前值（16位有符號整數(shù)），它存放在計數(shù)器的16位（bit）當(dāng)前值寄存器中。每個計數(shù)器只有一個16位的當(dāng)前值寄存器地址。在一個程序中，同一計數(shù)器號不要重復(fù)使用，更不可分配給幾個不同類型的計數(shù)器。增計數(shù)器設(shè)定值:-32768~32767CUPVC20CTUR復(fù)位計脈沖數(shù)增/減計數(shù)器增計數(shù)減計數(shù)復(fù)位C(0~255)I0.1I1.1I1.2當(dāng)前值輸出端當(dāng)前值減計數(shù)器CUPVC(0~255)CTDLD復(fù)位，裝設(shè)定值計脈沖數(shù)I1.3I1.4當(dāng)前值輸出21計數(shù)器當(dāng)前值等于0時，停止計數(shù)，同時計數(shù)器位被置位“1”設(shè)定值例5.計數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測產(chǎn)品通過檢測器PH機械手KM1KM2傳送帶電機PLC的I/O分配：I0.0—傳送帶停機按鈕I0.1—傳送帶起動按鈕I0.2—產(chǎn)品通過檢測器PHQ0.0—傳送帶電機KM1Q0.1—機械手KM2T37—定時器,定時2秒C10—計數(shù)器，初始值24（每24個產(chǎn)品機械手動作1次）

機械手動作后，延時2秒，將機械手電磁鐵切斷，同時將CT100復(fù)位。CT100復(fù)位后，Y1和TM1也復(fù)位

電機起動后，R1產(chǎn)生寬度為一個掃描周期的正脈沖，使C20和T37復(fù)位

起、停傳送帶電機計數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測Q0.0Q0.0I0.224C20T3720C20Q0.1

每檢測到一個產(chǎn)品，X2產(chǎn)生一個正脈沖，使C20計一個數(shù)C20每計24個數(shù)，機械手動作一次

機械手動作后，延時2秒，將機械手電磁鐵切斷，同時將C20復(fù)位。C20

復(fù)位后，Q0.1和T37也復(fù)位 ()I0.0I0.1C20CUPVCTUR()INPTTONT37T37PQ0.0移位寄存器指令ENOI0.1PENDATAS_BITNSHRBI0.2V10.04ENOLD

I0.1EUSHRB

I0.2,V10.0,4I0.20770100111100溢出位移位前移位一次后VB10.0VB10.0I0.1I0.2正跳變S_BIT一、傳送指令—數(shù)據(jù)傳送指令MOV-BENINOUTENOMOV-WENINOUTENOMOV-DWENINOUTENOMOV-RENINOUTENOMOVBIN,OUTMOVWIN,OUTMOVDWIN,OUTMOVRIN,OUT例：若I0.1=1，則將VW100的數(shù)據(jù)傳送到AC0MOVWVW100,AC0I0.1MOV-WENINOUTENOVW100AC0VW1001046MSBLSB1046AC0MSBLSBVD10數(shù)據(jù)塊傳送指令數(shù)據(jù)塊傳送指令把從輸入（IN）指定地址的N個連續(xù)字節(jié)、字、雙字的內(nèi)容傳送到從輸出（OUT）指定地址開始的N個連續(xù)字節(jié)、字、雙字的存儲單元中去。

MOVBIN,OUTMOVWIN,OUTMOVDWIN,OUTBLKMOV-DWENINOUTENONBLKMOV-WENINOUTENONBLKMOV-BENINOUTENON傳送字節(jié)立即讀、寫指令傳送字節(jié)立即寫（BIW）指令，將從輸入端（IN）指定字節(jié)地址的內(nèi)容寫入輸出端（OUT）指定字節(jié)地址的物理輸出點（QB）。傳送字節(jié)立即讀（BIR）指令，讀取輸入端（IN）指定字節(jié)地址的物理輸入點（IB）的值，并寫入輸出端（OUT）指定字節(jié)地址的存儲單元中。傳送字節(jié)立即讀傳送字節(jié)立即寫MOV-BIRENINOUTENOBIWIN,OUTMOV-BIWENINOUTENOBIRIN,OUT二、數(shù)學(xué)運算指令—1.加法指令+IIN1,OUT+DIN1,OUT+RIN1,OUTADD-IENIN1OUTENOIN2ADD-DIENIN1OUTENOIN2ADD-RENIN1OUTENOIN2-IIN2,OUT-DIN2,OUT-RIN2,OUTSUB-IENIN1OUTENOIN2SUB-DIENIN1OUTENOIN2SUB-RENIN1OUTENOIN22.加法指令整數(shù)加法、減法、乘法、除法雙整數(shù)加法、減法、乘法、除法整數(shù)完全乘法、除法實數(shù)加法、減法、乘法、除法3.乘法指令*IIN1,OUT*DIN1,OUT*RIN1,OUTMUL-IENIN1OUTENOIN2MUL-DIENIN1OUTENOIN2MUL-RENIN1OUTENOIN2MULIN1,OUTMULENIN1OUTENOIN24.除法指令/IIN2,OUT/DIN2,OUT/RIN2,OUTDIV-IENIN1OUTENOIN2DIV-DIENIN1OUTENOIN2DIV-RENIN1OUTENOIN2DIVIN2,OUTDIVENIN1OUTENOIN2整數(shù)完全除法指令，把輸入端（IN）指定的兩個16位整數(shù)相除，產(chǎn)生一個32位結(jié)果，并送到輸出端（OUT）指定的存儲單元中去。其中高16位是余數(shù)，低16位是商。三、轉(zhuǎn)換指令BCD碼轉(zhuǎn)為整數(shù)（BCDI）指令，將輸入端（IN）指定的BCD碼轉(zhuǎn)換成整數(shù)，并將結(jié)果存放到輸出端（OUT）指定的存儲單元中去。輸入數(shù)據(jù)的范圍是0到9999（BCD碼）。整數(shù)轉(zhuǎn)為BCD碼（IBCD）指令，將輸入端（IN）指定的整數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼，并將結(jié)果存放到輸出端（OUT）指定的存儲單元中去。輸入數(shù)據(jù)的范圍是0到9999。指令影響的特殊存儲器位：SM1.6（非法BCD）BCD-IENINOUTENOIBCDOUTI-BCDENINOUTENOBCDIOUT無符號操作1．BCD碼與整數(shù)的轉(zhuǎn)換2．雙字整數(shù)與實數(shù)的轉(zhuǎn)換DI-RENINOUTENOROUNDIN,OUTROUNDENINOUTENOTRUNCENINOUTENOTRUNCIN,OUTDTRIN,OUT雙字整數(shù)轉(zhuǎn)換為實數(shù)雙字整數(shù)轉(zhuǎn)換為實數(shù)實數(shù)轉(zhuǎn)換為雙字整數(shù)雙字整數(shù)轉(zhuǎn)為實數(shù)（DTR）指令：將輸入端（IN）指定的32位有符號整數(shù)轉(zhuǎn)換成32位實數(shù)ROUND取整指令，轉(zhuǎn)換時實數(shù)的小數(shù)部分四舍五入。TRUNC取整指令，實數(shù)舍去小數(shù)部分后，轉(zhuǎn)換成32位有符號整數(shù)。實數(shù)轉(zhuǎn)為雙字整數(shù)指令可分為四舍五入取整（ROUND）和舍去尾數(shù)后取整（TRUNC）指令。取整指令被轉(zhuǎn)換的輸入值應(yīng)是有效的實數(shù)，如果實數(shù)值太大，使輸出無法表示，那末溢出位（SM1.1）被置位。3．雙整數(shù)與整數(shù)的轉(zhuǎn)換DI-IENINOUTENOITDIN,OUTI-DIENINOUTENODTIIN,OUT輸入端（IN）的有符號雙整數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)，并存入OUT。被轉(zhuǎn)換的輸入值應(yīng)是有效的雙整數(shù)，否則溢出位（SM1.1）被置位。欲將整數(shù)轉(zhuǎn)換為實數(shù)，可先用ITD指令把整數(shù)轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)，然后再用DTR指令把雙整數(shù)轉(zhuǎn)換為實數(shù)。例：101C10英寸第六章

STEP7-Micro/WIN32

編程軟件介紹

簡介：STEP7-Micro/WIN32編程軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件，由西門子公司專門為SIMATICS7-200系列可編程序控制器設(shè)計開發(fā)。

本章主要內(nèi)容：軟件的安裝軟件的基本功能編程、調(diào)試、運行監(jiān)控方法第一節(jié)軟件安裝及硬件連接一、軟件安裝軟件來源：STEP7-Micro/WIN32——西門子網(wǎng)站下載或光盤。安裝：雙擊STEP7-Micro/WIN32的安裝程序setup.exe，根據(jù)在線提示，完成安裝。編程語言：選擇英語。界面漢化：安裝完后可用STEP7-Micro/WIN32中文漢化軟件將編程界面和幫助文件漢化，使編程環(huán)境為中文狀態(tài)。

二、硬件連接電纜連接：PC/PPI電纜RS-232與PC機相連，RS-485與PLC的RS-485相連。模式設(shè)置：

PC/PPI電纜DIP