PLC基础学习资料(很实用)ppt课件.ppt
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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能考考 试试 题题 型:型:一、填 空二、单 选三、简答四、给出PLC扩展后各模块I/O地址五、根据已知梯形图程序写出对应语句表指令六、根据程序和已知输入信号画出对应波形七、根据已知顺序功能图写出梯形图程序八、程序设计 考试形式:考试形式:开 卷为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 可编程控制器是一种数字运算操作的电子可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设计,它采用了系统,专为工业环境下应
2、用而设计,它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式的输面向用户的指令,并通过数字式或模拟式的输入入/输出,控制各种类型的机械或生产过程。输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备,都按易于工可编程控制器及其有关外围设备,都按易于工业系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则业系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。设计。PLC的完整定义PLCPLC的基本结构的基本结构PLCPLC的基本结构的基本结构的基本结构的
3、基本结构:PLC主要由主要由中央处理单元(中央处理单元(CPU)、存储器存储器、输入输入/输出接口输出接口(I/O单元)单元)、电源电源和和编程器编程器五大部分组成。五大部分组成。中央处理单元(中央处理单元(CPU):主要完成:主要完成1)从存储器中读取指令从存储器中读取指令;2)执行指令;)执行指令;3)处理中断;)处理中断;4)自诊断功能。)自诊断功能。存储器:存储器:分为系统程序存储器和用户程序存储器。用户程序存储器又可分分为系统程序存储器和用户程序存储器。用户程序存储器又可分为用户程序存储区和用户数据存储区。为用户程序存储区和用户数据存储区。输入输入/输出单元:输出单元:PLCPLC通
4、过它实现与现场信号的联系。通过它实现与现场信号的联系。电源:电源:将外部输入的交流电经过整流、滤波、稳压电路转换成将外部输入的交流电经过整流、滤波、稳压电路转换成PLC的的CPU、存储器、存储器、I/O接口等内部电路所需要的直流电源。接口等内部电路所需要的直流电源。编程器:编程器:人机对话的工具。有简易编程器和智能图形编程器。人机对话的工具。有简易编程器和智能图形编程器。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能常用的开关量常用的开关量输入输入/输出单元接口电路:输出单元接口电路:开关量输入电路开关量输入电路开关量输出电路开关
5、量输出电路直流输入电路直流输入电路交流输入电路交流输入电路晶体管输出电路晶体管输出电路双向晶闸管输出电路双向晶闸管输出电路继电器输出电路继电器输出电路按输入端按输入端按输入端按输入端电源类型电源类型电源类型电源类型 按输出电路按输出电路按输出电路按输出电路所用开关器件所用开关器件所用开关器件所用开关器件为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能输出接口类型输出接口类型有无触点有无触点带载类型带载类型相应时间相应时间晶体管型输出接口晶体管型输出接口无无直流负载直流负载ns量级量级晶闸管型输出接口晶闸管型输出接口无无交流负载交流负
6、载s量级量级继电器型输出接口继电器型输出接口有有交、直流负载交、直流负载ms量级量级 一般情况下,如果一般情况下,如果一般情况下,如果一般情况下,如果PLCPLC控制系统负载的变化不是控制系统负载的变化不是控制系统负载的变化不是控制系统负载的变化不是很频繁,建议优先选用继电器型输出模块。很频繁,建议优先选用继电器型输出模块。很频繁,建议优先选用继电器型输出模块。很频繁,建议优先选用继电器型输出模块。开关量输出电路类型比较:开关量输出电路类型比较:PLC的工作原理 1、PLC在在运运行行(RUN)模模式式下下每每个个扫扫描描周周期期将将反反复复执执行行五五个个阶段的工作过程:阶段的工作过程:内部
7、处理、通信处理、输入采样、用户程序执行、输出刷新。内部处理、通信处理、输入采样、用户程序执行、输出刷新。2、扫描周期:、扫描周期:在在RUN工作状态时,执行一次所有任务的扫描操作所需的时工作状态时,执行一次所有任务的扫描操作所需的时间称为扫描周期,其典型值为间称为扫描周期,其典型值为1100ms。扫描周期的长短与。扫描周期的长短与用户程序的长短、指令的种类和用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有关。执行指令的速度有关。3、PLC工作原理工作原理:周期循环扫描、集中输入与集中输出周期循环扫描、集中输入与集中输出。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育
8、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能0.10.21MML+1L0.0SB1SB2起动起动停止停止DC 24VAC 220VKMFRQ0.0I0.1I0.2输入映象寄存器输入映象寄存器输出映象寄存器输出映象寄存器I0.1I0.2Q0.0Q0.0读取输入读取输入/输入采样输入采样执行用户程序执行用户程序改写输出改写输出/输出刷新输出刷新为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能PLCPLCPLCPLC的主要特点:的主要特点:的主要特点:的主要特点:1.高可靠性和强抗干扰能力高可靠性和强抗干扰能力2.通用性强,使用方便通用性强,使
9、用方便 3.功能强,适应面广功能强,适应面广 4.编程简单易学编程简单易学 5.PLC控制系统的设计、安控制系统的设计、安装、调试、维护方便装、调试、维护方便 6.体积小,能耗低,易于实体积小,能耗低,易于实现机电一体化现机电一体化1.输入输出点数输入输出点数 2.存储容量存储容量3.扫描扫描速度速度4.指令的种类和条数指令的种类和条数5.内部寄存器内部寄存器6.高级模块高级模块7.支持软件支持软件8.通信功能通信功能 PLCPLCPLCPLC的技术性能指标:的技术性能指标:的技术性能指标:的技术性能指标:为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发
10、挥中小学图书室育人功能S7-200 CPU22XS7-200 CPU22X系列产品的系列产品的I/OI/O配置及地址分配配置及地址分配项项目目CPU221CPU222CPU224CPU226本机本机数字量输入数字量输入地址分配地址分配6输入输入I0.0I0.58输入输入I0.0I0.714输入输入I0.0I0.7I1.0I1.524输入输入I0.0I0.7I1.0I1.7I2.0I2.7本机本机数字量输出数字量输出地址分配地址分配4输出输出Q0.0Q0.36输出输出Q0.0Q0.510输出输出Q0.0Q0.7Q1.0Q1.116输出输出Q0.0Q0.7Q1.0Q1.7本机模拟量本机模拟量输入输
11、入/输出输出无无无无无无无无可扩展模块可扩展模块数量数量无无2个模块个模块7个模块个模块7个模块个模块为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 在设计在设计PLC控制系统时,当控制系统时,当CPU模块提供的本地模块提供的本地I/O(具有固定的(具有固定的I/O地址)不够用时,可以将扩展模地址)不够用时,可以将扩展模块连接到块连接到CPU的右侧来增加的右侧来增加I/O点,形成点,形成I/O链。链。S7-200主机扩展应考虑以下因素:主机扩展应考虑以下因素:允许主机所带扩展模块的数量允许主机所带扩展模块的数量数字量数字量I/O映
12、像区的大小映像区的大小模拟量模拟量I/O映像区的大小映像区的大小内部电源的负载能力内部电源的负载能力128入入/128出(出(I0.0I15.7,Q0.0Q15.7)CPU222:16入入/16出;其他出;其他32入入/32出出CPU222:2块;其他块;其他7块块各扩展模块消耗各扩展模块消耗DC5V或或DC24V电源的电流总和应不超电源的电流总和应不超过过CPU模块所能提供的功率(或电流)值。模块所能提供的功率(或电流)值。S7-200 PLCS7-200 PLC的系统配置的系统配置为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
13、 数字量模块数字量模块总是保留以总是保留以8 8位(位(1 1个字节)递增个字节)递增的方式的方式分配地址。如果分配地址。如果CPU CPU 或模块在为物理或模块在为物理I/OI/O点分配地址点分配地址时未用完一个字节,则那些未用位不能分配给时未用完一个字节,则那些未用位不能分配给I/OI/O链链中的后续模块。中的后续模块。模拟量模拟量I/OI/O点点总是以总是以两点递增两点递增的方式来分配空间。如的方式来分配空间。如果模块没有给每个点分配相应的物理点,则这些果模块没有给每个点分配相应的物理点,则这些I/OI/O点会消失并且不能够分配给点会消失并且不能够分配给I/OI/O链中的后续模块。链中的
14、后续模块。对于同种类型的输入输出模块而言,模块的对于同种类型的输入输出模块而言,模块的I/OI/O地址地址取决于取决于I/OI/O类型和模块在类型和模块在I/OI/O链中的位置链中的位置。扩展模块扩展模块I/O地址分配原则:地址分配原则:为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例:例:S7-200 PLC扩展系统的扩展系统的I/O地址怎么分配?地址怎么分配?为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例:例:CPU224XPCPU224XP4 4InIn4Ou
15、t4Out8In8In4 4 AInAIn11AOutAOutI2.0Q2.0I2.1Q2.1I2.2Q2.2I2.3Q2.3I3.0I3.1I3.2I3.3I3.4I3.5I3.6I3.7AIW4AQW4AIW6AIW8AIW10I0.0Q0.0I0.7Q0.7I1.0Q1.0Q1.1I1.5AIW0AQW0AIW2 S7-200系列系列PLC_CPU224XP本机本机I/O数为:数为:14入入/10出出(数字量)和(数字量)和2入入/1出(模拟量),现出(模拟量),现I/O模块扩展情况如图所模块扩展情况如图所示,请对应写出示,请对应写出I/O地址分配。地址分配。为深入学习习近平新时代中国特
16、色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(2 2)梯形图的特点)梯形图的特点 采用软元件,有采用软元件,有“0”/0”/“1”1”(OFF/ONOFF/ON)状态;)状态;“能流能流”从左到右流过;从左到右流过;触点可以无限使用;触点可以无限使用;解算结果将马上为后续程序解算结果将马上为后续程序所利用;所利用;解算条件不是现场开关的实解算条件不是现场开关的实际状态;际状态;程序输出不能直接驱动现场程序输出不能直接驱动现场执行机构。执行机构。(1 1)梯形图的组成)梯形图的组成触点触点逻辑输入条件(开关、按钮、内部条件逻辑输入条件(开关、按钮、内部条件)
17、线圈线圈逻辑输出条件(指示灯、交流接触器、内部输出条件逻辑输出条件(指示灯、交流接触器、内部输出条件)功能块功能块各种附加指令(定时器、计数器、数学运算各种附加指令(定时器、计数器、数学运算)梯形图编程语言(梯形图编程语言(LAD)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能*这些编程软元件都这些编程软元件都这些编程软元件都这些编程软元件都存放在哪?存放在哪?存放在哪?存放在哪?*它们在这个存放区它们在这个存放区它们在这个存放区它们在这个存放区域中的地址如何表示域中的地址如何表示域中的地址如何表示域中的地址如何表示?*一共有多少
18、种编程一共有多少种编程一共有多少种编程一共有多少种编程软元件?软元件?软元件?软元件?*如何去使用这些软如何去使用这些软如何去使用这些软如何去使用这些软元件?元件?元件?元件?解决了解决了4个问题:个问题:为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解决问题解决问题1 1:*这些编程软元件都存放在哪?这些编程软元件都存放在哪?这些编程软元件都存放在哪?这些编程软元件都存放在哪?这些软元件存放在用户程序存储器的数据这些软元件存放在用户程序存储器的数据区之中。数据区是区之中。数据区是S7-200 CPU提供的存储器的提供的存储器的特
19、定区域,是用户程序执行过程中的内部工作特定区域,是用户程序执行过程中的内部工作区域,它使得区域,它使得CPU的运行更快、更高效。的运行更快、更高效。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能*这些软元件在数据存储区中的地址如何表示?这些软元件在数据存储区中的地址如何表示?这些软元件在数据存储区中的地址如何表示?这些软元件在数据存储区中的地址如何表示?数据区存储器地址的表示格式有位、字节、字、双字数据区存储器地址的表示格式有位、字节、字、双字地址格式。地址格式。(1)位地址格式位地址格式(2)字节、字、双字地址格式字节、字、双字
20、地址格式(3)其他地址格式其他地址格式Ax.y存储器区域标识符存储器区域标识符存储器区域标识符存储器区域标识符位号位号位号位号字节地址字节地址字节地址字节地址ATx存储器区域标识符存储器区域标识符存储器区域标识符存储器区域标识符该字节、字或双字的该字节、字或双字的该字节、字或双字的该字节、字或双字的起始字节地址起始字节地址起始字节地址起始字节地址数据长度数据长度数据长度数据长度Ay存储器区域标识符存储器区域标识符存储器区域标识符存储器区域标识符元件号元件号元件号元件号解决问题解决问题2 2:为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育
21、人功能解决问题解决问题3 3:*一共有多少种编程软元件?一共有多少种编程软元件?一共有多少种编程软元件?一共有多少种编程软元件?1313种软元件:种软元件:种软元件:种软元件:输入映象寄存器(输入映象寄存器(I)只读只读输出映像寄存器(输出映像寄存器(Q)只写只写内部标志位存储器(内部标志位存储器(M)线圈和触点同时出现在程序中线圈和触点同时出现在程序中变量存储器(变量存储器(V)全局有效全局有效局部存储器(局部存储器(L)局部有效局部有效顺序控制继电器存储器(顺序控制继电器存储器(S)一定与顺控指令配合使用表示一定与顺控指令配合使用表示“步步”特殊标志位存储器(特殊标志位存储器(SM)记住:
22、记住:SM0.0,SM0.1,SM0.4,SM0.5,SM1.0,SM1.1,SM1.2,SM1.3定时器存储器(定时器存储器(T)有有2种寻址形式种寻址形式计数器存储器(计数器存储器(C)计数计数上升沿上升沿的次数的次数,有有2种寻址形式种寻址形式累加器(累加器(AC)32位位。可按字节、字、双字存取。可按字节、字、双字存取高速计数器(高速计数器(HC)当前值为当前值为32位位,只读,只读模拟量输入映像寄存器(模拟量输入映像寄存器(AI)1个字长个字长,只读,只读模拟量输出映像寄存器(模拟量输出映像寄存器(AQ)1个字长个字长,只写,只写为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大
23、精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能在特殊标志位存储器(在特殊标志位存储器(SM)中:)中:SM0.0 CPUSM0.0 CPU运行时,该位始终为运行时,该位始终为“1”“1”SM0.1 SM0.1 该位在首次扫描时为该位在首次扫描时为“1”“1”SM0.4 SM0.4 提供周期为提供周期为1min1min,占空比为,占空比为5050的时钟脉冲的时钟脉冲SM0.5 SM0.5 提供周期为提供周期为1s1s,占空比为,占空比为5050的时钟脉冲的时钟脉冲SM1.0 SM1.0 执行某些指令时,其结果为执行某些指令时,其结果为0 0时,该位置时,该位置“1”“1”SM1.1 S
24、M1.1 执行某些指令时,其结果溢出或为非法数值时,执行某些指令时,其结果溢出或为非法数值时,该位置该位置“1”“1”SM1.2 SM1.2 执行数学运算时,其结果为负数时,该位置执行数学运算时,其结果为负数时,该位置“1”“1”SM1.3 SM1.3 试图除以试图除以0 0时,该位置时,该位置“1”“1”为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例:连续连续“字字”间接寻址间接寻址MOVD&MD100,VD10 MOVW*VD10,AC0 DECDVD10DECDVD10例例:连续连续“字节字节”间接寻间接寻址址MOVD&
25、MW100,AC3 MOVB*AC3,AC0 INCDAC3例例:连续连续“双字双字”间接寻间接寻址址MOVD&MB100,LD1 MOVD*LD1,VD20 INCDLD1INCDLD1INCDLD1INCDLD1解决问题解决问题4 4:*如何去使用这些软元件?如何去使用这些软元件?如何去使用这些软元件?如何去使用这些软元件?立即寻址立即寻址直接寻址直接寻址间接寻址间接寻址:指令中,数据类型应指令中,数据类型应指令中,数据类型应指令中,数据类型应与指令标识符相匹配与指令标识符相匹配与指令标识符相匹配与指令标识符相匹配!建立指针建立指针间接存取间接存取修改指针修改指针 可作为地址指针的存储器有
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