PLC基础学习资料(很实用)ppt课件

PLC的基本结构
PLC的基本结构:
PLC主要由中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出接口 （I/O单元）、电源和编程器五大部分组成。
中央处理单元（CPU）：主要完成1）从存储器中读取指令；2）执行指令； 3）处理中断；4）自诊断功能。
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 为用户程序存储区和用户数据存储区。
Q0.0
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PLC的主要特点：
PLC的技术性能指标：
1.高可靠性和强抗干扰能力 2.通用性强，使用方便 3.功能强，适应面广 4.编程简单易学 5.PLC控制系统的设计、安
装、调试、维护方便 6.体积小，能耗低，易于实
现机电一体化
1.输入输出点数 2.存储容量 3.扫描速度 4.指令的种类和条数 5. 内部寄存器 6. 高级模块 7. 支持软件 8. 通信功能
输入/输出单元：PLC通过它实现与现场信号的联系。
电源：将外部输入的交流电经过整流、滤波、稳压电路转换成PLC的CPU、 存储器、I/O接口等内部电路所需要的直流电源。
编程器：人－机对话的工具。有简完整易最编新p程pt 器和智能图形编程器。
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常用的开关量输入/输出单元接口电路：
按输入端 电源类型
开关量输入电路
过CPU模块所能提供的功率（或电流）值。
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扩展模块I/O地址分配原则：
数字量模块总是保留以8位（1个字节）递增的方式 分配地址。如果CPU 或模块在为物理I/O点分配地址 时未用完一个字节，则那些未用位不能分配给I/O链 中的后续模块。
模拟量I/O点总是以两点递增的方式来分配空间。如 果模块没有给每个点分配相应的物理点，则这些I/O 点会消失并且不能够分配给I/O链中的后续模块。
对于同种类型的输入输出模块而言，模块的I/O地址 取决于I/O类型和模块在I/O链中的位置。
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例：
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例：
▪
S7-200系列PLC_CPU224XP本机I/O数为：14入/10出
（数字量）和2入/1出（模拟量），现I/O模块扩展情况如图所
示，请对应写出I/O地址分配。
间接寻址: 例:连续“字节”间接寻 建立指针 址
MOVD &MW100, AC3
间接存取 修改指针 MOVB *AC3, AC0
INCD AC3
例:连续“字”间接寻址 MOVD &MD100, VD10 MOVW *VD10, AC0 DECD VD10 DECD VD10
例:连续“双字”间接寻 址
特殊标志位存储器（SM）记住： SM0.0, SM0.1, SM0.4, SM0.5,
SM1.0, SM1.1, SM1.2, SM1.3
定时器存储器（T） 有2种寻址形式
计数器存储器（C） 计数上升沿的次数,有2种寻址形式
累加器（AC）
32位。可按字节、字、双字存取
高速计数器（HC） 当前值为32位，只读
• SM0.5 —— 提供周期为1s，占空比为50％的时钟脉冲
• SM1.0 —— 执行某些指令时，其结果为0时，该位置“1”
• SM1.1 —— 执行某些指令时，其结果溢出或为非法数值时，
•
该位置“1”
• SM1.2 —— 执行数学运算时，其结果为负数时，该位置“1”
• SM1.3 —— 试图除以0时，该位置“1”
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4.置位/复位指令
STL指令 S bit ,N R bit ,N
LAD 指令
bit S N
bit R N
功能
置位输出 N：1～255
复位输出 N：1～255
操作数
数据 类型
位地址 BOOL
位地址 BOOL
存储区
bit: I、Q、M、 SM、V、L 、 S、T（位）、 C（位）
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解决问题4：
* 如何去使用这些软元件？
立即寻址 例：MOVB 2#1011_0001,VB10; MOVW 1024,VW20; MOVD 16＃3C4D5E67,VD200
直接寻址 例：AND Q5.5 ; ORB VB33,LB21 ; MOVW AC0,AQW2 ; MOVD AC1,VD200
10输出 Q0.0~Q0.7 Q1.0~Q1.1
无
2个模块
7个模块
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CPU226
24输入 I0.0~I0.7 I1.0~I1.7 I2.0~I2.7 16输出 Q0.0~Q0.7 Q1.0~Q1.7
无
7个模块
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S7-200 PLC的系统配置
在设计PLC控制系统时，当CPU模块提供的本地 I/O（具有固定的I/O地址）不够用时，可以将扩展模 块连接到CPU的右侧来增加I/O点，形成I/O链。
3、PLC工作原理: 周期循环扫描、集中输入与集中输行用户程序
起动 停止
SB1 0.1
SB2 0.2
1M
M
DC 24V L+
输入映象寄存器
1L AC 220V
KM
FR
0.0
I0.1 I0.2
输出映象寄存器
Q0.0
改写输出/输完出整刷最新新ppt
I0.1
I0.2 Q0.0
CPU224XP
4 In 4 Out
8 In
4 AIn 1 AOut
I0.0 Q0.0 I2.0 Q2.0 I3.0
AIW4 AQW4
I2.1 Q2.1 I3.1
AIW6
I0.7 Q0.7 I2.2 Q2.2 I3.2
AIW8
I1.0 Q1.0 I2.3 Q2.3 I3.3
AIW10
Q1.1
I3.4
ON bit
bit
逻辑“或” 位地址 BOOL
（常闭触点）
NOT
NOT
取“非”
无
无
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3.正、负跳变指令
STL指令 LAD指令 功能 操作数
当检测到一次
EU
P
正跳变时，进 行跳变，接通
无
一个扫描周期
数据 类型
存储区
当检测到一次
ED
N
负跳变时，进 行跳变，接通
无
一个扫描周期
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直流输入电路 交流输入电路
按输出电路
开关量输出电路 所用开关器件
晶体管输出电路 双向晶闸管输出电路
继电器输出电路
开关量输出电路类型比较：
输出接口类型 有无触点 带载类型
相应时间
晶体管型输出接口
无
直流负载
ns量级
晶闸管型输出接口
无
交流负载
μs量级
继电器型输出接口
有
交、直流负载 ms量级
一般情况下，如果PLC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。
模拟量输入映像寄存器（AI） 1个字长，只读
模拟量输出映像寄存器（AQ） 1个字长，只写
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在特殊标志位存储器（SM）中：
• SM0.0 —— CPU运行时，该位始终为“1”
• SM0.1 —— 该位在首次扫描时为“1”
• SM0.4 —— 提供周期为1min，占空比为50％的时钟脉冲
* 它们在这个存放区 域中的地址如何表示 ？
* 一共有多少种编程 软元件？
* 如何去使用这些软 元件？
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解决问题1：
* 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 区之中。数据区是S7-200 CPU提供的存储器的 特定区域，是用户程序执行过程中的内部工作 区域，它使得CPU的运行更快、更高效。
INCD LD1 INCD LD1
指令中，数据类型应 与指令标识符相匹配!
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梯形图编程的基本规则
（1）梯形图按“自上而下，自左到右”的顺序绘制；
（2）将串联触点多的逻辑行放在上面，将并联触点多的逻辑 行放在左面；
（3）触点画在水平支路上，不含触点的支路放在垂直方向；
（4）一个触点上不应有双向“能流”通过；
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4.2.1 基本逻辑指令
1.输入/输出（I/O）指令
STL指 LAD指令 功能 操作数 数据类型 令
bit 输入（常
LD bit
开触点） 位地址 BOOL
bit LDN bit
输入（常 位地址 BOOL 闭触点）
＝ bit
输出 位地址 BOOL
存储区
I、Q、 M、SM、 V、 L 、 S、 T（位）、 C（位）
PLC的工作原理
1、PLC在运行（RUN）模式下每个扫描周期将反复执行五个 阶段的工作过程：
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：
在RUN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1～100ms。扫描周期的长短与 用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有关。
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解决问题2：
* 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
地址格式。
Ax.y
(1)位地址格式
存储器区域标识符 字节地址
位号
(2)字节、字、双字地址格式
AT x
存储器区域标识符 数据长度
该字节、字或双字的 起始字节地址
(3)其他地址格式
Ay
（5）两个逻辑行之间虽联系但逻辑关系不清晰时，应变换。
（6）一般来说，一条支路上串联或并联的常开触点不超过7 个，常闭触点不超过6个。
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4.2 S7-200 PLC的基本指令
4.2.1 基本逻辑指令 4.2.2 复杂逻辑指令 4.2.3 定时器和计数器指令 4.2.4 顺序控制继电器指令 4.2.5 移位寄存器指令 4.2.6 比较操作指令
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2.位逻辑运算指令
STL指 令
A bit AN bit
O bit
LAD指令 功能 操作数 数据类型
bit
逻辑“与”
（常开触点） 位地址 BOOL
bit
逻辑“与” 位地址 BOOL
（常闭触点）
bit
逻辑“或” 位地址 BOOL
（常开触点）
存储区
I、Q、 M、SM、 V、 L 、 S、 T（位） C（位）
存储器区域标识符
元件号
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解决问题3：
* 一共有多少种编程软元件？
13种软元件：
输入映象寄存器（I） 只读
输出映像寄存器（Q） 只写
内部标志位存储器（M）线圈和触点同时出现在程序中
变量存储器（V）
全局有效
局部存储器（L）
局部有效
顺序控制继电器存储器（S）一定与顺控指令配合使用表示“步”
根据顺序功能图画出梯形图顺序功能图利用内部标志位存储器m表示步以转换为中心以转换为中心实现梯形图转换第72页共89页plc应用程序的典型环节应用程序的典型环节11电劢机的启停控制33电劢机的正反转控制电劢机的正反转控制44通电禁止输出通电禁止输出55闪烁电路闪烁电路66报警电路报警电路77高精度时钟高精度时钟88脉冲宽度可控脉冲宽度可控99分频电路分频电路第73页共89页11电劢机的启劢不停止控制程序电劢机的启劢不停止控制程序i01停止按钮sb1i02启劢按钮sb2q01接触器km第74页共89页22具有点劢功能的电劢机启劢停止控制程序具有点劢功能的电劢机启劢停止控制程序i00停止按钮sb1i01启劢按钮sb2i02点劢按钮sb3q01接触器kmm20m20点劢标志位点劢标志位模拟先断后合的效果模拟先断后合的效果用来破坏q01自锁ac220v第75页共89页33反反转转反转正转延迟t1时间反转延迟t2时间互锁触正反转标志第76页共89页44通电禁止输出程序通电禁止输出程序第77页共89页55闪烁电路闪烁电路i00i00t37t37t38t38q00q001s1s2s2s第78页共89页66报警电路报警电路i00i00故障故障i10i10消铃i11i11试灯试铃q07铃铃第79页共89页77高高度度时时第80页共89页88脉脉冲冲宽宽度度可可i00i00q00q002s2s2s2s2s2sm01収挥了作用第81页共89页99分频电路分频电路输入信号输入信号i01i01输出信号输出信号q00q00t3t3t2t2t1t1t4t4保障了保障了m00m00为为单脉冲单脉冲第82页共89页第83页共89页61通信及网绚基础串行通信的基本概念串行通信的基本概念按信息传输栺式异步通信同步通信单工通信方式全双工通信方式半双工通信方式按数据在通信线路进行传送的方向数据的通信并行通信串行通信按传输数据的时空顺序rs232crs485rs422a第84页共89页网绚概述plc不计算机之间或多台plc之间也可直接或通过通信处理器构成网绚以实现信息交换
S7-200 CPU22X系列产品的I/O配置及地址分配
项目
CPU221
本机 数字量输入
地址分配 本机
数字量输出 地址分配
本机模拟量 输入/输出
可扩展模块 数量
6输入 I0.0~I0.5
4输出 Q0.0~Q0.3
无
无
CPU222
8输入 I0.0~I0.7
6输出 Q0.0~Q0.5
无
CPU224
14输入 I0.0~I0.7 I1.0~I1.5
（2）梯形图的特点
➢ 采用软元件，有“0”/“1” （OFF/ON）状态；
➢ “能流”从左到右流过；
➢ 触点可以无限使用；
➢ 解算结果将马上为后续程序 所利用；
➢ 解算条件不是现场开关的实 际状态；
➢ 程序输出不能直接驱动现场
完整执最新行pp机t 构。
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解决了4个问题：
* 这些编程软元件都 存放在哪？
I1.5
I3.5
AIW0 AQW0
I3.6
AIW2
完整最新ppt I3.7
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梯形图编程语言（LAD）
（1）梯形图的组成
• 触点 —— 逻辑输入条件（开关、按钮、内部条件…） • 线圈 —— 逻辑输出条件（指示灯、交流接触器、内部输出条件…） • 功能块 — 各种附加指令（定时器、计数器、数学运算…）
MOVD &MB100, LD1 MOVD *LD1, VD20 INCD LD1 INCD LD1
➢ 可作为地址指针的存储器有：V、L、AC（1∼3） ➢ 可间接寻址的存储器区域有：I、Q、V、M、S、T(仅当 前值)、C(仅当前值)。
➢ 对独立的位（BIT）值或模拟量值不能完整进最行新间ppt接寻址。
考试形式：开 卷
考 试 题 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
PLC的完整定义
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 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 面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输 入/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 业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则 设计。
S7-200主机扩展应考虑以下因素：