《plc详细讲解》

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2. PLC控制系统的特点
（1）PLC控制系统硬件结构简单 （2）PLC的控制逻辑更改方便 （3）系统稳定、维护方便
1.2 PLC的产生与定义
可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工
业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其
内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算
KM
PLC控制外部接线
SB2
KM
SB1
PLC
KH
~
输出 设备
用继电器控制——要改变控制电路的实际接线。
用PLC控制——外部接线不变，改变用户程序。
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二、 语句表编程语言
用助记符表示指令的功能 指令语句是PLC用户程序的基础元素 多条指令语句的组合构成了语句表 程序
I0.0 I0.1
LD
(Q0.0)
CPU221
CPU222
90 x 80 x 62 90 x 80 x 62
4 096字节 4 096字节 2 048字节 50小时
6入/4出
0个模块 4路30KHz 2路20KHz
2路20KHz
4 096字节 4 096字节 2 048字节 50小时
8入/6出
2个模块 4路30KHz 2路20KHz
线圈通电
KM Q0.0
PLC
1L
~
KM通电
接点闭合
Q0.0
I0.0 I0.1 I0.2 Q0.0
KM
（）
Q0.0
ST I0.2 I0.2
≈
1M
触点闭合
~
1L
PLC
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触点断开 电动停转
SB2闭合
I0.1 断 开
Q
FU KM KH
SB1 I0.0 SB2 I0.1 ST I0.2
1M
M
3~
线圈断电
3. 两种控制中继电器的区别
物理继电器
继电器需硬接线连接 触点个数有限
继电器的接线改变——控制功能改变
PLC继电器
继电器用程序软连接
触点个数无限
PLC的用户程序改变—— 控制功能改变
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例 Q如
FU
继电器控制接线
KH KM SB1 SB2
KM 主电路 相同
KH
M
输入
3~
设备
欲改变控制功能：
基本数据类型 字节B（8位） 字W（16位）
双字D（32位） 布尔型（1位） 实数（32位）
无符号整数
十进制
十六进制
0～255
0～FF
0～65535 0～FFFF
0～ 4 294 967 295
0或1
－1038～1038
0～ FFFFFFFF
基本数据 类型
字节B（8 位）
整型（16 位）
双整型 （32位）
等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制各
种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外围设
备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其
功能的原则设计。
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4
1.3 PLC的应用、分类及程序语言
1. PLC主要应用以下几个方面 （1）开关量逻辑控制 （2）模拟量控制 （3）运动控制 （4）多级控制
QD0、QD4、QW8、QD12
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128点 16个 8个 4个
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（1）位 Q[字节地址].[位地址] Q0.0表示数字量输出映象区第0个字节的第0位。
（2）字节（B）
QB[起始字节地址]
QB0表示数字量输出映象区第0个字节，共8位，其中第0 位是最低位，第7位为最高位。
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（3）字（W） QW[起始字节地址]
小型机
小于128点
按I/O点的总数分
中型机
129～512点
大型机
512点以上
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6
3. 程序语言 梯形图语言
指令表语言
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7
1.4 PLC的结构
主要由CPU、存储器、I/O接 口、通信接口和电源等几部分 组成
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1.5 PLC的循环扫描工作方式
每一个扫描周期分为读 输入、执行程序、处理 通讯请求、执行CPU自 诊断和写输出5个阶段
65536点
8192个 4096个 2048个
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（1）位 V[字节地址].[位地址] V1.0表示变量存储器第1个字节的第0位。
（2）字节（B）
VB[起始字节地址]
VB0表示变量存储器第0个字节，共8位，其中第0位是最低 位，第7位为最高位。
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（3）字（W） VW[起始字节地址]
CPU224、226有32路模拟量输出： AQW0、AQW2、…AQW62
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2.2.4 变量存储器区（V区）
变量存储器区用于程序执行过程中存储逻辑运算的中间结果， 也可以使用变量存储器保存与工作过程相关的数据。
位
字节 字
双字
V0.0～V0.7 …
V8191.0～V8191.7
VB0、VB1、…VB8191 VW0、VW2、…VW8190 VD0、VD4、…VD8188
O
Q0.0
AN =
I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.0
梯形图程序
语句表程序
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3. PLC控制的原理
等效电路图
Q
FU KM KH
SB1 I0.0 SB2 I0.1 ST I0.2
1M
M 3~
主电路
输入端子SB1
SB2
I0.0 I0.0
I0.1 I0.1
I0.0 I0.1 Q0.0
I0.2 Q0.0 （）
2路20KHz
1 配时钟卡
1 配时钟卡
1 RS-485
1 RS-485
有
256 （128入/128出）
0.22μs /指令 精选课件
CPU224
120.5 x 80 x 62
8 192字节 12 288字节 8 192字节 100小时 14入/10出 7个模块 6路30KHz 4路20KHz 2路20KHz 2 内置
1 RS-485
CPU226 190 x 80 x 62
16 384字节 24 576字节 10 240字节 100小时 24入/16出 7个模块 6路30KHz 4路20KHz 2路20KHz 2 内置 2 RS-485
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2.1.2 S7-200系列PLC的外部端子图
每种型号的CPU都有
DC/DC/DC AC/DC/RLY 分别表示CPU电源的类型、输入端口的电源类型及输出 端口器件的类型。 DC为晶体管，RLY为继电器
位
字节 字
双字
I0.0～I0.7 …
I15.0～I15.7
IB0、IB1、…IB15 IW0、IW2、…IW14 ID0、ID4、ID8、ID12
128点
16个 8个 4个
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（1）位 I[字节地址].[位地址] I1.0表示数字量输入映象区第1个字节的第0位。
（2）字节（B）
IB[起始字节地址]
一个字含四个字节，这四个字节的地址必须连续，最低位字节 在一个双字中是最高8位。如ID0中IB0是最高8位，IB1是高8 位，IB2是低8位，IB3是最低8位
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2. 数字量输出映象区（Q区）
位
字节 字
双字
Q0.0～Q0.7 …
Q15.0～Q15.7 QB0、QB1、…QB15 QW0、QW2、…QW14
ST I0.2 I0.2
公共端
≈
1M
PLC
KM Q0.0
PLC
1L
~
输出端子
Q0.0
KM
~
1L
公共端
输入部分
用户程序
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输出部分
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触点闭合 电动机转
SB1闭合
I0.0闭 合
I0.0 I0.0
SB2 I0.1 I0.1
Q
FU KM KH
SB1 I0.0 SB2 I0.1 ST I0.2
1M
M
3~
IB0表示数字量输入映象区第0个字节，共8位，其中第0位 是最低位，第7位为最高位。
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（3）字（W） IW[起始字节地址]
一个字含两个字节，这两个字节的地址必须连续，其中低位 字节是高8位，高位字节是低8位。如IW0中IB0是高8位，IB1 是低8位
（4）双字（DW） ID[起始字节地址]
CPU224、226有32路模拟量输入：AIW0、AIW2、…AIW62
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2. 模拟量输出映象区（AQ区） AQW[起始字节地址]
把1个字长（16位 ）的数字量按比例转换成模拟电压或电流 输出。模拟量输出用区域标识符（AQ）、数据长度（W） 及字节的起始地址表示。
CPU221、222有16路模拟量输出： AQW0、AQW2、…AQW30
一个字含两个字节，这两个字节的地址必须连续，其中低位 字节是高8位，高位字节是低8位。如VW0中IB0是高8位， VB1是低8位
（4）双字（DW） VD[起始字节地址]
一个字含四个字节，这四个字节的地址必须连续，最低位字节 在一个双字中是最高8位。如VD0中IB0是最高8位，VB1是高8 位，VB2是低8位，VB3是最低8位
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2. PLC分类
按结构分
整体式
整体式的PLC也称为PLC的基本单元， 在基本单元的基础上可以加装扩展模块 以扩大其使用范围。适合常规电气控制。
模块式
模块式的PLC是把CPU、输入接口、输 出接口等做成独立的单元模块，具有配 置灵活、组装方便的优势，适合输入/输 出点数差异较大或有特殊功能要求的控 制系统。
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2.2.3 模拟量输入输出映象区（AI/AQ区）
1. 模拟量输入映象区（AI区） AIW[起始字节地址]
将测得的模拟量（如温度、压力）转换成1个字长（16位 ）的 数字量存储。模拟量输入用区域标识符（AI）、数据长度（W） 及字节的起始地址表示。
CPU221、222有16路模拟量输入：AIW0、AIW2、…AIW30
可编程序控制器应用技术
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1
第1章 概述
1.1 PLC控制系统的构成与特点
1. PLC控制系统的构成
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2
继电器控制系统和PLC 控制系统实现逻辑控制 的方式不同，继电器控 制逻辑由继电器硬件连 线组成，PLC控制逻辑 由程序组成。PLC利用 程序中的“软继电器” 取代传统的物理硬件继 电器，使控制系统的硬 件结构大大简化，具有 价格便宜、维护方便、 编程简单、控制功能强 等优点。
一个字含两个字节，这两个字节的地址必须连续，其中低位 字节是高8位，高位字节是低8位。如QW0中IB0是高8位， QB1是低8位
（4）双字（DW） QD[起始字节地址]
一个字含四个字节，这四个字节的地址必须连续，最低位字节 在一个双字中是最高8位。如QD0中IB0是最高8位，QB1是高 8位，QB2是低8位，QB3是最低8位
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2.2.5 位存储器区（M区）
PLC执行程序过程中，常常需要位控制，位存储器就是根 据这个要求建立的。
位
字节 字
双字
M0.0～M0.7 …
M31.0～M31.7
MB0、MB1、…MB31 MW0、MW2、…MW30 MD0、MD4、…MD28
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CPU221 DC/DC/DC端子图
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23
CPU222 AC/DC/RLY端子图
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CPU224 AC/DC/RLY端子图
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25
CPU226 AC/DC/RLY端子图
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2.2 S7-200CPU存储器的数据区
2.2.1 数据类型
1. 数据类型及范围
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1. 梯形图编程语言
梯形图编程语言是一种图形语言
两种梯形图的继电器符号图对照
物理继电器 PLC继电器
线圈
（）
触 常开 点 常闭
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2. 两种控制的梯形图比较
继电器 控制
PLC控制
SB1
SB2
线圈Biblioteka KMKM I0.0 Q0.0
常开触点
I0.1 （Q0.0）
常闭触点 线圈
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有符号整数 十进制
－128～127
十六进制 80～7F
－32 768～32 767 8000～7FFF
－2 147 483 648～2 147 483
647
80000000～ 7FFFFFFF
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2. 常数
进制 十进制 十六进制 二进制 ASCII码
实数或浮点格式
使用格式 十进制数值 十六进制值 二进制值 ‘ASCII码文本’
ANSI/IEEE 754-1985
举例 20 047 16#4E4F 2#100 1110 0100 1111 ‘How are you?’ +1.175495E-38（正数） －1.175495E-38（负数）
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2.2.2 数字量输入输出映象区（I/Q区）
1. 数字量输入映象区（I区）
KM Q0.0
PLC
1L
~
KM通断电
接点断开
I0.0 I0.0
SB2 I0.1 I0.1
I0.0 I0.1 Q0.0
I0.2 Q0.0 （）
Q0.0
KM
ST I0.2 I0.2
≈
1M
触点断开
~
1L
PLC
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第2章 存储器的数据类型与寻址方式
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2.1 S7-200的主要指标及接线端口
2.1.1 S7-200的主要指标 1. S7-200 PLC的结构
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2. S7-200的主要指标
特性 外形尺寸（mm）
可在运行模式下编辑 不可在运行模式下编辑 数据存储区 掉电保持时间 本机I/O：数字量 扩展模块
高速计数器:单相/双相
脉冲输出（DC） 模拟电位器 实时时钟 通讯口 浮点数运算 I/O映象区 布尔指令执行速度