自动控制送料系统

4
元件功能及地址分配
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1. 输入映像寄存器（输入继电器） （1）输入映像寄存器的工作原理输入继电 器是PLC用来接收用户设备输入信号的接口。 PLC中的“继电器”与继电器控制系统中的 继电器有本质性的差别，是“软继电器”， 它实质是存储单元。 （2）输入映像寄存器的地址分配S7-200输 入映像寄存器区域有IB0～IB15共16个字节 的存储单元。系统对输入映像寄存器是以字 节（8位）为单位进行地址分配的。
4
编程器
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（3）双向晶闸管输出形式，适合驱动交流负载。由于双向可控硅和 大功率晶体管同属于半导体材料元件，所以优缺点与大功率晶体管或 场效应管输出形式的相似，适合在交流供电、输出量变化快的场合选 用。
5.3
PLC工作过程
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1 3 2 3
PLC的工作过程 PLC的技术指标
3
输入输出接口
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I0.0
S1
R1 5 . 6k R2 1k D2 D1 Q1
1M
M L+
DC
2 4v
内部电路
3
输入输出接口
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（1）小型继电器输出形式，这种输出形 式既可驱动交流负载，又可驱动直流负载。 它的优点是适用电压范围比较宽，导通压 降小，承受瞬时过电压和过电流的能力强。 缺点是动作速度较慢，动作次数（寿命） 有一定的限制。建议在输出量变化不频繁 时优先选用。
2
PLC基本组成
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可编程控制器主要由CPU、存储器、基本I/O接口电路、 外设接口、编程装置、电源等组成
输入 信号
输 入 接 口 电 路
CPU 存储器 单元
输 出 接 口 电 路
输出 设备
编程装置
2
PLC基本组成
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CPU：它在系统监控程序的控制下工作，通过扫描方 式，将外部输入信号的状态写入输入映象寄存区域， PLC进入运行状态后，从存储器逐条读取用户指令， 按指令规定的任务进行数据的传送、逻辑运算、算 术运算等，然后将结果送到输出映像寄存区域。 存储器：由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可电 擦写的存储器EEPROM三大部分构成，主要用于存放 系统程序、用户程序及工作数据。
利用可编程控制器对小车 进行更优秀的控制。图52是用西门子S7-200 PLC控制小车往返运动的 电路图。通过本项目的实 施，我们了解PLC的产生、 结构、工作原理、编程语 言，掌握PLC的结构、端 口、工作原理、基本指令、 控制程序设计调试方法等 基本知识和技能。
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5.2
4
元件功能及地址分配
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5. 特殊标志位存储器SM PLC中还有若干特殊标志位存储器, 特殊标 志位存储器位提供大量的状态和控制功能， 用来在CPU和用户程序之间交换信息，特殊 标志位存储器能以位、字节、字或双字来存 取，CPU224的SM的位地址编号范围为 SM0.0~SM179.7共180个字节。其中 SM0.0～SM29.7的30个字节为只读型区域。
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1 3 2 3 4
PLC数据类型 编址方式
寻址方式 元件功能及地址分配
1 3
PLC数据类型
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最基本的存储单位是位(bit)，8位二进制数组成1个 字节(Byte)，其中的第0位为最低位(LSB)，第7位为 最高位(MSB)。两个字节（16位）组成1个字(Word)， 两个字（32位）组成1个双字（Double word）。把位、 字节、字和双字占用的连续位数称为长度。 PLC的数据类型可以是字符串、布尔型（0或1）、整 数型和实数型（浮点数）。布尔型数据指字节型无符 号整数；整数型数包括16位符号整数（INT）和32位 符号整数（DINT）。实数型数据采用32位单精度数来 表示。 常数：十进制：1234 ； 十六进制：16#3AC6 ；二进 制：2#1010 0001 1110 0000； ASCII码：“Show”； 实数（浮点数）：+1.175495E-38（正数）， 1.175495E-38（负数）
2
扩展功能模块
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1.数字量扩展模块 S7-200PLC系列目前总 共可以提供3大类共9种数字量输入输出扩展 模块。 2. 模拟量扩展模块模拟量扩展模块提供了 模拟量输入/输出的功能 3. 热电偶、热电阻扩展模块 4. PROFIBUS-DP通信模块
5.5
S7-200 PLC内部器件
1 3
S7-200系列CPU型PLC的结构
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把方式开关切换到TERM（暂态），可以使 用STEP 7-Micro/WIN32编程软件设置工 作方式。 在程序中插入一个STOP指令，CPU可由 RUN方式进入STOP工作方式。
1 3
S7-200系列CPU型PLC的结构
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高位 按双字寻址 VD0 31 V D 0 字节号 双字寻址标志字母 区域号 VB0 VB1
3
寻址方式
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1. 直接寻址 直接寻址是在指令中直接使用存储器或寄存器的元 件名称（区域标志）和地址编号，直接到指定的区 域读取或写入数据。有按位、字节、字、双字的寻 址方式，如图2-8所示。 2. 间接寻址 （1）创建指针。指针为双字，存放的是另一存储器 的地址，只能用V、L或累加器AC作指针。 （2）利用指针存取数据。操作数前加“*”号表示 该操作数为地址指针。例如：MOVW *AC1 AC0 ，指令将AC1中的内容为起始地址的一个字长 的数据（即VB200，VB201内部数据）送入AC0 内。
2
编址方式
高位 按位寻址 V0.2 7 0 低位 V 0 . 2 位号 字节号 区域号 V B 0 字节号 字节寻址标志字母 区域号 低位 VB0 15 VB1 0 V W 0
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高位 按字节寻址 VB0 7
低位 0
高位 按字寻址 VW0
字节号 字寻址标志字母 区域号 低位 VB2 VB3 0
4
元件功能及地址分配
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SM0.0：运行监视。当PLC处于运行（RUN）状态 时SM0.0始终为“1”状态。当PLC运行时可以利用 其触点驱动输出继电器，在外部显示程序是否处于运 行状态。 SM0.1：初始化脉冲。每当PLC的程序开始运行时， SM0.1线圈接通一个扫描周期，因此SM0.1的触点 常用于启动控制程序中只执行一次的初使化程序。 SM0.3：开机进入RUN时，接通一个扫描周期，可 用在启动操作之前，给设备提前预热。 SM0.4：输出占空比为50%的时钟脉冲。当PLC处 于运行状态时，产生周期为1min的时钟脉冲，若将 时钟脉冲信号送入计数器作为计数信号，可起到定时 器的作用。 SM0.5：占空比为50%的时钟脉冲。当PLC处于运 行状态时，产生周期为1s的时钟脉冲。
3
PLC分类、应用、发展
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小型PLC的I/O点数小于256点，以开关量 控制为主，具有体积小、价格低的优点。可 用于开关量的控制、定时/计数的控制、顺 序控制及少量模拟量的控制场合，代替继电 器-接触器控制在单机或小规模生产过程中 使用。 中型PLC的I/O点数在256～1024之间， 功能比较丰富，兼有开关量和模拟量的控制 能力，适用于较复杂系统的逻辑控制和闭环 过程的控制。 大型PLC的I/O点数在1024点以上。用于 大规模过程控制，集散式控制和工厂自动化 网络。
4
元件功能及地址分配
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2. 输出映像寄存器（输出继电器） （1）输出映像寄存器的工作原理 ,“输出继 电器”是用来将输出信号传送到负载的接口， 每一个“输出继电器”线圈都与相应的PLC 输出相连，并有无数对常开和常闭触点供编 程时使用。 （2）输出映像寄存器的地址分配,S7-200 输出映像寄存器区域有QB0～QB15共16 个字节的存储单元。系统对输出映像寄存器 也是以字节（8位）为单位进行地址分配的。
5.4 西门子S7-200 PLC识别与检测
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1 3 2
S7-200系列CPU型PLC的结构 扩展功能模块
1 3
S7-ຫໍສະໝຸດ Baidu00系列CPU型PLC的结构
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1 3
S7-200系列CPU型PLC的结构
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工作方式开关有3个挡位：STOP、TERM （Terminal）、RUN。 1、把方式开关切到STOP位，可以停止程序的执行。 2、把方式开关切到RUN位，可以起动程序的执行。 3、把方式开切到TERM（暂态）或RUN位，允许 STEP7- Micro/WIN32软件设置CPU工作状态。 如果工作方式开关设为STOP或TERM，电源上电时， CPU自动进入STOP工作状态。设置为RUN时，电源 上电时，CPU自动进入RUN工作状态。
4
元件功能及地址分配
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3. 内部标志位存储器（中间继电器）M 内部标志位存储器，用来保存控制继电器的 中间操作状态，其作用相当于继电器控制中 的中间继电器，内部标志位存储器在PLC中 没有输入/输出端与之对应，其线圈的通断 状态只能在程序内部用指令驱动，其触点不 能直接驱动外部负载，只能在程序内部驱动 输出继电器的线圈，再用输出继电器的触点 去驱动外部负载
项目五 送料小车自动往返的 PLC控制
项目描述 5.1 项目五 送料小车自动往返的PLC控制
职业核心能力培养探索
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小车往返运动控制广泛应用于工业生产设备中。下图是小 车自动往复循环示意图和电路图，它利用行程开关实现往复运 动控制的，通常叫做行程控制。
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2
PLC基本组成
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I/O单元及I/O扩展接口 外设接口电路：用于连接手持编程器或其 他图形编程器、文本显示器，并能通过外 设接口组成PLC的控制网络。 电源单元：把外部电源（220V的交流电 源）转换成内部工作电压。
3
输入输出接口
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输入接口电路 由于生产过程中使用的各种开关、按钮、传感器等输 入器件直接接到PLC输入接口电路上，为防止由于触 点抖动或干扰脉冲引起错误的输入信号，输入接口电 路必须有很强的抗干扰能力。 光电耦合器提高抗干扰能力。 光电耦合器工作原理 是：发光二极管有驱动电流流过时，导通发光，光敏 三极管接收到光线，由截止变为导通，将输入信号送 入PLC内部。
PLC分类、应用、发展
1 3
PLC的工作过程
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1.扫描输 入端口
5.写输 出端口
PLC循环工作 扫描周期
4.CPU 自诊断
2.执行用 户程序
3处理通 信请求
2
PLC的技术指标
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1. 输入/输出点数：可编程控制器的I/O点数指外 部输入、输出端子数量的总和。 2. 存储容量：PLC的存储器由系统程序存储器，用 户程序存储器和数据存储器三部分组成。PLC存储 容量通常指用户程序存储器和数据存储器容量之和。 3. 扫描速度：可编程控制器采用循环扫描方式工作， 完成1次扫描所需的时间叫做扫描周期。 4. 指令系统：指令系统是指PLC所有指令的总和。 可编程控制器的编程指令越多，软件功能就越强。 5. 通信功能：通信有PLC之间的通信和PLC与其他 设备之间的通信。通信主要涉及通信模块，通信接 口，通信协议和通信指令等内容。
通用PLC识别
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PLC概述 PLC基本组成
输入输出接口 编程器
1 3
PLC概述
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西门子S7系列可编程控制器分为S7-400、 S7-300、S7-200三个系列，分别为S7系列 的大、中、小型可编程控制器系统。S7200系列可编程控制器有CPU21X系列， CPU22X系列，其中CPU22X型可编程控制器 提供了4个不同的基本型号，常见的有 CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四种基 本型号。
3
输入输出接口
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Q0.0
内部电路
R1 K
R2 Ko ut U
C1
1L
AC 2 20 V
3
输入输出接口
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（2）大功率晶体管或场效应管输出形式，这种输出形式只可 驱动直流负载。它的优点是可靠性强，执行速度快，寿命长。 缺点是过载能力差。适合在直流供电、输出量变化快的场合选 用。