西门子LCS图解教程课件

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第3章 S7-200可编程控制器
• S7系列PLC分为S7-400、S7-300和S7-200等大、中、小
（微）三个子系列。
本章以S7-200系列PLC为例，叙述小型PLC系统的构成， 编程用的元器件，寻址方式，I/O扩展，编程语言等PLC应 用的基础知识。
• 3.1 S7-200 系列PLC的构成
可编程控制器原理及应用
• 第1章 概论 • 第2章 可编程控制器构成原理 • 第3章 S7-200可编程控制器 • 第4章 SIMATIC S7-200编程软件 • 第5章 S7-200 PLC基本指令
5.2 算术、逻辑运算指令
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第1章 概论
本章叙述可编程控制器产生、定义及特点，分类和 发展方向
输出部分：由PLC输出接口及外围现场设备构成。CPU的运算结果通过PLC 的输出电路，提供给被控制装置。
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2.1 可编程控制器的基本组成
• 可编程控制器主机的硬件电路：
由CPU，存储器，基本I/O接口电路，外设接 口，电源等五大部分组成。
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2.1 可编程控制器的基本组成
S7-200小型可编程控制系统由主机（基本单元）、I/O 扩展单元、功能单元（模块）和外部设备（文本／图形显 示器、编程器）等组成。
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CPU 224主机的结构外形
• 工作方式开关，模拟电位器，I/O扩展接口，工作状态指示和用户程 序存储卡，I/O接线端子排及发光指示等。
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2.2 可编程控制器的工作原理
•
可编程控制器通过循环扫描输入端口的状态，执行用户程序，实现
控制任务。
PLC采用循环顺序扫描方式工作，CPU在每个扫描周期的开始扫描 输入模块的信号状态，并将其状态送入到输入映像寄存器区域；然后根据 用户程序中的程序指令来处理传感器信号，并将处理结果送到输出映像寄 存器区域，在每个扫描周期结束时，送入输出模块。
功能图（FBD）、控制系统流程图等编程语言通俗易懂， 使用方便。 • 5、组成灵活。小型PLC为整体结构，并可外接I/O扩展机 箱构成PLC控制系统。中大型PLC采用分体模块式结构， 设有各种专用功能模块（开关量、模拟量输入输出模块， 位控模块，伺服、步进驱动模块等）供选用和组合，由 各种模块组成大小和要求不同的控制系统。 • 所以可编程控制器可以称为全功能工业控制计算机。
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1.3 可编程控制器的工作特点
• 1、使用于工业环境，抗干扰能力强。 • 2、可靠性高。无故障工作时间（平均）数十万小时并可
构成多机冗余系统。 • 3、控制能力极强。算术、逻辑运算、定时、计数、PID
运算、过程控制、通讯等。 • 4、使用、编程方便。（LAD）梯形图、语句表（STL）、
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1.4 可编程控制器的分类和发展
• 1、 分类
• 按I/O点数可分为大、中、小型三大类，通常可以定义为： 小型：I/O点数在256点以下；
中型：I/O点数在256～1024点之间；
大型：I/O点数在1024点以上。
• 2、应用
可编程控制器在多品种、小批量、高质量的产品生产中得到广泛的应用，PLC控制 已成为工业控制的重要手段之一，与CAD/CAM，机器人技术一起成为实现现代自动化 生产的三大支柱。
可编程控制器原理及应用
孙平 教授
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介绍
• 教材以小型可编程控制器S7-200系列PLC为例，介绍可编程 控制器的基本结构，以及工作原理，要求掌握常用指令的格式和 应用方法，熟练画出可编程控制器外部电路接线图，掌握可编程 控制器应用的基本设计思想和设计方法。
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• 基本I/O接口电路
• 可编程控制器输入电路原理图 PLC内部输入电路作用是将PLC外部信号送至PLC内部电路。
输入接点分为干接点式，直流输入式和交流输入式三大类。
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2.1 可编程控制器的基本组 成
可编程控制器输出电路原理图
PLC输出电路用来驱动被控负载（电磁铁、继电、接触器线圈等）。 PLC输出电路结构形式分为继电器式，双极型和晶闸管式等三种。
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第2章 可编程控制器构成原理
可编程控制器硬件系统：可编程控制器系统由输入部分、运算控制部 分和输出部分组成。
输入部分：将被控对象各种开关信息和操作台上的操作命令转换成可 编程控制器的标准输入信号，然后送到PLC的输入端点。
运算控制部分（CPU）：由可编程控制器内部CPU按照用户程序的设定，完 成对输入信息的处理，并可以实现算术、逻辑运算等操作功能。
• “可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算 操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储 和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作， 并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个 整体、易于扩展其功能的原则设计”。
• 通常可以认为，只要有控制要求的地方，都可以用到可编程控制器。
• 3、发展方向
发展方向分小型化和大型化两个发展趋势。小型PLC有两个发展方向，即小（微） 型化和专业化。大型化指的是大中型PLC向着大容量、智能化和网络化发展，使之能与 计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。
•
80年代，由于计算机技术的发展，PLC采用通用微处理器为核心，功
能扩展到各种算术运算，PLC运算过程控制并可与上位机通讯、实现远程
控制。被称为PC（programmable controller）即可编程控制器。
• 2、PLC的产生及定义
• 国际电工委员会（IEC）1987年颁布的可编程逻辑控制器的定义如下：
• 1.1 可编程控制器的产生及定义
• 1、PLC的产生及定义
•
1968年由美国通用汽车公司（GE）提出，1969年有美国数字设备公司
（ DEC ） 研 制 成 功 ， 有 逻 辑 运 算 、 定 时 、 计 算 功 能 称 为 PLC
（programmable logic controller）。