PLC应用技术项目化教程 S7-200 教学课件 ppt 作者 李海波 西门子项目二 PLC基本指令PPT

项目二 PLC基本指令的运用,任务一 S7-200系列PLC系统概述 任务二 STEP 7一Micro/WIN编程软件的使用 任务三 三相异步电动机连续运行控制 任务四 三相异步电动机的正反转控制 任务五 两台电动机顺序起动控制 任务六 顺序相连的传送带控制 任务七 轧钢机的控制 任务八 十字路口交通信号灯PLC控制 项目小结,任务一 PLC系统简介,知识点： 了解PLC的产生、特点、内部结构、扫描工作方式 掌握PLC控制系统的组成 了解 S7-200PLC的结构、编程元件、寻址方式 掌握输入、输出继电器 掌握取、取反、输出指令和梯形图 技能点： 会对PLC进行输入、输出接线 会利用取、取反、输出指令与输入、输出继电器编写梯形图程序实现简单的PLC控制, 任务提出 知识链接 任务实施 思考与练习,任务提出,继电器接触器控制系统,？,PLC构成的控制系统,联系？,一、 PLC的产生、定义及应用领域 二、 PLC的发展趋势 三、 PLC的特点 四、PLC控制系统 五、西门子S7-200（CPU224xp型）PLC的基本组成 六、 PLC的CPU工作方式 七、PLC的基本工作原理 八、编程语言与程序结构 九、PLC内部资源 十、PLC内部的编程元件 十一、PLC内部数据存储方式及指令寻址方式 十二、取、取反指令和输出指令,知识点剖析,一、PLC的产生、定义及应用领域,1、PLC定义：Programmable Logical Controller 2、应用领域：开关量逻辑控制 运动控制 闭环过程控制 数据处理和通信联网等,二、PLC的发展趋势,1、产品规模向大、小两个方向发展 2、编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化 3、PLC发展的多样化主要体现在三个方面：产品类型、编程语言和应用领域 4、模块化：PLC的扩展模块发展迅速，明确化、专业化的复杂功能由专门模块来完成 5、网络与通讯功能增强 计算机与PLC之间以及各个PLC之间的联网和通讯的能力不断增强，使工业网络可以有效地节省资源，降低成本，提高系统的可靠性和灵活性。 6、工业软件发展迅速,三、PLC的特点,1、可靠性高，抗干扰能力强 (1) 硬件措施 (2) 软件措施 2、通用性强，使用方便 3、采用模块化结构，使系统组合灵活方便 4、编程语言简单、易学，便于掌握 5、系统设计周期短 6、安装简单、调试方便、维护工作量小,四、PLC的控制系统,图22 PLC控制系统的示意图,五、西门子S7-200（CPU224xp型）PLC的基本组成,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。,图2-4 可编程控制器结构,例如：CPU224型，其输入、输出、CPU、电源模块均装设在一个基本单元的机壳内，是典型的整体式结构。当系统需要扩展时，选用需要的扩展模块与基本单元连接。,输入输出模块,也称IO接口、IO部件或IO单元，作为CPU与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换 （1）数字量（开关量）输入模块 （2）数字量（开关量）输出模块 （3）模拟量输入模块 （4）模拟量输出模块,开关量输入接口,注：1、实际元件值可能有变 2、可接受极性 3、接地可选,PLC外接线和24V直流输出端子,PLC端子,PLC内部,开关量输出接口,24V直流电源,输出端子,PLC晶体管输出的输出端子,PLC内部,PLC端子,PLC外接线,继电器输出形式PLC输出端子,六、PLC的CPU工作方式,CPU前面板上用两个发光二极管显示当前工作方式，绿色指示灯亮，表示为运行状态，红色指示灯亮，表示为停止状态，在标有SF指示灯亮时表示系统故障，PLC停止工作。 （1）STOP（停止） （2）RUN（运行）,1、CPU的工作方式,A、采用工作方式开关 工作方式开关有3个挡位：STOP、TERM（Terminal）、 RUN。 A）把方式开关切到STOP位，可以停止程序的执行。 B）把方式开关切到RUN位，可以起动程序的执行。 C）把方式开关切到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。 B、采用编程软件（STEP7- Micro/WIN32）遥控改变,2、改变CPU的工作方式的方法,七、PLC的基本工作原理,微型计算机 ：执行到END指令， 程序运行结束 PLC ：循环扫描工作方式,图2-11 PLC的基本工作模式,循环扫描工作流程,八PLC的编程语言和程序结构,（1）编程语言： 梯形图 语句表 顺序功能图 功能块图 （2）程序结构： 主程序、子程序、中断,九、PLC内部资源,十、PLC内部的编程元件,(1) 编址方式 在计算机中使用的数据均为二进制数，二进制数的基本单位是1个二进制位，8个二进制位组成1个字节，2个字节组成一个字，2个字组成一个双字。 存储器的单位可以是位(bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字(Double Word)，编址方式也可以是位、字节、字、双字。 存储单元的地址由区域标识符、字节地址和位地址组成。 位编址：寄存器标识符+字节地址+位地址，如I0.0、M0.1、Q0.2等。 字节编址：寄存器标识符+字节长度B+字节号，如IB1、VB20、QB2等。 字编址：寄存器标识符+字长度W+起始字节号，如VW20表示VB20和VB21这2个字节组成的字。 双字编址：寄存器标识符+双字长度D+起始字节号，如VD20表示从VB20到VB23这4个字节组成的双字。,十一、PLC内部数据存储方式及指令寻址方式,(2)寻址方式（立即数寻址、直接寻址、间接寻址）, 立即数寻址对立即数直接进行读写操作的寻址称为立即数寻址。,二进制格式：用二进制数前加2#表示，如2#1001； 十进制格式：直接用十进数表示，如20047； 十六进制格式：用十六进制数前加16#表示，如16#4E4F； ASCII码格式：用单引号ASCII码文本表示，如good by。,CPU存储器中位数据表示方法(字节、位寻址),直接寻址方式 S7-200将信息存储在存储器中，存储单元按字节进行编址，无论所寻址的是何种数据类型，通常应指出它所在存储区域内的字节地址。每个单元都有惟一的地址，这种直接指出元件名称的寻址方式称为直接寻址。按位寻址时的格式为：Axy，使用时必须指定元件名称、字节地址和位号，如下图所示。, 间接寻址：间接寻址时操作数不提供直接数据位置，而是通过使用地址指针来存取存储器中的数据。在S7-200系列PLC中允许使用指针对I、Q、M、V、S、T(仅当前值)、C(仅当前值)寄存器进行间接寻址。,MOVD &VB202，AC1,MOVW *AC1，AC0,图2-20 使用指针的间接寻址,LD(Load)：取指令，用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母线的连接。 LDN(Load Not)：取反指令，用于网络块逻辑运算开始的常闭触点与母线的连接。 =(Out)：线圈驱动指令。,使用说明如下： LD/LDN可取I、Q、M、SM、T、C、V、S的触点。 “=”可驱动Q、M、SM、T、C、V、S的线圈，但不能驱动输入映像 寄存器I。当PLC输出端不带负载时，尽量使用M或其他控制线圈。 “=”可以并联使用任意次，但不能串联。,十二、取、取反指令和输出指令,例2-1：合上电源开关，没有按下点动按钮时指示灯不亮；按下点动按钮时指示灯点亮。试用PLC实现上述功能。,任务实施,一、工具、材料准备 二、任务分析 三、操作方法 四、注意事项,任务分析,a） 主电路 b） 控制电路 c） 时序图 图2-23 电动机点动运行电路,表2-4 电动机点动运行控制电路中逻辑变量,表2-5 输入输出点分配表,任务小结,PLC的基本组成 PLC的基本工作原理 S7-200系列PLC的资源 用PLC控制系统构成三相异步电动机点动运行控制电路,思考与练习 1PLC有哪些特点? 2PLC内部结构有哪几部分构成? 3CPU芯片的作用是什么?CPU模块有哪几部分组成? 4开关量输入接口有哪几种类型?各有哪些特点? 5开关量输出接口有哪几种类型?各有哪些特点? 6请举例PLC控制系统中常用的输入输出设备? 7有哪些因素能影响PLC的输入输出滞后时间。 8详细说明PLC的扫描工作原理。在扫描工作过程中，输入映像寄存器和输出映像寄存器各起什么作用？,任务二 STEP 7一Micro/WIN编程软件的使用,知识点： 掌握STEP 7-Micro/WIN编程软件的基本应用步骤。 技能点： 了解STEP 7-Micro/WIN编程软件的安装。 学会编程软件的操作，会录入、修改、调试程序。 能正确连接PLC与计算机之间的通信连线，并正确进行系统设置。,1、STEP 7-Micro/WIN编程软件的安装 2、STEP 7-Micro/WIN编程软件的应用 进入编程软件界面 用户程序来源：新建程序、打开程序、下载程序 STEP 7-Micro/WIN的窗口组成：编程界面 、菜单栏、工具栏 程序录入：梯形图录人法、语句表(指令表)录入法 程序编辑：梯形图编辑、指令表编辑 菜单的使用：文件菜单、查找菜单 、选项菜单、窗口菜单 3、S7-200系列PLC与计算机的连接 1）PLC通信端口的选择 2）计算机通信端口的选择 3）PLC与计算机的通信电缆 4）系统设置 4、程序的调试 1）传送程序 2）运行程序 3）运行监控 4）调试程序,任务三 三相异步电动机连续运行控制,知识点： 掌握触点串联、并联指令，置位、复位指令 技能点： · 会利用基本逻辑指令与输入、输出继电器编写梯形图程序 · 会对PLC进行输入、输出接线 · 会利用触点串并联指令和置位、复位指令编写“启保停”作用的梯形图。,一、指令,(1) 触点串联指令(AAN),LD I0.0 A M0.0 = Q0.0 LD M0.1 AN I0.2 = M0.3 A T5 = Q0.3 AN M0.4 = Q0.1,触点串联指令的使用说明： 触点串联指令都是指单个触点串联连接的指令，串联次数 没有限制，可反复使用。 触点串联指令的目标元件为I、Q、M、SM、T、C、V、S。,(2) 触点并联指令(OON),LD M0.0 O M0.1 ON M0.2 A I0.0 O I0.1 = Q0.0,触点并联指令的使用说明： 触点并联指令都是指单个触点并联连接的指令，并联次数没有限制，可反复使用。 触点并联指令的目标元件为I、Q、M、SM、T、C、V、S。,(3) 置位S、复位R指令,表2-6 置位/复位指令功能表,LD I0.0 S Q0.0, 2 LD I0.1 R Q0.0, 2,置位复位指令的使用说明： 对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非对它再置位。 S/R指令可以互换次序使用，但由于PLC采用扫描工作方式，所以写在后面的指令有优先权。 如果对计数器和定时器复位，则计数器和定时器的当前值被清零。 N的范围为1255，N可为：VB、IB、QB、MB、SMB、SB、LB、AC、常数、*VD、*AC和*LD。一般情况下使用常数。 S/R指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。,(4) RS触发器指令,图2-42 RS触发器指令,表2-8 RS触发器指令的真值表,RS触发器指令的输入/输出操作数为：I、Q、V、M、SM、S、T、C。bit的操作数为：I、Q、V、M和S。,举例：,(5) 边