DPLC实用教案.ppt

1．PLC工作(gōngzuò)原理2．S7-300的地址分配目 录第1页/共34页第一页，共35页PLC工作(gōngzuò)原理 西门子S7-300的PLC采用循环扫描工作方式，并有一些特定的中断处理方式PLC通过扫描完成(wán chéng)各输入点的状态采集或输入数据采集，用户程序逻辑解算，各输出点状态的更新等功能 第2页/共34页第二页，共35页1．输入采样阶段．输入采样阶段PLC在输入采样阶段，以扫描方式在输入采样阶段，以扫描方式(fāngshì)顺序读入所有输入端当前状态，并顺序读入所有输入端当前状态，并将此状态存入输入映象寄存器，接着转入程序执行阶段在程序执行期间，即将此状态存入输入映象寄存器，接着转入程序执行阶段在程序执行期间，即使输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变也就是说，输入状使输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变也就是说，输入状态的变化只能在每一次扫描工作周期的输入采样阶段被读入，用输入映象寄存态的变化只能在每一次扫描工作周期的输入采样阶段被读入，用输入映象寄存器记忆其状态的变化器记忆其状态的变化PLC工作(gōngzuò)原理 第3页/共34页第三页，共35页。

2. 用户程序执行阶段用户程序执行阶段PLC在程序执行阶段，是按一定规律扫描用户程序的在程序执行阶段，是按一定规律扫描用户程序的在此阶段，在此阶段，PLC从输入映象寄存器从输入映象寄存器“读入读入”所要用到的输入端状态，若程序需要所要用到的输入端状态，若程序需要“读入读入”某输出状态则也在此时某输出状态则也在此时“读入读入”，然后进行逻辑运算，并将运算结果，然后进行逻辑运算，并将运算结果再存入元件映象寄存器中对每个元件来说，元件映象寄存器所寄存的内容，再存入元件映象寄存器中对每个元件来说，元件映象寄存器所寄存的内容，会随着会随着(suí zhe)程序执行的进程而变化程序执行的进程而变化PLC工作(gōngzuò)原理 第4页/共34页第四页，共35页3、输出处理阶段、输出处理阶段在所有的指令执行完毕后，元件映象寄存器中所有输出继电器的状态，在输出刷在所有的指令执行完毕后，元件映象寄存器中所有输出继电器的状态，在输出刷新阶段才转存到输出锁存电路，再驱动输出线圈，这才是可编程序控制器的实新阶段才转存到输出锁存电路，再驱动输出线圈，这才是可编程序控制器的实际输出输出元件映象寄存器的数据，由输出指令的执行结果输出元件映象寄存器的数据，由输出指令的执行结果(jiē guǒ)决定，输出锁存决定，输出锁存电路的数据，由上一刷新时间输出元件映象寄存器的数据来决定，输出端器件电路的数据，由上一刷新时间输出元件映象寄存器的数据来决定，输出端器件上的状态，由输出锁存电路来决定。

上的状态，由输出锁存电路来决定PLC工作(gōngzuò)原理 第5页/共34页第五页，共35页S7-300: 模块(mó kuài) PS(可选)CPU IM(可选)SM: DISM: DOSM: AISM: AO FM:- 计数- 定位- 闭环控制 CP:- 点-到-点- PROFIBUS- 工业以太网第6页/共34页第六页，共35页S7-300 模块模块(mó kuài)的编址的编址PSCPUSMSMSMSMSMSMSM 模块 12 4 5 6 7 8 9 10 槽号地址(dìzhǐ)地址(dìzhǐ) 地址(dìzhǐ) 地址(dìzhǐ) 第7页/共34页第七页，共35页多层组态多层组态(zǔ tài)中的中的 DI/DO 编址编址机架 0槽 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 机架 396.0 to99.7100.0 to103.7104.0 to107.7108.0 to111.7112.0 to115.7116.0 to119.7120.0 to123.7124.0 to127.7IM(接受) PS机架 264.0 to67.768.0 to70.772.0 to75.776.0 to79.780.0 to83.784.0 to87.788.0 to91.792.0 to95.7IM(接受) PS机架1IM(接受) 32.0 to35.736.0 to39.744.0 to47.748.0 to51.752.0 to55.756.0 to59.760.0 to63.740.0 to43.7PS 0.0 to 3.720.0 to23.724.0 to27.728.0 to31.712.0 to15.716.0 to19.7 4.0 to 7.7 8.0 to11.7IM(发送) CPUPS第8页/共34页第八页，共35页。

STEP7-300的地址(dìzhǐ)分配通常S7-300的连接(liánjiē)如下图所示：图中PS为电源模块，CPU为S7-300的CPU模块，SM/FM/CP为输入，输出模块，功能模块及通信模块每一个模块占用安装(ānzhuāng)槽（Slot），对于I/O模块来讲，每个Slot分配32位的地址，即4个字节的地址资源其地址的类型取决与模块的类型，如是输入模块，则地址为输入点，若该位置安装(ānzhuāng)的是输出模块，则地址为输出点地址而每条安装(ānzhuāng)架（Rack）上可以安装(ānzhuāng)8个类似于I/O模块的功用模块，即每条Rack上共有8个4字节的地址资源而一个S7-300的CPU可以寻址4个Rack的最大范围Ｓ７－３００的单架安装第9页/共34页第九页，共35页 就就840D840D来说，其为来说，其为内置内置S7-300S7-300的的CPUCPU，同时，同时也将也将RACK0RACK0的资源也占用的资源也占用(zhàn yònɡ)(zhàn yònɡ)了，如机床了，如机床控制面板控制面板MCPMCP的输入输出的输入输出的地址即是的地址即是RACK0RACK0的地址的地址资源。

故外部的地址起资源故外部的地址起始地址为始地址为STEP7-300的地址(dìzhǐ)分配图　Ｓ７－３００的四架组态(zǔ tài)第10页/共34页第十页，共35页STEP7-300的PLC程序(chéngxù)的结构由块(Block)组成这些块主要是：1. 组织块（OB）是操作系统和用户程序之间的接口 它们由操作系统调用并控制循环和中断驱动的程序的执行以及可编程控制器如何启动它们还处理对错误的响应2. 功能（FC）属于你自己编程的块 功能是“无存储区”的逻辑块FC 的临时变量存储在局域数据堆栈中当FC 执行结束后，这些数据就丢失了要将这些数据永久存储，功能也可以使用共享数据块由于FC 没有它自己的存储区所以你必须为它指定实际参数不能够为一个FC的局域数据分配初始值 3. 功能块（FB）属于用户自己编程的块 功能块是具有“存储功能”的块用数据块作为功能块的存储器（背景数据块）传递给FB 的参数和静态变量存在(cúnzài)背景数据块中临时变量存在(cúnzài)本地数据堆栈中当FB 执行结束时，存在(cúnzài)背景DB 中的数据不会丢失第11页/共34页第十一页，共35页。

4. 数据块（DB）与逻辑块不同，在数据块中没有STEP 7 的指令 它们用于存放用户数据，换句话说，数据块中存放用户程序工作时所需的变量数据共享数据块用于存放所有其它块都可以访问的用户数据DB的大小可以不同用户可以用任意方式来建立数据块的结构，以适合其不同的需求(xūqiú)5. 系统功能（SFC）是集成在S7 CPU中预先编好程序并通过测试的功能 可在用户程序中调用SFCSFC 属于操作系统的一部分，而不算做用户程序的一部分与FC 相同，SFC是“不具有存储能力”的块6. 系统功能块（SFB）是集成在S7 CPU 中的功能块 SFB 作为操作系统的一部分，不占用户程序空间与FB 相同，SFB 也是“具有存储能力”的块用户也必须为SFB 生成背景数据块，并将其下载到CPU中作为用户程序的一部分就SINUMERIK 840D系统，西门子已为用户提供了一些标准的功能块，同时也占用了部分的DB数据块第12页/共34页第十二页，共35页块概览块概览(ɡài lǎn)在硬件“集成型 PLC CPU315-2DP 主/从”在和 SINUMERIK 810D/840D 配合(pèihé)使用时，提供更多 FB、FC 和 DB。

块类型(lèixíng)西门子保留用户可用定时器第13页/共34页第十三页，共35页OB组织(zǔzhī)块概述：FB功能块概述(ɡài shù)：第14页/共34页第十四页，共35页FC功能块概述(ɡài shù)：第15页/共34页第十五页，共35页数据(shùjù)块分布：第16页/共34页第十六页，共35页接口接口(jiē kǒu) DB 块概览块概览DB30Kanal 10DB 2信息DB 9NC信号发送到 NCK 编译循环NCK 发出信号 编译循环DB 10NC信号发送到 NCKNCK 发出信号DB 11BAG 1...10信号发送到 NCKNCK 发出信号DB 19MMCMMC 发出信号信号发送至 MMCDB 71-73刀具管理分配–装载/卸载–主轴–旋转变压器DB21Kanal 1信号发送到 NCKNCK 发出信号DB61轴/主轴 31DB32轴/主轴 2DB31轴/主轴 1信号发送到 NCKNCK 发出信号DB 18安全 SPLDB 20PLC-MD第17页/共34页第十七页，共35页840D TOOLBOX的使用(shǐyòng)1 840D 的 TOOLBOX 是一张光盘。

2安装：点击disk1, 运行INSTALL (安装)文件夹，基本程序库会自动安装在 SIEMENS\STEP7\S7LIBS目录(mùlù)下如需单独安装基本程序库时，单击disk1 将目录(mùlù)下的 GP8X0D程序拷贝到SIEMENS\STEP7\S7LIBS目录(mùlù)下并在该目录(mùlù)下运行此程序便将基本程序库安装成功3 5.*以上版本的基本程序库最好采用运行INSTALL文件的办法安装基本程序库4 打开s7软件，在s7软件上执行： OPEN\LIBRARIES\BROWSE 在C\SIEMENS\STEP7\S7LIBS 目录(mùlù)下找到要使用的基本程序库，执行一下，程序库便自动挂到了S7 Libraes 目录(mùlù)下第18页/共34页第十八页，共35页 常用的主要有几种：OB功能块，FC功能块，FB功能块，DB功能块等 组织块（OB）是操作系统和用户程序之间的接口相当于主程序，常用的有OB1和OB100； 其中OB100是PLC上电后先执行，只执行一次，OB1是PLC的CPU循环执行的程序 上电后，首先执行OB100，再执行OB1（反复执行，OB100调用FB1（FB1为基本程序引导，是系统里面用OPI总线连接(liánjiē)PCU和MCP，对控制面板进行定义。

西门子已经编好第19页/共34页第十九页，共35页NCKPLC通信零件(línɡ jiàn)加工程序管理位置(wèi zhi)控制通道(tōngdào) 1编译准备处理插补机床逻辑使能信号抑制信号机床操作报警和提示消息接口信号输入/输出块通道 n编译编译准备准备处理处理插补插补PLC 接口信号接口信号第20页/共34页第二十页，共35页基本程序基本程序(chéngxù)的结构的结构用户程序FB1: GP_AnlFC 2: GP_CycOB100启动(qǐdòng)OB1循环(xúnhuán)处理OB40硬件中断FC 3: GP_AI用户程序用户程序FB 4/7: PI 服务FB 5: 读取 GUDFB 2/3: NC 数据传输FC 19/24/25: 机床控制面板FC 18: 主轴控制FC 17: 星型/三角型FC 16: 分度轴FC 15: 定位轴FC 13: 手持单元显示FC 10: 报警/提示消息FC 9: 非同步子程序调用FC 7，8，22: WZVFC12: 处理 HIFUFC 21: 快速 NCK-PLCFC 26: PHGFB 29: 信号记录器第21页/共34页第二十一页，共35页。

OB1块内容(nèiróng) FC2：基本NCK与PLC通讯的NCK>PLC，FC2必须(bìxū)在OB1的开始部分FC10：处理报警信息PLC产生报警，传给NCK，NC采取措施，同时在MMC上显示报警文本调用FC10，有两个参数要求设置：TOUSERIF=TURE（相当于1）和FALSE（相当于0），QUIT：（报警文本）报警复位键（RESET）地址为FC19：机床控制面板的主程序（铣床版） BAGNO（modeGroupNo方式组号）=B#16#1（IN0 B—B进制 16----16进制），CHANNO（IN1通道号）= B#16#1，SPINDLEIFNO：= B#16#1（IN2主轴号），（进给暂停）（主轴停止）第22页/共34页第二十二页，共35页机床机床(jīchuáng)控制面板控制面板MCP-MMCP-TDB10钥匙开关DB11机床控制方式DB21-30方向键NC 起动(qǐ dònɡ)，NC 停止DB31-61方向键倍率起动(qǐ dònɡ)/停止轴IB n ... IB n+7 QB m ... QB m+5 FB1FC19FC25第23页/共34页第二十三页，共35页。

机床机床(jīchuáng)控制面板的接口信号控制面板的接口信号机床(jīchuáng)控制面板发出的信号(键)字节(zì jié)主轴倍率机床控制方式机床功能进给倍率方向键轴选择方向键未分配的客户键未分配的客户键钥匙开关位置0钥匙开关位置2钥匙开关位置1复位主轴起动单段运行*主轴停止进给启动*进给 停止NC 启动*NC 停止钥匙开关位置3快速进给R14第 4 个轴 R4第 7 个轴R7第 8 个轴R8第 6 个轴R6坐标变换MCS/WCSR12位 7位 6位 5位 4位 3位 2位 1位 0第 5 个轴R5第24页/共34页第二十四页，共35页轴轴/主轴接口主轴接口(jiē kǒu)信号信号在轴或主轴的 PLC 接口(jiē kǒu)信号中下列信号必须置位：IS „Controller enable” (DB31，... DBX2.1)IS „Pulse enable” (DB31，... DBX21.7)IS „Position measur. system 1/2” (DB31，... ，DBX 1.6)如果轴/主轴要运动，下列接口(jiē kǒu)信号不能被置位：IS „Feed/Spindle override switch” (DB31，... DBB0) not to 0%IS „Axis/Spindle disable” (DB31，... DBX1.3)IS „Follow up mode” (DB31，... DBX1.4)IS „Distance to go/Spindle–Reset” (DB31，... DBX2.2)IS „Feed stop / Spindle stop” (DB31，... DBX4.3)IS „Traverse key disable” (DB31，... DBX4.4)IS „Ramp function generator disab.” (DB31，... DBX20.1)IS „Read-in disable“(DB21，... DBX6.1)IS „Feed disable“(DB21，... DBX6.0)第25页/共34页第二十五页，共35页。

 •对于不正常的操作及系统状态，系统会发出警报，以提醒操作者采取适当的措施•1 系统警报•系统警报已在系统中装入并激活，其具体(jùtǐ)内容均可在诊断手册中查到；并且在PCU50 中还集成了帮助功能可以使操作者不用携带原有的诊断手册，而使用帮助，对系统警报作出正确的诊断•2 用户报警•针对具体(jùtǐ)某一台机床，其应用内容很多，很具体(jùtǐ)，需对此作出专门的诊断因此，需要加入用户报警，对此台机床的操作和机床的状态进行监控•使用用户警报需具备三个条件才算完整：•· PLC 程序处理过相应报警信号（DB2）；•· PLC 程序中OB1 调用了FC10；•· 编好报警文本并传入系统•在OP010 上显示的警报信息可以是EM（错误信息），显示为红色，可中止程序的执行；或者是OM（操作信息），显示为黑色，不影响程序执行警报警报(jǐngbào)简介简介第26页/共34页第二十六页，共35页 • 使用用户的报警需具备的三个条件，前两个比较简单，关键是第三个条件，我们分两部分讲解这个(zhè ge)条件：•（1）编写报警文本：编写报警文本所使用的编辑器为Microsoft 的Dos 环境下的ASCⅡ编辑器，•通过在Dos 提示符下键入Edit 可进入该编辑器。

PCU50:进入MMC edit）•编写报警文本需满足一定的格式，语法见下表）Alarm No. ： 报警号的列表；Display ： 0——在报警行显示；1——在对话框内显示；Help ID ： 帮助识别符，仅用于PCU50；Text ： 报警出现(chūxiàn)时，所显示的内容，两头用双引号（可加注释内容，用“//”开始最长110 个字符，分两行显示警报警报(jǐngbào)------报警文本（指报警文本（指PLC 报警文本）报警文本）第27页/共34页第二十七页，共35页用于用于 MMC103 和和 PCU50 的报警的报警(bào jǐng)文本文本第28页/共34页第二十八页，共35页报警报警(bào jǐng)文本文件文本文件 MBDDE.INI第29页/共34页第二十九页，共35页 PCU20：：a. 连连PC/PG 到到PCU；；b. “Service” “V24 PG/PC”（垂直菜单）（垂直菜单） “Settings ”（设定（设定V.24 为纸带格式）；为纸带格式）；c. 启动启动PCIN “Data In”定目录，起文件名；（见表）；定目录，起文件名；（见表）；d. PCU20 上上“Data Out” 移光标至移光标至“Texts ” 按输入键按输入键 ，在，在“ language1/language2 ”中中 选择选择某一种要编译某一种要编译(biānyì)的报警文本；的报警文本；e. PCU 上上“Start”（垂直菜单）（垂直菜单）f. 在在PC 机上机上 编辑好报警文本再传回编辑好报警文本再传回PCU20。

PCU50：：a：进入：进入DOS 模式；模式；b：在：在F：： \ PCU2 \提示符下输入提示符下输入Edit ，打开编辑器或者进入，打开编辑器或者进入MMC edit，， 打开编辑器打开编辑器 ；；c：在：在 文件中找到下列内容，在文件中找到下列内容，在“User PLC=”后输入后输入F：：\dh\mb.dir\myplc_保存退出；保存退出；d：进入：进入F：： \ dh \ \目录；并输入目录；并输入edit myplc _ ，修改并存储；，修改并存储；同样方法编辑同样方法编辑 ，修改并存储中文的报警文本需在计算机上作好，再下传），修改并存储中文的报警文本需在计算机上作好，再下传）e：退出：退出DOS 模式，并作模式，并作PCU复位；复位；f：如报警文本在外部计算机已编好，可用：如报警文本在外部计算机已编好，可用PCIN 传至相应目录下传至相应目录下警报警报(jǐngbào)----传入报警文本传入报警文本第30页/共34页第三十页，共35页报警报警(bào jǐng)和操作提示和操作提示 (DB2)...用于 PLC 消息(xiāo xi)的信号 (PLCMMC)，/P3/位 7位 6位 5位 4位 3位 2位 1位 0通道(tōngdào) 1用户区 1 字节 1 – 8 (报警号：700100－700163)用户区 24 字节 1 – 8 (报警号：702400－702463)用户区 0 (报警号：700000－700063)用户区 0 字节 1－8字节进给封锁 (报警号：510000－510015)进给和读入封锁字节 1 (报警号：510100－510131)进给和读入封锁字节 2 (报警号：510108－510115)第31页/共34页第三十一页，共35页。

报警报警(bào jǐng)和提示信息和提示信息报警(bào jǐng)和提示信息定义 / P3/DB2 字节编号/报警(bào jǐng)信息 EM 或提示信息 OM第32页/共34页第三十二页，共35页MMC/PCU 上上 PLC 状态状态(zhuàngtài)第33页/共34页第三十三页，共35页感谢您的观看(guānkàn)！第34页/共34页第三十四页，共35页内容(nèiróng)总结1．PLC工作原理Ｓ７－３００的单架安装故外部的地址起始地址为图　Ｓ７－３００的四架组态要将这些数据永久存储，功能也可以(kěyǐ)使用共享数据块CHANNO（IN1通道号）= B#16#1，SPINDLEIFNO：= B#16#1（IN2主轴号），坐标变换MCS/WCSR12系统警报已在系统中装入并激活，其具体内容均可在诊断手册中查到1——在对话框内显示第33页/共34页感谢您的观看第三十五页，共35页。