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可編程序控制器電子教案哈爾濱理工大學(xué)第1章 概 述 1.1可編程序控制器的由來可編程序控制器(Programmable Controller)簡(jiǎn)稱為PC 可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Cntroller)。簡(jiǎn)稱為PLC 1968年．美國(guó)最大的汽車制造廠家——通用汽車公司(GM)提出了研制可編程序控制器的基本設(shè)想，即 (1)能用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。 (2)能改變其控制“邏輯”，而不需要變動(dòng)組成它的元件和修改內(nèi)部接線。 (3)出現(xiàn)故障時(shí)易于診斷和維修。 1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界上第一臺(tái)PLC。我國(guó)1974年研制，77年應(yīng)用。 1.2可編程序控制器的定義、特點(diǎn)一、定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程�？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。” 二、特點(diǎn) 1編程方法簡(jiǎn)單易學(xué) 2功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高 3硬件配套齊全．用戶使用方便。適應(yīng)性強(qiáng) 4可靠性高�？垢蓴_能力強(qiáng) 5系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 6維修工作量小，維修方便 7體積小，能耗低 1.3 可編程序控制器的應(yīng)用領(lǐng)域 1.數(shù)字量邏輯控制 2.運(yùn)動(dòng)控制 3.閉環(huán)過程控制 4.數(shù)據(jù)處理 5.通信聯(lián)網(wǎng) 1.4可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì) 1．向高性能，高速度、大容量發(fā)展 2．大力發(fā)展微型可編程序控制器 3. 大力開發(fā)智能型l／O模塊和分布式I／O子系統(tǒng) 4．基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的編程軟件取代手持式編程器 5．可編程序控制器編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化 6．可編程序控制器通信的易用化和“傻瓜化” 7．可編程序控制器的軟件化與Pc化 8．組態(tài)軟件引發(fā)的七位計(jì)算機(jī)編程革命 9．可編程序控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合 第2章 可編程序控制器的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理 2.1可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu) 2.1.1基本結(jié)構(gòu) 組成：CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、編 程裝置。 1 CPU模塊 1）CPU芯片 作用： 在可編程序控制器控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于人的大腦，它不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出。 2）存儲(chǔ)器：作用：存放系統(tǒng)程序，用戶程序和數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序：決定PLC的基本智能，由廠家設(shè)計(jì)，并存入ROM、EEPROM。用戶不能修改。用戶程序：根據(jù)要求，用PLC的編程語言，編制的程序，用戶用編程器寫入RAM或EEPROM。 類型 (1)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 用戶可以用編程裝置讀出RAM中的內(nèi)容，也可以將用戶程序?qū)懭隦AM，它是易失性的存儲(chǔ)器，它的電源中斷后，儲(chǔ)存的信息將會(huì)丟失。 (2)只讀存儲(chǔ)器(ROM) ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。它是非易失的，它的電源消失后，仍能保存儲(chǔ)存的內(nèi)容。ROM一般用來存放可編程序控制器的系統(tǒng)程序。 (3)可電擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器(EEPROM或E2PROM) 它是非易失性的，但是可以用編程裝置對(duì)它編程．兼有ROM的非易失性和RAM的隨機(jī)存取優(yōu)點(diǎn)，但是將信息寫入它所需的時(shí)間比RAM長(zhǎng)得多。EEPROM用來存放用戶程序和需長(zhǎng)期保存的重要數(shù)據(jù)。 2 I／0模塊 作用：是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和CPU模塊的橋梁。 1）輸入模塊作用：接收和采集輸入信號(hào)。 輸人電路：設(shè)有RC濾波電路和光電耦合器。 2）輸出模塊作用：控制輸出設(shè)備，執(zhí)行裝置。輸出電路：晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管、雙向晶閘管，小型繼電器。 3、編程裝置 作用： 編程裝置用來生成用戶程序，并對(duì)它進(jìn)行編輯、檢查和修改。 1）.手持式編程器：不能直接輸人和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫做指令編程器。 2）.編程軟件編程：在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實(shí)現(xiàn)不同編程語言的相互轉(zhuǎn)換。 4、電源可編程序控制器使用220V交流電源或24V直流電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供DC 5V、±12V、24V等直流電源。 2.1.2 可編程序控制器的物理結(jié)構(gòu) 1整體式（ S7—200）（圖2-2） 2模塊式 (s7—300和s7—400系列)(圖2-3)。 2.1.3 可編程序控制器的外部接線 CPU222模塊的外部接線圖(見圖2-6) 2.2 可編程序控制器的工作原理 2.2.1可編程序控制器的工作方式工作狀態(tài)： STOP：創(chuàng)建和編輯用戶程序，設(shè)置PLC的硬件功能，并可下栽到PLC。 RUN: 執(zhí)行用戶程序?qū)崿F(xiàn)控制功能。 掃描工作方式。(圖2-9) 2.2.2 可編程序控制器的工作原理 1.讀取輸入 2.執(zhí)行用戶程序 3.通信處理 4.自診斷測(cè)試 5.修改輸出 6.中斷程序的處理 7.立即I／O處理 2.2.3 輸人／輸出滯后時(shí)間 是指可編程序控制器的外部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，幾十毫秒。 2.3 S7-200系列可編程序控制器性能簡(jiǎn)介 2.3.1 CPU模塊 S7-200有5種CPU模塊，。 2.3.2數(shù)字量擴(kuò)展模塊當(dāng)CPU I／O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，必須使用擴(kuò)展模塊的I／O點(diǎn)數(shù) 2.3.3模擬量輸入輸出擴(kuò)展模塊模擬量擴(kuò)展模塊有3種。 2.3.4熱電偶、熱電阻擴(kuò)展模塊 EM231熱電偶、熱電阻模塊. EM231熱電偶模塊。 2.3.5 PROFIBUS-DP通信模塊 2.3.6 STEP 7-Micro／WIN編程軟件簡(jiǎn)介 2.4可編程序控制器的安裝 2.4.1模塊的安裝與拆卸 1.模塊的安裝與拆卸 2.現(xiàn)場(chǎng)接線端子排與可拆卸的端 子連接器。 2.4.2本機(jī)I／0與擴(kuò)展l／O 本機(jī)I／O有固定的地址，擴(kuò)展I／0點(diǎn)的地址由模塊的類型和模塊在同類I／O模塊鏈中的位置來決定。規(guī)則：1）同類型輸入或輸出點(diǎn)的模塊進(jìn)行順序編址。 2）數(shù)字量I／0模塊的地址以字節(jié)(8位)為單位，未用的位不會(huì)分配給I／0鏈中的后續(xù)模塊。 3）模擬量擴(kuò)展模塊以2字節(jié)遞增的方式來分配地址。 CPU224的I／0地址分配舉例。（圖2—12） 第3章可編程序控制器程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 3.1.1 可編程序控制器編程語言 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 1994年5月 可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)(IECll31). 組成：通用信息，設(shè)備與測(cè)試要求，編程語言，用戶指南和通信。編程語言標(biāo)準(zhǔn)。(IECll31．3) (1)順序功能圖(Sequential Function Chart)。 (2)梯形圖(Ladder Diagram)。 (3)功能塊圖(Function Block Diagram)。 (4)指令表(Inst~ction List)。 (5)結(jié)構(gòu)文本(structured Text) 1順序功能圖(SFC) 這是一種位于其他編程語言之上的圖形語言，用來編制順序控制程序。 順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。步、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作是順序功能圖中的三種主要元件�？梢杂庙樞蚬δ軋D來描述系統(tǒng)的功能。 2梯形圖(LAD) 組成：由觸點(diǎn)、線圈和用方框表示的功能塊。（圖3-3） 特點(diǎn)：1）沿用繼電器這一名稱，但不是真實(shí)繼電器，而是軟件中編程元件。 2）假想的“能流”(POWeY Flow)，從左向右流動(dòng)。 3）邏輯解算，從左至右，從上至下。 4）線圈放在最右邊，觸點(diǎn)可無限次使用。 3功能塊圖(FBD) 4語句表（STL） 指令表程序：一種與微機(jī)的匯編語言中的指令相似的助記符表達(dá)式。 5結(jié)構(gòu)文本(sT) 結(jié)構(gòu)文本(sT)是為IECll31—3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的高級(jí)編程語言。與梯形圖相比，它能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，編寫的程序非常簡(jiǎn)潔和緊湊。 3.2存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式 3.2.1數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中存取的方式 1位、字節(jié)、字和雙字位(bit)：二進(jìn)制數(shù)的1位只有O和1兩種不同的取值。字節(jié)(Byte)：8位二進(jìn)制數(shù)組成1個(gè)字節(jié)。字(Word)：兩個(gè)字節(jié)。雙字（Double Word）：兩個(gè)字。。 2數(shù)據(jù)的存取方式 I3. 2 IB3(圖3-5)。 VBl00 VWl00 VDl00 (見圖3-6)。 3．2．2不同存儲(chǔ)區(qū)的尋址 1輸入映像寄存器(I)尋址 輸入映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為I(I0.0-I15.7)，在每個(gè)掃描周期的開始，CPU對(duì)輸入點(diǎn)進(jìn)行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中。 I、O、V、M、S、SM、L均可按位、字節(jié)、字和雙字來存取。 2輸出映像寄存器(Q)尋址 輸出映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為Q(QO.O～Q15.7)，在掃描周期的末尾，CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 3變量存儲(chǔ)器(v)尋址程序執(zhí)行的過程中存放中間結(jié)果，或用來保存與工序或任務(wù)有關(guān)的其他數(shù)據(jù)。 4位存儲(chǔ)器(M)區(qū)尋址內(nèi)部存儲(chǔ)器標(biāo)志位(MO.0～M31.7)用來保存控制繼電器的中間操作狀態(tài)或其他控制信息。 5特殊存儲(chǔ)器(SM)標(biāo)志位尋址 特殊存儲(chǔ)器用于CPU與用戶之間交換信息如SMO.O、SMO.l、SMO.4和SMO.5 6局部存儲(chǔ)器(L)區(qū)尋址 S7-200有64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器，其中60個(gè)可以作為暫時(shí)存儲(chǔ)器，或給子程序傳遞參數(shù)。 7定時(shí)器存儲(chǔ)器(T)區(qū)尋址 S7-200有三種時(shí)基增量分別為1ms、lOms和lOOms定時(shí)器。 8計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器(c)區(qū)尋址計(jì)數(shù)器用來累計(jì)其計(jì)數(shù)輸入端脈沖電平由低到高的次數(shù)，CPU提供加計(jì)數(shù)器、減計(jì)數(shù)器和加減計(jì)數(shù)器。 9順序控制繼電器(s)尋址順序控制繼電器(SCR)位用于組織機(jī)器的順序操作，SCR提供控制程序的邏輯分段。 10模擬量輸入(AI)尋址 S7-200將現(xiàn)實(shí)世界連續(xù)變化的模擬量(如溫度、壓力、電流、電壓等)用A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為1個(gè)字長(zhǎng)(16位)的數(shù)字量，用區(qū)域標(biāo)識(shí)符AI、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(w)和字節(jié)的起始地址來表示模擬量輸入的地址。 11模擬量輸出(AQ)尋址 S7-200將1個(gè)字長(zhǎng)的數(shù)字用D／A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)世界的模擬量，用區(qū)域標(biāo)識(shí)符AQ、數(shù)據(jù)妊度(w)和字節(jié)的起始地址來表示存儲(chǔ)模擬量輸出的地址 12累加器(AC)尋址 累加器是可以像存儲(chǔ)器那樣使用的讀／寫單元，例如可以用它向子程序傳遞參數(shù)，或從子程序返回參數(shù)，以及用來存放計(jì)算的中間值。CPU提供了4 個(gè)32位累加器(AC0-AC3)，可以按字節(jié)、字和雙字來存取累加器中的數(shù)據(jù) 13高速計(jì)數(shù)器(HC)尋址 高速計(jì)數(shù)器用來累計(jì)比CPU的掃描速率更快的事件，其當(dāng)前值和設(shè)定值為32位有符號(hào)整數(shù)，當(dāng)前值為只讀數(shù)據(jù)。 14常數(shù)的表示方法與范圍 常數(shù)值可以是字節(jié)、字或雙字，CPU以二進(jìn)制方式存儲(chǔ)常數(shù)，常數(shù)也可以用十進(jìn)制、十六進(jìn) 制、ASCII碼或浮點(diǎn)數(shù)形式來 3.2.3直接尋址與間接尋址 1直接尋址在指令中直接使用存儲(chǔ)器或寄存器的元件名稱和地址編號(hào)，直接查找數(shù)據(jù)，如VW790、VBl00。 使用地址指針來存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)， 使用前，首先將數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址放入地址指針寄存器中，然后根據(jù)此地址指針存取數(shù)據(jù)。建立指針只能用V、L或ACl、AC2和AC3作指針。例如：MOVD ＆VB200，AC1 MOVD ＆C3，VD6 MOVD ＆MB4，LD8 2）用指針來存取數(shù)據(jù)（圖3-7） 3）修改指針例：MOVD AC1 將指針增加兩次，指向下一個(gè)字。 INCD AC1 MOVW *AC1，AC0 將AC1所指向的字的數(shù)值送AC0 3.3 位邏輯指令 3.3.1 觸點(diǎn)指令 1.標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令 LD(Load裝載)、A(And，與)和0(Or，或) 。 2.堆棧的基本概念 S7—200有1個(gè)9位的堆棧，棧頂用來存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算的結(jié)果．下面的8位用來存儲(chǔ)中間運(yùn)算結(jié)果。堆棧中的數(shù)據(jù)一般按“先進(jìn)后出”的原則存取。 3 OLD(0r Load)指令 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接。 OLD指令不需要地址，它相當(dāng)于需并聯(lián)的兩塊電路右端的一段垂直連線。 4 ALD(And Load)指令 圖3-9中OLD后面的兩條指令將兩個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)。 5其他堆棧操作指令入棧(LPS，Logic Push)（見圖3-11）。讀棧(LRD，Logic Read) 出棧(LPP，Logic Pop) 裝載堆棧(LDS n，Load Stack，n=1~8) 6立即觸點(diǎn)立即(Immediate)觸點(diǎn)指令只能用于輸入I，執(zhí)行立即觸點(diǎn)指令時(shí)，立即讀人物理輸人點(diǎn)的值，根據(jù)該值決定觸點(diǎn)的接通／斷開狀態(tài)，但是并不更新該物理輸人點(diǎn)對(duì)應(yīng)的映像寄存器。 3.3.3輸出指令 1輸出(=) 2立即輸出(=I) 只能用于輸出量(Q)，執(zhí)行該指令時(shí)，將棧頂值立即寫入指定的物理輸出位和對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器。 3置位與復(fù)位（S、R） 4立即置位與立即復(fù)位（Sl、Rl） 3.3.4其他指令 1取反(NOT) 2跳變觸點(diǎn) 3空操作指令 3.4定時(shí)器與計(jì)數(shù)器指令 3.4.1定時(shí)器指令 分類：通電延時(shí)定時(shí)器(TON)、斷電延時(shí)定時(shí)器(TOF)、保持型通電延時(shí)定時(shí)器(TONR) 分辨率： lms、lOms和lOOms 1. 通電延時(shí)定時(shí)器(TON) 2. 斷電延時(shí)定時(shí)器(TOF)。 3．保持型通電延時(shí)定時(shí)器(TONR)(圖3-18)。 4．定時(shí)器當(dāng)前值刷新的方法 1).1ms定時(shí)器 2) 10ms定時(shí)器 3 100ms定時(shí)器 3.4.2計(jì)數(shù)器指令 1.加計(jì)數(shù)器CTU 。 2減計(jì)數(shù)器GTD 3加減計(jì)數(shù)器CTUD。 第4章數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計(jì)方法 4 .1梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法:在典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)控制系統(tǒng)要求，不斷地修改和完善梯形圖。設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，它可以用于較簡(jiǎn)單的梯形圖(如手動(dòng)程序)的設(shè)計(jì)。 4.1.1梯形圖的基本電路 1.起動(dòng)保持和停止電路 2.延時(shí)接通/短開電路 3.閃爍電路（ 圖4-4）。 4.1.2.小車自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)的梯形圖設(shè)計(jì) 4.2根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法 4.2.1 概述用PLC的外部硬件接線和梯形圖軟件來實(shí)現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)的功能。特點(diǎn)：不需要改動(dòng)控制面板，操作人員不用改變長(zhǎng)期形成的操作習(xí)慣。 4.2.2基本方法 1)了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。 2)確定可編程序控制器的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，對(duì)應(yīng)的梯形圖中的輸入位和輸出位的地址，畫出可編程序控制器的外部接線圖。 3)確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng)的梯形圖中的存儲(chǔ)器位(M)和定時(shí)器(T)的地址。 4)根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。 例：是某三速異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和自動(dòng)加速的繼電器控制電路圖，圖4-8、圖4-9、圖4-10。 4.3.3注意事項(xiàng)遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定。 置中間單元。 3)盡量減少可編程序控制器的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。 4)外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立。 5)在串聯(lián)電路中單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放在右邊，在并聯(lián)電路中單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放在下向。 6)外部負(fù)載的額定電壓。 4.3順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖 4.3.1順序控制設(shè)計(jì)法 1． 用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，沒有一套同定的方法和步驟可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，沒有一種通用的容易掌握的設(shè)計(jì)方法。梯形圖往往很難閱讀，系統(tǒng)的維修和改進(jìn)困難。 2．定義： 所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用F，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作。 3.順序控制設(shè)計(jì)法的基本思想：將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為步(step)，并用編程元件(M和S)來代表各步。 a.步的劃分:根據(jù)輸出量的狀態(tài)，在任何一步之內(nèi)，各輸出量的ON／OFF狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量的狀態(tài)是不同的。 b. 轉(zhuǎn)換條件:使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)。 4．3．2順序功能圖 1．順序功能圖的由來功用：描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)可編程序控制器的順序控制程序的有力工具。組成：步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、動(dòng)作 2.步 1）表示方法： 用矩形方框，方框中可以用數(shù)字，編程元件的地址作為步的編號(hào)。圖4-12是某組合機(jī)床動(dòng)力頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖和輸入輸出信號(hào)時(shí)序圖。 2）初始步： 與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步稱為初始步，初始步用雙線方框表示。 3）與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令。 4）活動(dòng)步：系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時(shí)．該步處于活動(dòng)狀態(tài)。 3．有向連線與轉(zhuǎn)換條件 1）有向連線：從上到下或從左至右箭頭不標(biāo)，反之標(biāo)出。 2）轉(zhuǎn)換：用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，將相鄰兩步隔開。 3）轉(zhuǎn)換條件： 轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊。 4．基本結(jié)構(gòu) 1）單序列 2）選擇序列 3）并列序列 4）順序功能圖舉例 5．轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則 1）轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件 (1)該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步。 (2)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。 2）轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作 (1)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步。 (2)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。 6．注意事項(xiàng) (1)兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開。 (2)兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連必須用一個(gè)步將它們隔開。 (3)初始步一般對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)等待起動(dòng)的初始狀態(tài)，始步是必不可少。 (4)自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過程，一般應(yīng)有由步和有向連線組成的閉環(huán)，即在完成一次工藝過程的全部操作之后，應(yīng)從最后一步返回初始步，系統(tǒng)停留在初始狀態(tài)(單周期，圖4-12)，在連續(xù)循環(huán)工作方式時(shí)，將從最后一步返回下一工作周期開始運(yùn)行的第一步(圖4-17)。 (5)只有當(dāng)某一步的前級(jí)步是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步 第5章 順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法 定義:根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法。方法:使用起保停電路；以轉(zhuǎn)換為中心；使用控制繼電器。 5.1 使用起保停電路設(shè)計(jì)順序控制梯形圖的方法 1.鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)梯形圖設(shè)計(jì) 2.輸出電路的設(shè)計(jì)方法。： 1）某一輸出量?jī)H在某一步中為ON，將它的線圈與對(duì)應(yīng)步的存儲(chǔ)器位（M0.2）的線圈并聯(lián)。 2）某一輸出在幾步中都為ON，將代表各有關(guān)步的存儲(chǔ)器位的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后，驅(qū)動(dòng)該輸出的線圈。（M0.1～MO.3的常開觸點(diǎn)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)Q0.O的線圈） 5.2以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制梯形圖設(shè)計(jì)方法 1.梯形圖與順序功能圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系特點(diǎn)：這種設(shè)計(jì)方法特別有規(guī)律。在設(shè)計(jì)復(fù)雜的順序功能圖的梯形圖時(shí)既容易掌握，又不容易出錯(cuò)。 2.某組合機(jī)床的動(dòng)力頭控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)（圖5-8） 注意：使用這種編程方法時(shí)，不能將輸出位的線圈與置位指令和復(fù)位指令并聯(lián)。 5.3使用SCR指令的順序控制梯形圖設(shè)計(jì)方法 5.3.1順序控制繼電器指令 順序控制繼電器s專門用于編制順序控制程序。 裝載順序控制繼電器(Load Sequence Control Relay)指令LSCR n：表示一個(gè)SCR段即順序功能圖中的步的開始。 順序控制繼電器結(jié)束(sequence Control Relay End)指令SCRE：表示SCR段的結(jié)束。 順序控制繼電器轉(zhuǎn)換(sequence Control Relay Transition)指令SCRT n:表示SCR段之間的轉(zhuǎn)換，即步的活動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。 使用SCR時(shí)有如下的限制：不能在不同的程序中使用相同的s位；不能在SCR段中使用JMP及LBL指令，即不允許用跳轉(zhuǎn)的方法跳人或跳出SCR段；不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。 5．3．2 編程方法某小車運(yùn)動(dòng)的梯形圖設(shè)計(jì)。 5.4具有多種工作方式的系統(tǒng)的順序控制梯形圖設(shè)計(jì)方法 概述多種工作方式：手動(dòng)和自動(dòng)(包括連續(xù)、單周期、單步、自動(dòng)返回初始狀態(tài)等)手動(dòng)程序比較簡(jiǎn)單，一般用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)，復(fù)雜的自動(dòng)程序一般根據(jù)系統(tǒng)的順序功能圖用順序控制法設(shè)計(jì)。 梯形圖總體結(jié)構(gòu)：選擇手動(dòng)工作方式時(shí)手動(dòng)開關(guān)I2.0為1狀態(tài)，將跳過自動(dòng)程序，執(zhí)行公用程序和手動(dòng)程序。選擇自動(dòng)工作方式時(shí)I2.0為O狀態(tài)，將跳過手動(dòng)程序，執(zhí)行公用程序和自動(dòng)程序。 例：某機(jī)械手用來將工件從A點(diǎn)搬運(yùn)到B點(diǎn)(圖5-16)，控制面板（圖5-17），外部接線圖（圖5-18）。 5.4.1 使用起保停電路的編程方法 1公用程序功用：(見圖5-19a)自動(dòng)程序和手動(dòng)程序相互切換的處理。 2手動(dòng)程序（圖5-19b） 3.自動(dòng)程序順序功能圖（圖5-20）梯形圖（ 圖5-21） 4.自動(dòng)回原點(diǎn)程序 第6章 可編程序控制器的功能指令概述為了滿足工業(yè)控制的需要，PLC生產(chǎn)廠家為PLC 增添了過程控制，數(shù)據(jù)處理和特殊功能指令，這些指令我們稱為功能指令。類型：傳送、移位及填充指令；算術(shù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算指令；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令；高速處理指令；通信指令；PID指令。 6.１程序控制指令 6.1.1 循環(huán)指令 FOR指令表示循環(huán)的開始，NEXT指令表示循環(huán)的結(jié)束，注意事項(xiàng)： (1)如果啟動(dòng)了FOR／NEXT循環(huán)，除非在循環(huán)內(nèi)部修改了結(jié)束值，否則循環(huán)就一直進(jìn)行，直到循環(huán)結(jié)束。 (2)再次啟動(dòng)循環(huán)時(shí)，它將初始值INIT傳送到指針I(yè)NDX中。 FOR指令必須與NEXT指令配套使用。允許循環(huán)嵌套，最多可嵌套8層。（圖6-3） 6.1.2跳轉(zhuǎn)與標(biāo)號(hào)指令 跳轉(zhuǎn)指令JMP(Jump)，標(biāo)號(hào)LBL(Label)，標(biāo)號(hào)指令用來指示跳轉(zhuǎn)指令的目的位置。JMP與LBL指令中的操作數(shù)n為常數(shù)0～255。 6.３數(shù)據(jù)處理指令 6.3.2 SIMATIC數(shù)據(jù)傳送指令 1字節(jié)、字、雙字和實(shí)數(shù)的傳送將輸人的數(shù)據(jù)(IN)傳送到輸出(OUT)，傳送過程中不改變數(shù)的大小。 2字節(jié)、字、雙字的塊傳送指令 將從輸入地址(JN)開始的N個(gè)數(shù)據(jù)傳送到輸出地址(OUT)開始的N個(gè)單-元，N=l 255，N為字節(jié)變量 3字節(jié)交換指令字節(jié)交換SWAP(swap Bytes)指令交換輸人字(IN)的高字節(jié)與低字節(jié)。 4宇節(jié)立即讀寫指令 字節(jié)立即讀MOV—BIR(Move Byte Immediate Read)指令讀取IN輸入端給出的1個(gè)字節(jié)的物理輸入點(diǎn)(IB)，并將結(jié)果寫入OUT。 字節(jié)立即寫MOV BIW(Move Byte Immediate Write)指令將輸入(IN)給出的1字節(jié)數(shù)值寫入OUT端給出的物理輸出點(diǎn)(0B)。兩條指令的IN和OUT都是字節(jié)變量。 6.3.3 移位與循環(huán)移位指令 1.字節(jié)、字、雙字右移位和左移位指令 2.字節(jié)、字、雙宇循環(huán)右移位和循環(huán)左移位指令 3.移位寄存器指令。 6.４數(shù)學(xué)運(yùn)算指令 6.5.1 SIMATIc整數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算指令 1整數(shù)與雙整數(shù)加減法指令 2整數(shù)乘除法指令 3加1與減1指令 6.4.3 SIMATIC邏輯運(yùn)算指令 1.取反指令 2.字節(jié)邏輯運(yùn)算指令 3.字邏輯運(yùn)算指令第7章可編程序控制器在工業(yè)應(yīng)用中的一些問題 7.1 可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試步驟可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)試過程如圖所示。 7.1.1深人了解被控制系統(tǒng)。 7.1.2與硬件有關(guān)的設(shè)計(jì) (1)確定系統(tǒng)輸入元件(如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器、變送器等)和輸出元件(如繼電器、接觸器、電磁閥、指示燈等)的型號(hào)。 (2)根據(jù)設(shè)備的操作任務(wù)和操作方式，確定操作面板所需的元件，如指示燈、數(shù)字顯示裝置、開關(guān)和按鈕等，有的系統(tǒng)可能需要智能的操作員面板，如與S7-200配套的TD200文本顯示器或有圖形顯示功能和觸摸屏功能的操作員面板。 (3)確定可編程序控制器的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)。列表統(tǒng)計(jì)可編程序控制器的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)．在表中標(biāo)明各信號(hào)的意義和類型，如信號(hào)是數(shù)字量還是模擬量，模擬信號(hào)的范圍等。 (4)確定可編程序控制器的型號(hào)和硬件配置。如確定CPU模塊的型號(hào)，擴(kuò)展模塊的型號(hào)和塊數(shù)。 (5)給各輸入、輸出變量分配地址，梯形圖中變量的地址與可編程序控制器的外部接線端子號(hào)是一致的。這一步為繪制硬件接線圖作好了準(zhǔn)備，也為梯形圖的設(shè)計(jì)作好了準(zhǔn)備。 (6)畫出可編程序控制器的外部硬件接線圖。給輸入／輸出變量分配好地址后，畫出可編程序控制器的外部硬件接線圖，以及其他電氣原理圖和接線圖。 (7)畫出操作站和控制柜面板的機(jī)械布置圖和內(nèi)部的機(jī)械安裝圖。 (8)建立符號(hào)表。符號(hào)表用來給存儲(chǔ)器內(nèi)的絕對(duì)地址命名，可對(duì)物理輸人／輸出信號(hào)和程序中用到的其他存儲(chǔ)單元命名。建立符號(hào)表后可以在程序中顯示各絕對(duì)地址的符號(hào)名，有利于程序的設(shè)計(jì)和閱讀。 7.1.3設(shè)計(jì)梯形圖程序 首先應(yīng)根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定用戶程序的基本結(jié)構(gòu)，畫出程序流程圖或數(shù)字量控制系統(tǒng)的順序功能圖。它們是編程的主要依據(jù)，應(yīng)盡可能地準(zhǔn)確和詳細(xì)。 較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)的梯形圖可以用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)，復(fù)雜的系統(tǒng)一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。 7.1.4梯形圖程序的模擬調(diào)試 根據(jù)順序功能圖，用小開關(guān)和按鈕來模擬可編程序控制器實(shí)際的輸人信號(hào)，通過模塊上各輸出位對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管，觀察各輸出信號(hào)的變化是否滿足設(shè)計(jì)的要求。 7.1.5現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 完成上述工作后，將可編程序控制器安裝在控制現(xiàn)場(chǎng)，接人實(shí)際的輸入信號(hào)和負(fù)載。在聯(lián)機(jī)總調(diào)試過程中將暴露出系統(tǒng)中可能存在的傳感器、執(zhí)行器和接線等硬件方面的問題，以及可編程序控制器的外部接線圖和梯形圖設(shè)計(jì)中的問題，發(fā)現(xiàn)問題后在現(xiàn)場(chǎng)加以解決，直到完全符合要求。 7.1.6編寫技術(shù)文件技術(shù)文件應(yīng)包括： (1)可編程序控制器的外部接線圖和其他電氣圖紙。 (2)可編程序控制器的編程元件表，包括程序中使用的輸入／輸出位、存儲(chǔ)器位、定時(shí)器計(jì)數(shù)器、順序控制繼電器等的地址、名稱、功能，以及定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值等。 (3)順序功能圖、帶注釋的梯形圖和必要的總體文字說明。 7.3可編程序控制器控制系統(tǒng)的可靠性措施 7.3.1外部干擾的來源 (1)控制系統(tǒng)供電電源的波動(dòng)以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。 (2)其他設(shè)備或空中強(qiáng)電場(chǎng)通過分布電容的耦合竄人控制系統(tǒng)引起的干擾。 (3)鄰近的大容量電氣設(shè)備起動(dòng)和停機(jī)時(shí)，因電磁感應(yīng)引起的干擾。 (4)相鄰信號(hào)線絕緣降低，通過導(dǎo)線絕緣電阻引起的干擾。 7.3.2對(duì)電源的處理 7.3.3安裝與布線的注意事項(xiàng) 7.3.4可編程序控制器的接地 7.3.5強(qiáng)烈干擾環(huán)境中的隔離措施 7.3.6可編程序控制器輸出的可靠性措施 7.3.7故障的檢測(cè)與診斷0uc紅軟基地

西門子plc硬件接線圖PPT：這是一個(gè)關(guān)于西門子plc硬件接線圖PPT，包括了西門子PLC系統(tǒng)原理說明，西門子PLC系統(tǒng)故障排除，西門子PLC硬件組態(tài)實(shí)例，西門子PLC編程實(shí)例，西門子多功能面板介紹等內(nèi)容，科目：西門子PLC系統(tǒng) 西門子PLC系統(tǒng)目錄一. 西門子PLC系統(tǒng)原理說明 1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1.2 模塊說明 1.3 關(guān)于STEP 7軟件二. 西門子PLC系統(tǒng)操作說明 2.1 項(xiàng)目創(chuàng)建 2.2 硬件組態(tài) 2.3 系統(tǒng)上電及在線調(diào)試三. 西門子PLC系統(tǒng)接線圖 3.1 系統(tǒng)主電路圖 3.2 模塊接線圖 四. 西門子PLC系統(tǒng)故障排除 4.1 通訊故障 4.2 PS307故障 4.3 CPU（315-2DP）故障 4.4 模擬量輸入模塊故障 4.5 模擬量輸出模塊故障 4.6 數(shù)字量輸入模塊故障 4.7 數(shù)字量輸出模塊故障一 西門子PLC系統(tǒng)原理說明 1.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介 本西門子PLC教育訓(xùn)練系統(tǒng)旨在簡(jiǎn)單地說明如何去組態(tài)一個(gè)S7-300 STATION,通過其相應(yīng)數(shù)字量/模擬量輸入輸出模塊將實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中之按鈕、數(shù)字量傳感器（如光電開關(guān)，接近開關(guān)等）、模擬量傳感器（如流量計(jì)，位置傳送器，溫度傳送器等）之信號(hào)接入系統(tǒng)，通過人員編寫之程序運(yùn)行結(jié)果去驅(qū)動(dòng)繼電器、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)來達(dá)到生產(chǎn)控制之要求。1.2模塊說明 在本系統(tǒng)中，電源模塊使用PS307,其輸入電壓為220VAC，輸出電壓為24VDC,5A,其主要功能為向CPU315-2 DP提供24V直流電源。在CPU315-2 DP模塊上，集成有兩個(gè)通訊口：一個(gè)為MPI口，一個(gè)為DP口，歡迎點(diǎn)擊下載西門子plc硬件接線圖PPT。

西門子PLC編程教程ppt：這是一個(gè)關(guān)于西門子PLC編程教程ppt（部分ppt內(nèi)容已做更新升級(jí)），主要介紹了仿真的準(zhǔn)備（建立PLC)；PLCsim的菜單說明等內(nèi)容。德國(guó)西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等，歡迎點(diǎn)擊下載西門子PLC編程教程ppt（部分ppt內(nèi)容已做更新升級(jí)）哦。

西門子PLC培訓(xùn)中心ppt：這是一個(gè)關(guān)于西門子PLC培訓(xùn)中心ppt（部分ppt內(nèi)容已做更新升級(jí)），主要介紹了S7-200 PLC：硬件特點(diǎn)和系統(tǒng)配置；編程特點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)支持和特點(diǎn)、S7-300 PLC：系統(tǒng)硬件和網(wǎng)絡(luò)介紹；硬件組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)編程、西門子OPC 配置：鋁廠PLC技術(shù)特點(diǎn)和實(shí)例。設(shè)置大閉環(huán)手/自動(dòng)升降有載開關(guān)選擇（由后臺(tái)軟壓板實(shí)現(xiàn)），當(dāng)選擇自動(dòng)升降有載開關(guān)時(shí)，在調(diào)節(jié)飽和電抗器無法滿足穩(wěn)流要求，程序判斷自動(dòng)升降有載開關(guān)；當(dāng)選擇手動(dòng)升降有載開關(guān)時(shí)，程序只調(diào)節(jié)飽和電抗器，不參與升降有載開關(guān)。機(jī)組只有在總調(diào)運(yùn)行時(shí)，才參與自動(dòng)升降有載開關(guān)判斷，在分調(diào)和就地時(shí)，機(jī)組不自動(dòng)升降有載開關(guān)。如果某臺(tái)機(jī)組檔位閉鎖，該臺(tái)機(jī)組不參與自動(dòng)升降有載開關(guān)判斷。參與總調(diào)控制自動(dòng)升降 有載開關(guān)判斷，如果檔位相同時(shí)，所有機(jī)組同升同降，1臺(tái)機(jī)組的升降同時(shí)觸發(fā)其它機(jī)組升降。如果檔位不相同時(shí)，降檔位最高者，升檔位最低者,最終使檔位一致。在電解槽陽極效應(yīng)機(jī)組降檔升壓后，如果陽極效應(yīng)消失，此時(shí)采取的原則是：先調(diào)飽和電抗器，然后再判斷升檔降壓。升檔降壓判斷是保持控制繞組的電流在90%-70%的范圍(飽和電抗器為負(fù)極性)，歡迎點(diǎn)擊下載西門子PLC培訓(xùn)中心ppt（部分ppt內(nèi)容已做更新升級(jí)）哦。