plc应用技术幻灯片.ppt

学习情境一 S7200可编程控制器基本模块的使用 1.1 概述 1.2 PLC的硬件组成 1.3 PLC的软件系统 1.4 PLC的工作过程 1.5 建立PLC与计算机的连接 （STEP-7 MICRO/WIN入门） 1.1.1 PLC的定义 国际电工委员会（ IEC）于 1982年11月1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。 PLC的定义 PLC的产生与发展 1.2 认知PLC的硬件组成 1.中央处理单元（CPU）： (1)从程序存储器读取程序指令，编译、执行指令 (2)将各种输入信号取入 (3) 把运算结果送到输出端 (4) 响应各种外部设备的请求 电源单元 把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。 有的电源单元还向外提供24v隔离直流电源，可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。 PLC的供电 1.3 PLC的软件系统 1.3.1 系统程序 系统程序是由PLC的制造者采用汇编语言编写的，固化于ROM型系统程序存储器中，用于控制PLC本身的运行，用户不能更改。 系统程序分为： 1.系统管理程序 2.用户指令解释程序 3.标准程序模块和系统调用程序 PLC的软件系统 1.3.2 用户程序 用户程序又称为应用程序，是用户为完成某一控制任务而利用PLC的编程语言编制的程序。用户程序是线性地存储在系统程序制定的存储区内。 1．用户环境 用户环境是由系统程序生成的，它包括用户数据结构、用户元件区、用户程序存储区、用户参数、文件存储区等。 2．用户程序结构 用户程序结构大致可以分为三种： （1）线性程序（2）分块程序（3）结构化程序 3．用户程序语言 PLC的编程语言有多种，其中梯形图、语句表、功能块图是三种基本语言。 1.4 PLC的工作过程 1.4.1 接线程序控制与存储程序控制 接线程序控制与存储程序控制 PLC的循环扫描工作过程 编程器是对PLC进行操作的工具 专 用 编 程 器 在装有专用编程软件的计算机上编程 简易编程器 直插式、便携式 计算机辅助编程 图形编程器 编程工具 PLC的循环扫描工作过程 接线程序控制与存储程序控制 继电接触器控制系统，又称为接线程序控制系统，是通过电器元器件的固定接线来实现控制逻辑，完成控制任务的。 在PLC控制系统中，用户根据控制要求编制出相应的控制程序，并写入PLC的程序存储器中。系统运行时，PLC将程序执行结果输出给相应的输出设备，控制被控对象工作。 这种控制称为存储程序控制。 1.4.2 PLC 的循环扫描工作过程 扫描工作分为 5 个阶段 公 共 处 理 阶 段 程 序 执 行 阶 段 扫描周期计算阶段 I/O 刷 新 阶 段 外设端口处理 阶段 扫描工作一般分为：读输入、执行程序、处理通信请求、自诊断检查和写输出等过程，CPU反复不停地分阶段处理上述各种不同的任务，这种周而复始的循环工作方式称为循环扫描。 执行用户程序只是扫描周期的一个组成部分，用户程序不运行时，PLC也在扫描，只不过在一个周期中去除了执行用户程序和读输入、写输出的内容。 PLC最主要的工作方式是循环扫描（周期扫描） PLC在运行工作状态，执行如上所述的一次扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值为1～100ms。扫描周期与用户程序的长短、指令的种类和CPU的运算速度有很大的关系。用户程序较长时，指令执行的时间在扫描周期中占相当大的比例。 设置各异常继电器 异常： (ERR/ALM)LED 灯亮 警告： (ERR/ALM)LED 闪烁 异常或警告？ 无 有 异常 检查结果正常？ 扫描周期监视 时间预置 执行用户程序 程序结束？(END命令？) No Yes 扫描周期固定值 设定检查 有固定值设置？ 等待设定扫描周期到 计算扫描周期 I/O 刷 新 正常 异常 警告 接通电源 初始化 I/O 外设端口 服务 初始化 I/O 、内部辅助、特殊辅助、 辅助记忆继电器区域清零 定时器预置 识别扩展单元 公 共 处 理 执行用户 程序 扫 描 周 期 计 算 处