1、课题一课题一 PLC基础知识基础知识 PLC应用技术全册配套最完整应用技术全册配套最完整 精品课件精品课件 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务任务1 初识初识PLC 任务任务2 硬件安装与接线硬件安装与接线 任务任务3 编程软件安装与使用编程软件安装与使用 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务任务1 初识初识PLC 学习目标学习目标 1了解常用PLC品牌及其特点，能区分PLC的品 牌种类并描述其主要特点。 2掌握PLC的分类、技术指标、特点及功能。 3了解PLC的编程语言及程序结构。 4掌握PLC控制系统的组成及与继电器控制系统 的区别，能区分PLC与继电器控制方式并描述PLC的
2、控 制形式。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 工作任务工作任务 初步认识PLC。具体要求为： （1）直观了解PLC在实际生产、生活中的应用。 （2）直观认识PLC，包括PLC的实物外形、品牌、 种类、主要技术指标及特点。 （3）通过PLC与继电器控制系统的实际安装与运 行，比较PLC与继电器控制方式，直观认识PLC的控制形 式。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务分析任务分析 按照“实践认识再实践再认识”的认知规 律实施。过程： 看录像、现场参观，直观了解PLC实物外形、品 牌、种类、应用 阅读有关资料，了解PLC的主要 技术指标及特点 实际安装、运行相同控制要求 的继电器控制线
3、路和PLC控制线路。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 相关知识相关知识 一、 一、PLCPLC的定义及名称演变的定义及名称演变 1PLC的定义 可编程序控制器可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专 为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器， 用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计 数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入 /输出控制各种类型的机械或生产过程。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2PLC的名称演变 可编程序控制器的早期名称为“Programmable Logic Controller”（可编程序逻辑控制器），简称为 PLC。
4、1980年，美国电气制造商协会给他一个新的名 称“Programmable Controller”，简称为PC。 我国为避免与个人计算机（PC,Personal Computer）的代名词混淆，仍沿用早期的简写名称 PLC。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 二、二、PLC的特点、主要技术指标及分类的特点、主要技术指标及分类 1PLC的特点 （1）可靠性高、抗干扰能力强 （2）功能完善、通用性强、使用方便 （3）编程方法简单、容易掌握 （4）设计容易、安装快捷、维护方便 （5）体积小、重量轻、功耗低 （6）各公司的PLC互不兼容 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2PLC的主要技术指标
5、 （1）输入/输出点数（I/O点数） （2）存储容量 （3）扫描速度 （4）编程指令的种类和条数 （5）扩展能力和功能模块种类 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 3PLC的分类 （1）按结构形式分类整体式、模块式 （2）按数字量I/O点数分类小型、中型、大型 （3）按功能分类高档机、中档机、低档机 （4）按用途分类顺序逻辑控制、闭环过程控制、 多级分布式、集散控制系统、数字控制、机器人控制 （5）按流派分类美国流派、欧洲流派、日本流派 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 三、常用三、常用PLC介绍介绍 1美国的PLC产品 著名的有AB公司、GE公司、Modicon公司、TI公司、西屋 电
6、气公司等。 2欧洲的PLC产品 著名的有德国的西门子公司、AEG公司和法国施耐德公司 旗下的TE（Telemecanique）公司。 3日本的PLC产品 日本PLC产品在小型机领域颇具盛名，约占70%的份额。著 名的有三菱、欧姆龙、松下、富士、日立、东芝等。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 四、四、PLC的编程语言及程序结构的编程语言及程序结构 1编程语言 国际电工委员会（IEC）1994年5月公布的IEC1131-3（ 可编程序控制器语言标准）详细地说明了句法、语义和下 述5种编程语言： 顺序功能图（Sequential Function Chart）、梯形图（ Ladder Diag
7、ram）、功能块图（Function Black Diagram）、 指令表（Instruction List）、结构文本（Structured Text）。 S7系列PLC称指令表为语句表（Statement List，简称 STL）。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2与梯形图相关的几个基本概念 （1）软继电器（即映像寄存器）编程元件 （2）能流 （Power Flow） （3）母线（Bus Bar） （4）梯形图的逻辑运算 “从左到右、从上到 下”顺序进行 梯形图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 3程序结构 （1）主程序 程序的主体，每个项目只能有一个。 （2）子程序 可选的
8、指令集合，仅在被调用时执行。 （3）中断程序 指令的一个可选集合，在中断事件时被PLC的操作 系统调用。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 五、五、PLC与继电器控制系统的区别与继电器控制系统的区别 1PLC控制系统的硬件组成 由控制电器、保护电器和电动机等组成。 2PLC与继电器控制系统的区别 （1）控制方式不同 （2）组成的器件不同 （3）触头的数量不同 （4）工作方式不同 （5）可靠性和可维护性不同 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务实施任务实施 一、观看一、观看PLC在工厂自动化中的应用录像在工厂自动化中的应用录像 记录PLC的品牌及型号，并查阅相关资料，了解PLC的主 要
9、技术指标及特点，填写于下表中。 观看PLC在工厂自动化中的应用录像记录表 序号品牌及型号主要技术指标特点 1 2 3 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 二、参观工厂、实训室二、参观工厂、实训室 记录PLC的品牌及型号，并查阅相关资料，了解PLC的主 要技术指标及特点，填写于下表中。 参观工厂、实训室记录表 序号品牌及型号主要技术指标特点 1 2 3 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 三、观看三、观看PLC与继电器控制系统演示与继电器控制系统演示 1电动机正转启动控制线路 （1）继电器控制方式 1）按照如图所示的电动机正转启动控制线路，以线槽配 线方式用软导线进行安装接线。 电动机正转启
10、动控制电路图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2）完成控制线路安装后，检查正确后再通电试车。注 意观察实际运行的结果，并填写于下表中。 电动机正转启动控制线路运行记录表 控制方式操作步骤电动机运行情况 继电器 按下SB1 按下SB2 PLC 按下SB1 按下SB2 运行结果是否相同 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 （2）PLC控制方式 电动机正转启动PLC控制电路图 1）根据如示电 动机正转启动PLC控 制线路，以线槽配线 方式用软导线进行快 速安装。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2）完成控制线路安装后，检查正确后才能通电试车。 3）编写如图所示的梯形图程序，并编译、下载
11、、运行 和调试程序。注意观察实际运行的结果，并填写于电动机正 转启动控制线路运行记录表中。 电动机正转启动PLC控制梯形图程序 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2带延时要求的电动机正转启动控制线路 （1）继电器控制方式 1）按照如图所示的带延时要求的电动机正转启动控 制线路，以线槽配线方式用软导线进行安装接线。 带延时要求的电动机正转启动控制电路图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2）完成控制线路安装后，检查正确后再通电试车。注 意观察实际运行的结果，并填写于下表中。 带延时要求的电动机正转启动控制线路运行记录表 控制方式操作步骤电动机运行情况 继电器 按下SB1 按下SB2 PL
12、C 按下SB1 按下SB2 运行结果是否相同 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 （2）PLC控制方式 1）用图示安装的PLC控制线路，不需要重新安装。 2）修改或重新编写软件程序 在电动机正转启动PLC控 制梯形图程序基础上略作修改 ，或者直接重新编写为如图所 示的程序，并编译、下载、运 行和调试程序。 带延时要求的电动机正转 启动PLC控制梯形图程序 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 3比较继电器控制方式和PLC控制方式 观看上述两种控制线路，分别以继电器控制方式和PLC控 制方式安装与运行演示，比较分析，将结果填写于表中。 继电器控制方式与PLC控制方式的比较 控制方式相同点不同点
13、优点缺点 继电器控制 PLC控制 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 知识拓展知识拓展 PLCPLC的功能及应用领域的功能及应用领域 可编程序控制器已经成功地应用到机械、汽车、冶金、 石油、化工、轻工、纺织、交通、电力、电信、采矿、建材、 食品、造纸、军工、家电等各个领域，其使用情况大致可归纳 为如下几类： 1开关量逻辑控制 2运动控制 3闭环过程控制 4数据处理 5通信连网 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务任务1 初识初识PLC 学习目标学习目标 任务任务2 硬件安装与接线硬件安装与接线 1理解PLC的组成和工作原理。 2掌握PLC的选型方法，能根据控制要求进行PLC的选型。 3
14、熟悉S7-200PLC硬件组成，能认识S7-200CPU模块的外形 特征。 4熟悉S7-200CPU模块的基本型号及其特点。 5会安装S7-200CPU模块并进行外部接线端子的接线。 6能完成一个简单的PLC控制任务的设计、安装与调试。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 工作任务工作任务 如图所示为电动机点动正转控制电路图。 电动机点动正转控制电路图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 使用PLC来完成图示电路的功能，即使用PLC控 制电动机点动正转。 任务要求： （1）按下启动按钮SB，接触器KM线圈得电， 电动机M启动运转。松开启动按钮SB，接触器KM线 圈失电，电动机M失电停转。
15、（2）具有短路保护等必要的保护措施。 （3）用PLC控制方式实现。 工作任务工作任务 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务分析任务分析 本任务的主要目的就是通过对电动机点动正转控制 电路的PLC改造，初步掌握S7-200PLC的硬件安装与接线 能力。过程： 确定PLC的外部元件（即输入、输出元件），选择 PLC机型，并分配I/O地址 绘制PLC控制电路图和设 计梯形图程序，并安装和检测电路 把梯形图程序下 载给PLC，运行和调试程序，直至系统运行成功。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 相关知识相关知识 一、一、PLC的组成的组成 PLC由硬件和软件两大部分组成。 1PLC硬件 PL
16、C硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输 入/输出单元（I/O接口）、扩展接口、通信接口及电源等 组成。 PLC硬件结构 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 1）输入接口 作用：将用户输入设备产生的信号（开关量输入或模 拟量输入），经过光电隔离、滤波和电平转换等处理，变成 CPU能够接收和处理的信号，并送给输入映像寄存器。 PLC输入接口电路种类：有直流输入、交流输入和交 流/直流混合输入三种。 输入接口的电源：可以由外部提供，也可以由PLC内 部提供。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2）输出接口 作用：将经过CPU处理的信号通过光电隔离和功率放 大等处理，转换成外部设备所需要的
17、驱动信号（数字量输 出或模拟量输出），以驱动如接触器、指示灯、报警器、 电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等各种执行机构。 输出接口电路就是PLC的负载驱动回路。 输出接口的形式：继电器输出型、场效应管（ MOSFET）或大功率晶体管输出型及双向晶闸管输出型。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2PLC软件 PLC软件由系统程序和用户程序组成。 （1）系统程序 （2）用户程序 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 二、二、PLC工作原理工作原理 1PLC的扫描工作方式 PLC执行程序的方式称为循环扫描工作方式，整个 扫描工作过程执行一遍所需的时间称为扫描周期。 2PLC的扫描工作过程 PLC
18、扫描工作过程：输入采样、程序执行、通信操 作、内部处理、输出刷新五个阶段。 PLC的扫描工作过程 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 三、三、PLC的选型方法的选型方法 主要从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、 特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。 1PLC机型的选择 （1） 合理的结构形式 （2） 安装方式的选择 （3）相应的功能要求 （4）响应速度要求 （5）系统可靠性的要求 （6）机型尽量统一 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2PLC容量的选择 （1）I/O点数的选择 （2） 存储容量的选择 3I/O模块的选择 （1）开关量输入模块的选择 1）输入信号的类型及电
19、压等级。 2）输入接线方式。 3）同时接通的输入点数量。 4）输入门槛电平。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 （2）开关量输出模块的选择 1）输入方式的选择。 2）输出接线方式的选择。 3）驱动能力的选择。 4）同时接通的输出点数量。 （3）模拟量I/O模块的选择 4电源模块及其他外设的选择 （1）电源模块的选择 （2）编程器的选择 （3）写入器的选择 5特殊功能模块的选择 6通信联网能力的选择 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务实施任务实施 一、 一、PLC的机型选择的机型选择 1S7-200PLC硬件组成 S7-200PLC硬件包括CPU模块和扩展模块。 （1）CPU模块 C
20、PU模块也常称为PLC主机、本机或基本单元。 S7-200CPU模块是将微处理器（CPU）、集成电源、 输入/输出电路集成在一个紧凑的外壳中，从而形成了一个 整体式小型PLC。 S7-200CPU模块主要有CPU221、CPU222、CPU224和 CPU226四种基本型号。 （2）扩展模块 S7-200扩展模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模 块和智能模块。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2S7-200CPU226模块 （1）CPU226模块的外形特征 如图所示为CPU226模块的外形特征。 CPU226模块的外形特征 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 1）接线端子。在CP
21、U模块的面板底部、顶部分别 有一排接线端子。底部一排接线端子是输入信号的接入 端子及传感器电源端子。顶部一排接线端子是输出信号 的输出端子及PLC的供电电源端子。 2）I/O状态指示灯。在CPU模块的面板下方、上方 分别有一排状态指示灯（LED），分别指示输入和输出 的逻辑状态。当输入或输出为高电平时，LED亮，否则 不亮。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 3）运行状态指示灯。在CPU模块的左侧有3个运行状 态指示灯（LED），分别指示系统故障/诊断（SF/DIAG） 状态、运行（RUN）状态和停止（STOP）状态。S7- 200CPU的工作模式有停止（STOP）模式和运行（RUN） 模
22、式两种。 改变工作模式有3种方法： 使用CPU模块上的模式开关。 将模式开关拨到RUN或TERM。 在程序中插入STOP指令。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 4）通信端口和扩展I/O端口。在CPU模块左侧的通信 端口是连接编程器或其他外部设备的接口，S7-200PLC的 通信端口为RS485口。扩展I/O端口位于CPU模块右侧的前 盖下面，它是连接各种扩展模块的接口。 5）模拟电位器。 6）可选卡插槽与可选卡。 CPU226模块的前盖下的布局 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 AC表示供电电源 电压为交流220V，DC 表示输入端的电源电 压为直流24V，RLY表 示继电器输出。因
23、此 ，在给PLC供电时，只 能加AC220V电源。 CPU226模块的电源及I/O接线子 （2）CPU226模块的I/O及电源接线端子 如图所示为CPU226模块的I/O及电源接线端子实际示意图。 CPU模块上标注“AC/DC/RLY”的含义： 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 1）底部端子（输入及传感器电源接线端子） 2）顶部端子（输出及PLC电源接线端子） 3PLC的选型 二、I/O地址分配 I/O地址分配表 输入量输出量 名称字母代号地址名称字母代号地址 启动按钮SBI0.0接触器KMQ0.0 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 三、绘制三、绘制PLC控制电路图控制电路图 根据本任
24、务的电动机点动正转控制电路图和I/O地址 分配表，绘制PLC控制电路图，如图所示。 电路图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 接线图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 四、设计梯形图程序四、设计梯形图程序 电动机点动正转PLC控制梯形图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 五、电路安装五、电路安装 1配齐并检查元器件 2固定元器件 3布线 （1）输入接线 （2）输出及电源接线 4安装 5自检 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 六、运行和调试程序六、运行和调试程序 电路运行情况记录表 操作 步骤 输入元 件 动作情 况 I/O指示灯点亮情况（亮或 不亮） 接触器KM线 圈 （吸合或
25、不吸 合） 电动机M （运转或不 运转） I0.0Q0.0 1未按下 SB 2按下 SB 3松开 SB 七、整理技术文件七、整理技术文件 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 知识拓展知识拓展 可编程序控制器的发展趋势可编程序控制器的发展趋势 通信和网络功能是PLC发展的重要特征。近年来， PLC厂家在原来CPU模板上，逐渐增加了各种通信接口，而 且提供完整的通信网络。 目前，以PLC为基础的集散控制系统（Distributed Control System，简称DCS，即分布式控制系统）发展很快 ，PLC与DCS集成，将逐渐成为占自动化装置及过程控制系 统最大市场份额的产品。 PLC构成的过
26、程控制系统（Process Control System，简 称PCS）比DCS的开放性更有优势。 开发适应各种特殊控制要求的智能模块也是PLC发展的 明显特征。 PLC的不断发展也体现在编程软件的多样化和高级化。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务任务3 编程软件安装与使用编程软件安装与使用 学习目标学习目标 1了解编程软件的基本功能，会安装编程软件。 2会进行计算机与PLC之间的硬件连接，并会建立 计算机与PLC之间的在线联系。 3熟悉编程软件的主界面组成以及各图标的含义、 功能，会正确创建项目。 4理解符号表的含义，并会正确编辑符号表。 5能使用编程软件编制梯形图程序，并会编译、
27、下 载、运行和调试程序。 6能完成一个简单的PLC控制任务的设计、安装与 调试。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 工作任务工作任务 如图所示为三个单开关控制两只灯的电路图。其中 ，SA1SA3都为单极开关。 三个单开关控制两只灯的电路图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 本任务就是使用STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件 编制梯形图程序，完成如图所示的电路功能。 任务要求： （1）当开关SA1闭合时，指示灯HL1点亮，反之 则熄灭；当开关SA2或SA3任何一个闭合时，指示灯 HL2点亮，只有当SA2和SA3都断开时，指示灯HL2才熄 灭。 （2）具有短路保护等必要的保护措
28、施。 （3）用PLC控制方式来实现此电路的功能。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务分析任务分析 本任务目的就是要通过对如图所示电路图的PLC改造 ，能够初步掌握使用STEP7-Micro/WIN V4.0软件编程，并 且通过正确的下载、运行及调试用户编制的梯形图程序来 完成本任务的控制电路功能。 按照电路图的逻辑功能，只要将开关（触点）、指示 灯（线圈）等电气元件符号用PLC梯形图中对应的符号来 表示，即可得到功能相同的PLC梯形图程序。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务分析任务分析 要完成本任务，需要了解STEP7-Micro/WIN V4.0编程 软件的组成、图标含义及
29、功能；需要掌握项目建立的步骤 及方法，符号表的含义及编辑方法，程序指令的输入方法 ，程序的编译、下载、运行及调试方法等，这些都是以后 进行PLC编程的基础，也是本任务的工作重点。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 相关知识相关知识 一、一、STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件的编程软件的 基本功能基本功能 二、二、STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件的编程软件的 安装安装 1.系统要求 2.计算机与PLC之间的硬件连接 3安装步骤 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 选择语言 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 确认安装 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 接
30、收安装协议 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 选择安装目录 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 安装进行中 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 选择通信功能 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 安装完成界面 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 设置所需语言 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 三、三、STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件的主界面编程软件的主界面 STEP7-Micro/WIN V4.0 编程软件的主界面 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 1菜单栏 （1）文件（File）菜单
31、项 （2）编辑（Edit）菜单项 （3）查看（View）菜单项 （4）PLC菜单项 （5）调试（Debug）菜单项 （6）工具（Tools）菜单项 （7）窗口（Windows）菜单项 （8）帮助（Help）菜单项 2工具栏 工具栏 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 标准工具栏 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 3浏览条 （1）程序块（Program Block） （2）符号表（Symbol Table） （3）状态表（Status Chart） （4）数据块（Data Block） （5）系统块（System Block） （6）交叉引用（Cross Referece） （7）通信（C
32、ommunications） （8）设置“PG/PC”接口 4指令树 5输出窗口 6状态栏 7程序编辑器 8局部变量表 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 四、建立计算机与四、建立计算机与PLC通信联系通信联系 1设置通信参数 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2建立计算机与PLC在线联系 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 3检查、设置和修改PLC的通信 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 4读取PLC的信息 课题一课题一 PLC基
33、础知识基础知识 任务实施任务实施 一、一、I/O地址分配地址分配 I/O地址分配表 输入量输出量 名称字母代号地址名称字母代号地址 单开关SA1I0.0指示灯HL1Q0.0 单开关SA2I0.1指示灯HL2Q0.1 单开关SA3I0.2 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 二、绘制二、绘制PLC硬件接线图硬件接线图 PLC硬件接线图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 三、设计梯形图程序三、设计梯形图程序 1创建及保存项目 （1）在桌面上直接双击STEP7-Micro/WIN V4.0 编程软件的快捷图标 ，自动创建一个新的工程项 目项目1。 （2）选择指令集和编辑器 （3）选择PLC类型
34、 （4）保存项目 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2编辑符号表 3编写并输入梯形图程序 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 （1）输入常开触点I0.0 （2）输入线圈Q0.0 （3）输入常开触点I0.1 （4）输入常开触点I0.2 （5）输入线圈Q0.1 （6）最后填写上程序注释、网络标题及网络注释， 梯形图输入完毕。 三个单开关控制两只灯梯形图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 四、电路安装四、电路安装 1配齐并检查元器件 2固定元器件 3布线 课题一课题一 PLC基
35、础知识基础知识 五、运行及调试程序五、运行及调试程序 1编译程序 2下载程序 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 3运行与调试程序 （1）运行 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 （2）监控 1）程序状态监控 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2）状态表监控元件状态 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 （3）停止运行 （4）运行完毕，关断空气开关QF和AC220V电源 ，拆除接至端子排上的AC220V电源线。 六、整理技术文件六、整理技术文件 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 知识拓展知识拓展 一、程序编辑中的小技巧一、程序编辑中的小技巧 编
36、程元素可以是单元、指令、地址及网络，编辑方法 与普通的文字处理软件相似。在程序编辑器上选择要编辑 的元素，通过工具栏按钮或“编辑”菜单命令，也可直接 右击或使用快捷菜单选项，均可实现对选定对象的剪切、 复制、粘贴等操作。 1插入和删除操作方法 2剪切、复制和粘贴操作方法 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 知识拓展知识拓展 二、二、S7-200仿真软件的使用仿真软件的使用 1仿真软件简介 2仿真软件界面 仿真软件界面 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 3准备工作 4仿真程序 以课题一任务3“三个单开关控制两只灯”
37、为 例，仿真运行程序。 （1）导出AWL文件 （2）打开仿真软件 （3）配置CPU型号 （4）装载程序 （5）开始仿真 1）状态程序监控运行 2）状态表监控运行 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务任务1 三相异步电动机单方向连续运行三相异步电动机单方向连续运行 PLC控制控制 任务任务2
38、 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转PLC控制控制 任务任务3 三相异步电动机三相异步电动机Y降压启动降压启动 PLC控制控制 任务任务4 传送带的传送带的PLC控制控制 任务任务5 运料小车的运料小车的PLC控制控制 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务任务1 三相异步电动机单向连三相异步电动机单向连 续运转续运转PLC控制控制 学习目标学习目标 1理解输入/输出映像寄存器（I/Q）的含义及作用。 2会分析简单梯形图程序的功能。 3掌握标准触点指令和输出指令的表示形式及应用方 法，会用标准触点指令和输出指令设计简单电路的程序。 4掌握梯形图的编程规则，能按照编程规则编写简单 程序
39、。 5掌握常闭触点输入的处理方法。 6能完成较为简单的PLC控制线路的安装和调试。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 工作任务工作任务 a） 主电路图 b） 控制电路图 c） 波形图 电动机单向连续运转控制线路 如图所示为电动机单向连续运转控制线路。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 工作任务工作任务 本任务就是使用PLC控制方案取代如图所示传统的继 电器控制方案，即使用PLC控制电动机单向连续运转。 任务要求： （1）当按下启动按钮SB1时，电动机启动并连续运 行；当按下停止按钮SB2或热继电器KH动作时，电动机停 止运行。 （2）具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。 （3）用P
40、LC控制方式来实现此电路的功能。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务分析任务分析 PLC改造主要针对控制电路进行改造，而主电路部分 则保留不变。 控制电路图中，启动按钮SB1、停止按钮SB2、热继电 器KH属于输入元件，产生控制指令，应与PLC的输入端子 相连接；而接触器KM属于被控对象（或负载），即输出元 件，应与PLC的输出端子相连接。另外要注意的是，由于 PLC输出端子允许的额定电压为250V，因此需要将控制电路 图中接触器KM的线圈的额定电压由380V改为220V，以适应 PLC输出端子的电压要求。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务分析任务分析 对于线路图中按钮、触点
41、、线圈的串并联逻辑关系， 应采用PLC内部的编程元件输入映像寄存器I、输出映像寄 存器Q以及PLC的基本位逻辑指令编写控制程序。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 相关知识相关知识 一、一、S7-200系列系列PLC的存储器和编址方式的存储器和编址方式 1S7-200系列PLC的存储器区域 S7-200的存储器分为用户程序空间、CPU组态空间和数 据区空间。 2数据区空间存储器的编址方式 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。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 存储器是由许多存储单元组成
42、，每个存储单元都有惟 一的地址，可以依据存储器地址来存取数据。数据区空间 存储器的单位可以是位、字节、字、双字，编址方式也可 以是位编址、字节编址、字编址和双字编址。 （1）位编址 位编址：存储器标识符+字节地址+位地址。 （2）字节编址、字编址和双字编址 字节编址：存储器标识符+字节长度（B）+字节号 字编址：存储器标识符+字长符（W）+起始字节号 双字编址：存储器标识符+双字长度（D）+起始字节号 （3）其他编址方式 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 二、二、S7-200CPU模块操作数的基本数据类型模块操作数的基本数据类型 及数值范围及数值范围 1S7-200的基本数据类型 基本数据
43、类型位数说明 布尔型BOOL1位范围：0，1 无符号数 字节型BYTE8字节范围：0255 字型WORD16字范围：065535 双字型DWORD32双字范围：0（1） 有符号数 字节型BYTE8字节范围：128+127 整型INT16整数范围：32768+32767 双整型DINT32双字整数范围：（1） 实数型REAL32IEEE浮点数 S7-200的基本数据类型及其范围 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2S7-200CPU模块操作数的数值范围 S7-200CPU模块操作数的数值范围见下表。 S7-200CPU模块操作数的数值范围 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 三、输入映像寄
44、存器三、输入映像寄存器I和输出映像寄存器和输出映像寄存器Q 1输入映像寄存器I 输入映像寄存器也称为输入继电器，在每个扫描周期的 开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像寄存 器中。输入映像寄存器与PLC的输入点相连，如图所示。 输入/输出映像寄存器示意图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2输出映像寄存器Q 输出映像寄存器，也称为输出继电器，用来存放 CPU执行程序的数据结果，并在输出扫描阶段，将输出 映像寄存器的数据结果传送给输出模块，再由输出模块 驱动外部的负载，如图所示。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 四、四、LD、LDN、A、AN、O、ON、=指令指令 1LD
45、、LDN和=指令 （1）LD（Load）：初始装载指令 （2）LDN（Load Not）：初始装载非指令 （3）=指令：输出指令，又称为线圈驱动指令 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 2A、AN指令 （1）A（And）指令：逻辑与指令 （2）AN（And Not）指令：逻辑与非指令 3O、ON指令 （1）O（Or）指令：逻辑或指令 （2）ON（Or Not）指令：逻辑或非指令 五、梯形图的编程规则五、梯形图的编程规则 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务实施任务实施 一、一、I/O地址分配地址分配 根据任务分析，启动按钮SB1、停止按钮SB2、热继 电器KH属于控制信号，作为PLC的
46、输入量分配接线端子； 接触器KM属于被控对象，作为PLC的输出量分配接线端子 。对输入量/输出量（I/O）进行地址分配，见下表。 I/O地址分配表 输入量输出量 名称字母代号地址名称字母代号地址 启动按钮SB1I0.0接触器KMQ0.0 停止按钮SB2I0.1 热继电器KHI0.2 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 二、绘制二、绘制PLC控制线路图控制线路图 电路图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 接线图 电动机单向连续运转PLC控制线路图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 三、设计梯形图程序三、设计梯形图程序 1创建及保存项目 2编辑符号表 3编写并输入梯形图程序 四、线路安装
47、四、线路安装 五、运行及调试程序五、运行及调试程序 六、整理技术文件六、整理技术文件 电动机单向连续运转的PLC控制梯形图 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 知识拓展知识拓展 一、一、PLCPLC的堆栈的堆栈 PLC的堆栈与一般计算机的堆栈结构是一致的，它 是一组存取数据的临时存储单元，是由9个堆栈位存储 器组成的串联堆栈，堆栈的结构见下表。 逻辑堆栈的结构 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 二、符号表使用小技巧二、符号表使用小技巧 1定义元件的符号和注释 2符号表排序 3插入新行 4创建新的符号表 5选择在程序界面显示符号和地址的方法 6在程序界面显示或隐藏元件符号的方法 7在程序界
48、面显示或隐藏元件符号信息表的方法 8查看重叠和未定义的符号 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务任务1 初识初识PLC 学习目标学习目标 任务任务2 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转PLC控制控制 1会进行联锁电路的编程。 2掌握S、R指令的功能及应用方法，能使 用S、R指令设计PLC程序。 3掌握启保停电路编程与使用S、R指令编 程的对应关系。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 工作任务工作任务 a） 主电路图 b） 控制电路图 电动机双重联锁正反转控制线路 本任务就是使用PLC控制方案取代如图所示传 统的继电器控制方案，即使用PLC控制电动机的 正反转。 课题一课题一 P
49、LC基础知识基础知识 工作任务工作任务 任务要求： （1）当按下正转启动按钮SB1时，电动机正转启动运 行；当按下反转启动按钮SB2时，电动机停止正转并开始反 转启动运行；或者，当按下停止按钮SB3或热继电器KH动 作时，电动机停止运行。 （2）当按下反转启动按钮SB2时，电动机反转启动运 行；当按下正转启动按钮SB1时，电动机停止反转并开始正 转启动运行；或者，当按下停止按钮SB3或热继电器KH动 作时，电动机停止运行。 （3）具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。 （4）用PLC控制方式来实现此电路的功能。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 任务分析任务分析 上图所示电动机正反转控制
50、线路的功能采用PLC控制 系统来完成时，仍然需要保留主电路部分，而控制电路的功 能则由PLC执行程序取代。 通过对如图所示的控制线路的工作原理分析可知，采 用按钮联锁，即把两个复合按钮SB1、SB2的常闭触头串接 入对方的控制电路中，目的是为了让电动机正、反转可以直 接切换，操作方便。采用接触器联锁，即把两个接触器的常 闭触头也串接入对方的控制电路中，目的是防止接触器 KM1和KM2同时得电从而造成电源相间短路。这些控制特 点都应该在PLC梯形图程序中予以体现。 课题一课题一 PLC基础知识基础知识 相关知识相关知识 一、一、S、R指令指令 1 S指令 S（SET）指令：置“1”指令或置位指令
