高级维修电工培训(PLC)课件.ppt

1、1维修电工高级工培训维修电工高级工培训PLC应用技术应用技术主讲：路泽永专业.2什么是PLC？PLC（可编程序控制器）是一种专为工（可编程序控制器）是一种专为工业控制应用而设计的业控制应用而设计的电子控制装置电子控制装置。专业.3PLC有什么用？PLC在工业控制系统中往往充当对受控在工业控制系统中往往充当对受控设备（如：电机、变频器、伺服驱动器设备（如：电机、变频器、伺服驱动器等）进行控制的元件。等）进行控制的元件。专业.4PLC使用中的一种情况LUVW专业.5PLC有什么好处？可靠性高，抗干扰能力强。可靠性高，抗干扰能力强。适应性强，应用灵活。适应性强，应用灵活。编程方便，易于使用。编程方便

2、，易于使用。控制系统设计、安装、调试方便。控制系统设计、安装、调试方便。输入部分控制部分输出部分专业.6控制程序在那输入到控制程序在那输入到PLC？专业.7用什么设备把程序传到用什么设备把程序传到PLC？把程序传送给PLC可以通过计算机、手持编程器等。专业.8专业.9PLC的结构和工作原理的结构和工作原理一、一、PLC结构示意图结构示意图中中央央处处理理单单元元数数据据存存储储器器输输出出接接口口地址总线地址总线 控制总线控制总线数据总线数据总线编程编程单元单元灯光指示灯光指示电磁阀门电磁阀门接触器接触器电源电源输输入入接接口口模拟量输入模拟量输入行程开关行程开关继电器接点继电器接点各种开关各

3、种开关程序存储器程序存储器警报器警报器电机电机模拟量输出模拟量输出专业.10中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展 接口电源编程器系 统 总 线通信接口 这是这是PLCPLC与被控设备相连接的接与被控设备相连接的接口电路。口电路。用户设备需输入用户设备需输入PLCPLC的各种控制的各种控制信号，如限位开关、操作按钮、选择信号，如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其它一些传感器开关、行程开关以及其它一些传感器输出的开关量或模拟量输出的开关量或模拟量(要通过模数要通过模数变换进入机内变换进入机内)等，通过等，通过输入接口输入接口电电路将这些信号转换成中央处理单元能路将这些信号转换成中

4、央处理单元能够接收和处理的信号。够接收和处理的信号。输出接口输出接口电路将中央处理单元送电路将中央处理单元送出的弱电控制信号转换成现场需要的出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、电机等被控设备的执行元件。器、电机等被控设备的执行元件。输入输出接口2023-1-1610专业.11COM+5VLEDSR3R1AR2CT 内内 部部 电电 路路滤波滤波 直流输入电路直流输入电路2023-1-1611专业.12交流输入电路流输入电路LED+5VAR2COMSCR1 内内 部部 电电 路路R3滤波滤波 2023-1-1612专业.13（2）输

5、出接口电路：）输出接口电路：以以继电器形式为例：继电器形式为例：PLC内内部部电电路路内内部部电电路路K+交流电源或交流电源或直流电源直流电源QCOM-2023-1-1613专业.14晶体管输出电路晶体管输出电路COMT2LEDDFU+5V内内 部部 电电 路路T1R1R2R3负载负载分分PNPPNP，NPNNPN，OCOC输出。当输出为输出。当输出为“1”1”时，晶体管饱和时，晶体管饱和(ON)(ON)，当输出为当输出为“0”0”时，晶体管截止时，晶体管截止(OFF)(OFF)。负载能力负载能力:直流直流5 524V/0.5A24V/0.5A；ONON压降压降1.5V1.5V，OFFOFF漏

6、电流漏电流100uA100uA。动作时间：动作时间：OFFON1ms;ONOFF1msOFFON1ms;ONOFF1ms。适合高速、小功率直流负载。适合高速、小功率直流负载。2023-1-1614专业.15晶闸管输出电路晶闸管输出电路COMLEDR2 C TFU内内 部部 电电 路路R1负载负载负载能力负载能力:交流交流100V100V240V/1A240V/1A；最小负载电流；最小负载电流 30mA,30mA,ONON压降压降1.5V1.5V，OFFOFF漏电流漏电流4mA4mA。动作时间：动作时间：OFFON1ms;ONOFF 0.5OFFON1ms;ONOFF 0.5个周期个周期+1ms

7、+1ms。适合高速、较大功率交流负载。适合高速、较大功率交流负载。2023-1-1615专业.16主机模块主机模块扩展模块扩展模块扩展模块扩展模块模块式组合，组成大型系统模块式组合，组成大型系统专业.17编程设备编程设备:个人计算机。个人计算机。编程设备编程设备编程软件：编程软件：STEP7-Micro/WIN32PLC输入按钮输入按钮接触器线圈接触器线圈指示灯指示灯电磁阀线圈电磁阀线圈PC/PPI通信电缆通信电缆专业.18编程环境编程环境专业.19工作方式工作方式CPU：等待命令。等待命令。PLC：运行（运行（RUN)后循环扫描。后循环扫描。CPU从第一条指令开始执行，执行完最后一从第一条指

8、令开始执行，执行完最后一条指令又返回第一条，不断循环。条指令又返回第一条，不断循环。一个扫描周期一个扫描周期执行指令执行指令专业.201.I/O点数点数：各：各128位位2.程序存储器程序存储器 E2PROM 2K3.数据存储器数据存储器 1K3.指令执行速度指令执行速度 0.37 s/指令指令4.高速计数（高速计数（30MHz)6.有中断有中断7.可联网，离线编程可联网，离线编程S7-200主要功能主要功能有四种有四种CPU:CPU221,CPU222,CPU224,CPU2268.可扩展可扩展2.模拟量的输入输出模拟量的输入输出10.指令类型：指令类型：（1）位逻辑指令（2）比较指令（3）

9、定时器指令（4）计数器指令（5）时钟指令（6）整数运算指令（7）实数运算指令（8）数学功能指令（2）传送指令（10）表功能指令（11）逻辑运算指令（12）移位指令（13）转换指令（14）程序控制指令（15）中断/通讯指令（16）逻辑堆栈指令专业.21内部寄存器、存储器简介内部寄存器、存储器简介1 寄存器和存储器寄存器和存储器1.输入（映象）寄存器输入（映象）寄存器 I 功能功能:从输入接口输入信号从输入接口输入信号 共共16个字节，个字节，128位（点）位（点）寻址格式：寻址格式：位寻址位寻址 例例 I0.0,I0.1 共有共有I0.0I15.7共共128位位 字节寻址字节寻址 例例 IB0(

10、由由I0.0I0.7组成）组成）共有共有IB0IB15共共16个字节个字节 另外还有：字寻址和双字寻址（略）另外还有：字寻址和双字寻址（略）专业.22寄存器和存储器寄存器和存储器(续续)2.输出（映象）寄存器输出（映象）寄存器 Q 功能功能:向输出接口输出信号向输出接口输出信号 共共16个字节，个字节，128位（点）位（点）寻址格式：寻址格式：位寻址位寻址 例例 Q0.0,Q0.1 共有共有Q0.0Q15.7共共128位位 字节寻址字节寻址 例例 QB0(由由Q0.0Q0.7组成）组成）共有共有QB0QB15共共16个字节个字节 另外还有：字寻址和双字寻址（略）另外还有：字寻址和双字寻址（略）

11、专业.23寄存器和存储器寄存器和存储器(续续)3.变量存储器变量存储器V 功能功能:程序执行过程中存放中间结果程序执行过程中存放中间结果 共共2048字节字节 位寻址格式位寻址格式 有有V0.0V2047.7 字节寻址格式字节寻址格式 有有VB0 VB2047 字格式和双字格式（略）字格式和双字格式（略）专业.24寄存器和存储器寄存器和存储器(续续)4.位存储器位存储器M 功能功能:保存继电器的中间操作状态，共保存继电器的中间操作状态，共32字节，字节，256位位 M0.0M31.75.特殊存储器特殊存储器SM 功能：用于功能：用于CPU与用户交换信息，共与用户交换信息，共180字节，字节，1

12、440位位 SM0.0SM172.7(其中其中SM0.4提供周期为提供周期为1分钟的时钟分钟的时钟 脉冲，脉冲，SM0.5提供周期为提供周期为1秒的时钟脉冲秒的时钟脉冲）6.局部存储器局部存储器L 功能：用于功能：用于CPU与用户交换信息，共与用户交换信息，共64字节，字节，512位位 L0.0L63.7专业.25寄存器和存储器寄存器和存储器(续续)7.定时器定时器T 功能功能:用于定时，分辨率三种用于定时，分辨率三种1ms/10ms/100ms，定时，定时 时间时间1ms-3276.7s，定时时间到，定时器位被置，定时时间到，定时器位被置1 共共256个个（与计数器共用）：（与计数器共用）：

13、T0T2558.计数器计数器C 用途：对输入脉冲（上跳沿）计数，当计数值预设用途：对输入脉冲（上跳沿）计数，当计数值预设 值时，计数器位被置值时，计数器位被置1 类型：类型：加计数器加计数器CTU，减计数器，减计数器CTD，加减计数器，加减计数器CTUD 共共256个（与定时器共用）：个（与定时器共用）：C0C255专业.26CPU224XP 配置 14 数字量输入专业.27 10 数字量输出数字量输出专业.282个模拟量输入1 个模拟量输出专业.29CPU224XP DC/DC/DC 接线图CPU221的的DC输入输入DC输出接线图输出接线图专业.30S7-200地址分配地址分配 数字量输入

14、地址都是以数字量输入地址都是以8位为位为1组。若一组。若一个模块个模块i/o不是不是8的整数，余下的不会分配的整数，余下的不会分配给下一模块。给下一模块。I0.0，I0.1，I1.0，模拟量以模拟量以16位存储，所以要从偶数号字位存储，所以要从偶数号字节开始。如节开始。如AIW0，AIW2，AIW4 AQW0，AQW2，AQW4，专业.31地址分配示例地址分配示例CPU2244入/4出EM2238入EM2214入/1出EM235I0.0I1.5Q0.0Q1.1I2.0I2.3Q2.0Q2.3I3.0I3.7AIW0AIW6AQW0扩展1扩展2扩展3CPU专业.32USB接触器电动机按钮电源空气

15、开关热继电器熔断器直流电源L1L2L3N专业.332 编程语言编程语言梯形图梯形图(LAD)顺序功能图顺序功能图指令表指令表(STL)功能块图功能块图(FBD)结构文本结构文本 专业.34 常开触点逻辑运算的开始。常开触点逻辑运算的开始。常闭触点逻辑运算的开始常闭触点逻辑运算的开始 线圈驱动指令。线圈驱动指令。专业.35 2.2.触点串联指令触点串联指令A/ANA/AN指令指令 A(And)A(And)：与操作，表示串联连接单个常开触点。与操作，表示串联连接单个常开触点。AN(And not)AN(And not)：与非操作，表示串联连接单个常闭触点：与非操作，表示串联连接单个常闭触点专业.3

16、6 3.3.触点并联指令：触点并联指令：O O（OrOr）/ON/ON（Or notOr not）O O：或操作，表示并联连接一个常开触点。ONON：或非操作，表示并联连接一个常闭触点。网络网络1LD I0.0O I0.1 ON M0.0=Q0.0网络网络2LDN Q0.0A I0.2O M0.1AN I0.3O M0.2=M0.1专业.37实验题：起动保持停止电路（起保停电路）实验题：起动保持停止电路（起保停电路）（）I0.0I0.1Q0.0Q0.0LD I0.0起动 I0.0停止 I0.1Q0.0O Q0.0AN I0.1=Q0.001011 1专业.38置位指令置位指令S S：使能输入有

17、效后从起始位使能输入有效后从起始位S-bitS-bit开始的开始的N N 个位个位 置置“1”1”并保持。并保持。复位指令复位指令R R：使能输入有效后从起始位使能输入有效后从起始位R-bitR-bit开始的开始的N N 个位个位 清清“0”0”并保持。并保持。1位操作类指令 专业.39网络网络1LD I0.0S Q0.0,1 网络网络2LD I0.1R Q0.0,1专业.40上升沿触发指令上升沿触发指令:EU在EU指令前有一个上升沿时（由由OFFON）产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动后面的输出线圈。下降沿触发指令下降沿触发指令:ED在ED指令前有一个下降沿时（由由ON OFF）产生一个

18、宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动其后线圈。专业.41专业.42置位优先型置位优先型RS触发器触发器复位优先型复位优先型RS触发器触发器参数参数数据类型数据类型 位地址需要置位、复位的位BOOL S允许置位输入 R允许复位输入 OUT的状态专业.43定时器指令定时器指令 工作方式：工作方式：3 3种定时指令分别为种定时指令分别为TONTON、TONRTONR和和TOFTOF专业.44时基时基 按脉冲分，有1ms、10ms、100ms 三种定时器。n 1ms定时器每隔1ms刷新一次，当扫描周期较长时，在一个周期内可能被多次刷新，其当前值在一个扫描周期内不一定保持一致。n 10ms 定时器则由系统在每

19、个扫描周期开始自动刷新。由于每个扫描周期内只刷新一次，故而每次程序处理期间，其当前值为常数。n 100ms定时器则在该定时器指令执行时刷新。下一条执行的指令，即可使用刷新后的结果，非常符合正常的思路，使用方便可靠。定时器的工作原理：定时器的工作原理：使能输入有效后，当前值PT对PLC内部的时基脉冲增1计数，当计数值大于或等于定时器的预置值后，状态位置1。专业.45专业.46 用于单一间隔的定时。上电周期或首次扫描，定时器状态位OFF(0)，当前值为0。使能输入接通时，定时器位为OFF(0)，当前值从0开始计数时间，当前值达到预置值时，定时器位ON(1)，当前值最大到32767并保持。使能输入断

20、使能输入断开，定时器自动复位，即定时器状态位开，定时器自动复位，即定时器状态位OFF（0），当前值，当前值为为0。指令格式：TONTxxx，PT专业.47专业.48*用于对许多间隔的累计定时。上电周期或首次扫描，定时器状态位OFF（0），当前值保持。使能输入接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始计数时间。使能输入断开，定时器位和当前值保持最后状态。使能输入再次接通时，当前值从上次的保持值继续计数，当累计当前值达到预设值时，定时器状态位ON（1），当前值连续计数最大到32767。*指令格式：TONR Txxx，PT专业.49专业.50 断电延时型定时器用来在输入断开，延时一段时间后，才断开输出

21、。使能端（IN）输入有效时，定时器输出状态位立即置1，当前值复位为0。使能端（IN）断开时，定时器开始计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位为0，并停止计时，当前值保持。指令格式：TOFTxxx，PT专业.51专业.52 计数器用来累计输入脉冲的次数。计数器也是由计数器用来累计输入脉冲的次数。计数器也是由集成电路构成，是应用非常广泛的编程元件，经常用集成电路构成，是应用非常广泛的编程元件，经常用来对产品进行计数。来对产品进行计数。计数器指令有计数器指令有3种：增计数种：增计数CTU、增减计数、增减计数CTUD和减计数和减计数CTD。指令操作数有指令操作数有4方面：编号、预设

22、值、脉冲输入和方面：编号、预设值、脉冲输入和复位输入。复位输入。计数器指令计数器指令 专业.53专业.54LDI0.0/计数脉冲信号输入端LDI0.1/复位信号输入端CTU C20,+3/增计数，计数设定值/为3个脉冲LDC20/计数值达到3，则=Q0.0/将输入位置1专业.55LDI0.0/减计数脉冲输入端LDI0.1/复位输入端CTD C40,+4/减计数器，设定计数/脉冲数为 4。LDC40/装入计数器触点=Q0.0/输出触点专业.56CTUD，增减计数器指令。有两个脉冲输入端：CU输入端用于递增计数，CD输入端用于递减计数。指令格式：CTUDCxxx，PV例：CTUDC30，5举例举例

23、专业.57一、算术运算指令一、算术运算指令二、逻辑运算指令二、逻辑运算指令三、递增、递减指令三、递增、递减指令运算指令专业.58LADLAD功能功能IN1+IN2=OUTIN1-IN2=OUTIN1+IN2=OUTIN1-IN2=OUT专业.59专业.60LAD功能IN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUTIN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUTIN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUT 专业.61专业.62LAD功能IN1+IN2=OUTIN1-IN2=OUTIN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUT专业.634.数学函数变换指令数学函数变换指令专业.64求45正弦值（演示）专业.

24、65二二、逻辑运算指令、逻辑运算指令 1.逻辑与指令（逻辑与指令（WAND）2.逻辑或运算逻辑或运算（WOR）3.逻辑异或指令（逻辑异或指令（WXOR）4.取反指令（取反指令（INV）专业.66运算规则：运算规则：与或异或取反专业.67字节逻辑运算包括：字节逻辑运算包括：字节与、字节或、字节异或、字节取反字节与、字节或、字节异或、字节取反专业.68字逻辑运算包括：字逻辑运算包括：字与、字或、字异或、字取反字与、字或、字异或、字取反专业.69双字逻辑运算包括：双字逻辑运算包括：双字与、双字或、双字异或、双字取反双字与、双字或、双字异或、双字取反专业.70三三、递增、递减指令、递增、递减指令 专业

25、.71原理：原理：用于使能输入有效时，输入数用于使能输入有效时，输入数IN加加1 或减或减1,得到的结得到的结果通过果通过OUT指定的存储器单元输出。指定的存储器单元输出。专业.72PLC外部接线图外部接线图图示图示实验板上的插线孔实验板上的插线孔插接导线插接导线PLC上的指示上的指示LED外部接线图外部接线图I0Q0输入指示灯输入指示灯输出指示灯输出指示灯输入按键输入按键S7-200型型PLC控制器控制器24V.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7Q1.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7I1起动起动S1停止停止S2COMI24V+24V COMSCOMIP01P02I00I01RUNTERMSTOP专业.