电气控制与PLC第6章ppt课件(全).ppt
《电气控制与PLC第6章ppt课件(全).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电气控制与PLC第6章ppt课件(全).ppt(80页珍藏版)》请在一课资料网上搜索。
1、电气控制与PLC第第6章章 S7-200可编程控制器可编程控制器 v6.1 S7-200可编程控制器概述可编程控制器概述 v6.2 基本指令基本指令 v6.3 应用实例应用实例目的与任务:熟悉目的与任务:熟悉S7-200可编程控制器的硬件系统及模块可编程控制器的硬件系统及模块重点与难点:重点与难点: S7-200可编程控制器的硬件系统可编程控制器的硬件系统6.1 S7-200可编程控制器概述可编程控制器概述 SIMATIC S7-200 PLC是超小型化的是超小型化的PLC,在集散自动化系统中充,在集散自动化系统中充分发挥了强大功能。其使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复分发挥了强大功能
2、。其使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控杂的自动化控制。应用领域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域。制有关的工业及民用领域。S7-200系列的特点:系列的特点: 1)极高的可靠性)极高的可靠性 2)极丰富的指令集)极丰富的指令集 3)易于掌握)易于掌握 4)便捷的操作)便捷的操作 5)丰富的内置集成功能)丰富的内置集成功能 6)实时特性)实时特性 7)强劲的通讯能力)强劲的通讯能力 8)丰富的扩展模块)丰富的扩展模块 6.1.1 S7-200可编程控制器的硬件系统可编程控制器的硬件系统 S7-200
3、系列系列PLC 是一种小型整体式结构可编程控制器。系统由是一种小型整体式结构可编程控制器。系统由CPU单元、单元、I/O扩展模块、功能扩展模块、编程器、文本显示、通讯处扩展模块、功能扩展模块、编程器、文本显示、通讯处理模块、存储卡、写入器、器等组成。理模块、存储卡、写入器、器等组成。S7-200 PLC结构小巧,处理速结构小巧,处理速度快,指令丰富,系统配置灵活,具有高的性价比,是针对低性能要度快,指令丰富,系统配置灵活,具有高的性价比,是针对低性能要求的模块化小控制系统设计,但也可以通过扩展构成较复杂的中等规求的模块化小控制系统设计,但也可以通过扩展构成较复杂的中等规模的控制系统。模的控制系
4、统。CPU主机扩展模块扩展模块编程工具人机界面通讯模块RS-485S7-200系统硬件组成系统硬件组成1基本单元基本单元 基本单元又称作基本单元又称作CPU模块。它包括模块。它包括CPU、存储器、基本输入、存储器、基本输入/输出输出点和电源等,是点和电源等,是PLC的核心部分。它实际就是一个完整的扩展系统,可的核心部分。它实际就是一个完整的扩展系统,可以单独完成一定的扩展任务。以单独完成一定的扩展任务。 2扩展单元扩展单元 主机主机I/O数量不能满足扩展系统的要求时,用户可以根据需要扩展数量不能满足扩展系统的要求时,用户可以根据需要扩展各种各种I/O模块,所能连接的扩展单元的数量和实际所能使用
5、的模块,所能连接的扩展单元的数量和实际所能使用的I/O点数是点数是由多种因素共同决定。由多种因素共同决定。 3特殊功能模块特殊功能模块 当需要完成某些特殊功能的扩展任务时,可与当需要完成某些特殊功能的扩展任务时,可与S7-200主机相联。主机相联。扩展模块包括数字量扩展模块、模拟量扩展模块、智能模块、温度测扩展模块包括数字量扩展模块、模拟量扩展模块、智能模块、温度测量模,以完成某种特殊的扩展任务而特制的一种装置。量模,以完成某种特殊的扩展任务而特制的一种装置。 4相关设备相关设备 相关设备是为了充分和方便地利用相关设备是为了充分和方便地利用S7-200系统的硬件和软件资源开发系统的硬件和软件资
6、源开发和使用的一些设备,主要有编程设备、人机操作界面和网络设备等。和使用的一些设备,主要有编程设备、人机操作界面和网络设备等。5工业软件工业软件 工业软件是为了更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的工业软件是为了更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序,它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几类构程序,它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几类构成。成。6.1.2 模块性能简介模块性能简介 1CPU模块模块 CPU 22* 系列CPU模块型号特点CPU 221 具有10个输入/输出点数,其中6输入点数4输出点数,CPU 221无扩展能力,有6 KB程序和数据存
7、储空间。还具有4个独立的30 kHz高速计数器,2路独立的20 kHz高速脉冲输出端,1个RS-485通讯编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由通讯方式。非常适合于小点数的控制系统。 CPU 222 除了具有CPU 221的功能外,其不同点在于:它为8输人6输出,共计14 个I/O点。可以带两个扩展模块,最多扩展8路模拟量和64个I/O点,因此是更广泛的全功能控制器。 CPU 224 它在CPU 222的基础上使主机的输入输出点数增为24点,有14输入10输出,可以带7个扩展模块,最大可扩展为168个数字量I/O点或者35路模拟量I/O点。程序和数据存储空间为13K,6个独立的30K
8、Hz高速计数器,2路独立的20KHz高速脉冲输出,具有PID控制器。是具有较强控制能力的控制器。 型号特点CPU224XP 除具有CPU 224的功能外,另集成了2个输人1个输出,共3个模拟量I/O点,程序和数据存储空间扩展为20KB,高速计数器与高速脉冲输出频率达100KHZ。本机还新增位控特性,自整定PID控制功能,诊断LED等 是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。 CPU 226 在CPU 224的基础上功能又进一步增强,有24输入16输出,主机输入和输出点数增到40点,最大可扩展为248个数字量I/O点或35路模拟量I/O点;增加了通讯接口的数量,通讯能力大大增强;它可用于点
9、数较多、要求较高的小型或中型控制系统。 CPU 226 XP 现在西门子公司新推出了一种增强型的CPU 226XP,它在用户程序存储容量上扩大到8K字,其他指标和CPU 226相同。2. 扩展模块扩展模块 当当S7-200系列系列CPU提供的主机数字量输入和输出点少于输入提供的主机数字量输入和输出点少于输入/输出信输出信号时,可以使用扩展模块扩展的输入和输出点。号时,可以使用扩展模块扩展的输入和输出点。 1)数字量)数字量I/O扩展模块扩展模块 S7-200系列系列PLC数字量输入输出扩展模块有单独的输入模块数字量输入输出扩展模块有单独的输入模块EM221、单独输出模块、单独输出模块EM222
10、和输入输出混合扩展模块和输入输出混合扩展模块EM223。2)模拟量)模拟量I/O扩展模块扩展模块 模拟量输入扩展模块模拟量输入扩展模块EM231有有3种:种:4路模拟量输入,输入量程路模拟量输入,输入量程可配置为可配置为4-20mA、0-5V、 0-10V、5V或或10V等;等;2路热电阻输入;路热电阻输入;4路热电偶输入路热电偶输入,12位精度。位精度。 模拟量输出扩展模块模拟量输出扩展模块EM232:具有:具有2路模拟量输出路模拟量输出,12位精度。位精度。 模拟量输入输出扩展模块模拟量输入输出扩展模块EM235:具有:具有4路模拟量输入和路模拟量输入和1路路模拟量输出(占用模拟量输出(占
11、用2路输出地址)。路输出地址)。12位精度。位精度。3)热电偶、热电阻扩展模块)热电偶、热电阻扩展模块 热电阻(热电阻(RTD) 和热电偶模块是为和热电偶模块是为S7-200 CN系列系列CPU222 CN、CPU224 CN、CPU224XP CN和和CPU226 CN设计,用于得到热电阻或设计,用于得到热电阻或热电偶传感器转换的温度参数。热电阻(热电偶传感器转换的温度参数。热电阻(RTD) 和热电偶模块可以直接和热电偶模块可以直接与热电偶或热电阻连接。与热电偶或热电阻连接。 4)PLC PROFIBUS-DP模块模块 通过通过EM 277 PROFIBUS-DP扩展从站模块,可将扩展从站模
12、块,可将S7-200 CN CPU连接到连接到PROFIBUS-DP网络。网络。EM 277 PROFIBUS-DP模块的模块的DP端口可连接到网络上的一个端口可连接到网络上的一个DP主站上,但仍能作为一个主站上,但仍能作为一个MPI从站与同从站与同一网络上如一网络上如SIMATIC编程器或编程器或S7-300/S7-400 CPU等其他主站进行通等其他主站进行通信。信。 5)位控模块)位控模块6.2 基本指令基本指令 6.2.1 基本的指令格式基本的指令格式 在在S7-200系列系列PLC中,数据存储区域包括输入继电器、输出继电器、中,数据存储区域包括输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时
13、器区、计数器区、顺序控制继电器、特殊标志继电器辅助继电器、定时器区、计数器区、顺序控制继电器、特殊标志继电器区等,分别用标志符区等,分别用标志符I、Q、M、T、C、SM等来表示。等来表示。 1S7-200系列系列PLC的寻址方式的寻址方式 PLC获取相应的操作数的方式可以通过对数据存储空间进行位操作、获取相应的操作数的方式可以通过对数据存储空间进行位操作、字节操作、字操作和双字操作四种方式。为了能唯一识别数据存储空间各字节操作、字操作和双字操作四种方式。为了能唯一识别数据存储空间各个存储单元,必须对数据存储空间进行编码,即编址。编址根据数据是数个存储单元,必须对数据存储空间进行编码,即编址。编
14、址根据数据是数字量和模拟量有点不同。对于数字量存储区,数据存储位完整的地址包括字量和模拟量有点不同。对于数字量存储区,数据存储位完整的地址包括存储器类型标识符、数据长度(字节存储器类型标识符、数据长度(字节B、字、字W、双字、双字DW)、字节地址和)、字节地址和位地址,字节地址与位地址之间用地址分隔符位地址,字节地址与位地址之间用地址分隔符“.”分开。分开。 76543210IB0IB1IB2IB3IB4I34位地址分隔符字节地址储存器类型标识符位地址编址位地址编址VB 100字节地址 X访问一个字节 T( )区域标识 V 存储器 AVB100MSB(7)LSB(0)VB100VW 100字节
15、地址 X访问一个字节 T( )区域标识 V 存储器 AVW100MSB(7)LSB(0)VB100VB101最高有效字节最低有效字节字地址编址字地址编址字节地址编址字节地址编址VD 100字节地址 X访问一个双字 T( )区域标识 V 存储器 AVW100MSB(31)LSB(0)VB100最高有效字节最低有效字节VB101VB102VB103双字地址编址双字地址编址 上面位编址方法其数据长度上面位编址方法其数据长度B可以省略,如果数据长度是字可以省略,如果数据长度是字W或双字或双字DW时不可省。如:时不可省。如:VW100表示由两个字节表示由两个字节VB100和和VB101 组成的字。组成的
16、字。VD100表示由两个字节表示由两个字节VB100、 VB101、VB102和和VB103 组成的双字。组成的双字。 常数表示方法进制 书写格式 举例 十进制 十进制数值 2 562十六进制 16#十六进制 16#4E5F二进制 2#二进数值 2#1010-0110-1101-0001ASC码 “ASC码文本” “Text” 实数ANSI/IEEE754-1985标准(正数)+1.175495E-38到+3.402823E+38(负数)+1.175495E-38到+3.402823E+38S7-200 PLC可以采用直接寻址方式和间接寻址方式来获取操作数。可以采用直接寻址方式和间接寻址方式来
17、获取操作数。 1)直接寻址)直接寻址 指指PLC直接使用存储器或寄存器的元件名称和地址编号来进行数据直接使用存储器或寄存器的元件名称和地址编号来进行数据存取。存取。 直接寻址可以进行位寻址、字寻址、双字寻址。直接寻址的编程元直接寻址可以进行位寻址、字寻址、双字寻址。直接寻址的编程元件有:输入继电器(件有:输入继电器(I)、输出继电器()、输出继电器(Q)、通用辅助继电器()、通用辅助继电器(M)、)、特殊标志继电器(特殊标志继电器(SM)、局部变量存储器()、局部变量存储器(L)、变量存储器()、变量存储器(V)和)和顺序控制继电器(顺序控制继电器(S)。对于定时器()。对于定时器(T)、计数
18、器()、计数器(C)、高速计数器)、高速计数器(HC)和累加器()和累加器(AC),由于元件数量很少,所以不用指出它们的字),由于元件数量很少,所以不用指出它们的字节地址,而是直接写出其编号如节地址,而是直接写出其编号如T33 。2)间接寻址)间接寻址 指在编程过程中使用地址指针来存取寄存器中的数据。使用这种方指在编程过程中使用地址指针来存取寄存器中的数据。使用这种方式,将数据所在单元的内存地址放入地址指针寄存器中,然后根据此地址式,将数据所在单元的内存地址放入地址指针寄存器中,然后根据此地址存取数据。存取数据。 可以用指针进行间接寻址的存储区有:输入继电器(可以用指针进行间接寻址的存储区有:
19、输入继电器(I)、输出继)、输出继电器(电器(Q)、通用辅助继电器()、通用辅助继电器(M)、变量存储器()、变量存储器(V)、顺序控制继)、顺序控制继电器(电器(S)、定时器()、定时器(T)和计数器()和计数器(C)。其中()。其中(T)和()和(C)仅仅是)仅仅是当前值可以进行间接寻址,而对独立的位值和模拟量值不能进行间接寻当前值可以进行间接寻址,而对独立的位值和模拟量值不能进行间接寻址。址。 2. S7-200系列系列PLC的编程元件的编程元件 1)输入继电器()输入继电器(I) 输入继电器也称为输入过程映像寄存器,用于存储输入继电器也称为输入过程映像寄存器,用于存储CPU对物理输入对
20、物理输入点进行采样得到的采样值,即接收外部的开关信号。输入继电器与点进行采样得到的采样值,即接收外部的开关信号。输入继电器与PLC的输入端子一一对应,其状态由对应的输入端子的状态决定,即由外界的输入端子一一对应,其状态由对应的输入端子的状态决定,即由外界信号驱动。在每个扫描周期的开始时,信号驱动。在每个扫描周期的开始时,PLC对各输入点进行采样,并把对各输入点进行采样,并把采样值存入输入映像寄存器。在一个扫描周期内输入映像寄存器的采样采样值存入输入映像寄存器。在一个扫描周期内输入映像寄存器的采样值保持不变。输入继电器不用于信号输出,即输入继电器没有线圈。值保持不变。输入继电器不用于信号输出,即
21、输入继电器没有线圈。 输入继电器的标志符用输入继电器的标志符用“I”表示,输入映像寄存器区属于位地址空间,表示,输入映像寄存器区属于位地址空间,可进行位、字节、字、双字操作,范围为可进行位、字节、字、双字操作,范围为I0.0I15.7。实际输入点数不。实际输入点数不能超过这个数量,在未占用的情况下,输入映像寄存器区可以做其他编能超过这个数量,在未占用的情况下,输入映像寄存器区可以做其他编程元件使用。程元件使用。 2)输出继电器()输出继电器(Q) 输出继电器也称为输出过程映像寄存器,用于存储输出继电器也称为输出过程映像寄存器,用于存储PLC处理结果,处理结果,在每次扫描周期的结尾,在每次扫描周
22、期的结尾,CPU将输出过程映象寄存器中的数值复制到物将输出过程映象寄存器中的数值复制到物理输出点上。输出继电器与理输出点上。输出继电器与PLC的输出端子一一对应。其状态由有程序的输出端子一一对应。其状态由有程序处理结果决定,即程序驱动。在每个扫描周期末,处理结果决定,即程序驱动。在每个扫描周期末,PLC将输出继电器的将输出继电器的数据送入输出端子。输出继电器具有触点和线圈,但输出继电器的触点数据送入输出端子。输出继电器具有触点和线圈,但输出继电器的触点不用于信号输入。不用于信号输入。 输出继电器的标志符用输出继电器的标志符用“Q”表示,输出映像寄存器区属于位地表示,输出映像寄存器区属于位地址空
23、间,可进行位、字节、字、双字操作,范围为址空间,可进行位、字节、字、双字操作,范围为Q0.0Q15.7。实际。实际输出点数不能超过这个数量,在未占用的情况下,输出映像区可做其他输出点数不能超过这个数量,在未占用的情况下,输出映像区可做其他编程元件使用。编程元件使用。 3)特殊标志位继电器()特殊标志位继电器(SM) 特殊标志位继电器用于特殊标志位继电器用于CPU与用户之间交换信息。特殊标志位与用户之间交换信息。特殊标志位继电器保存了继电器保存了PLC自身的工作状态数据或提供特殊功能,能反映自身的工作状态数据或提供特殊功能,能反映CPU运运行时的各种状态信息。行时的各种状态信息。 特殊标志位继电
24、器的标志符用特殊标志位继电器的标志符用“SM”表示,特殊标志位继电器区表示,特殊标志位继电器区根据功能和性质不同具有位、字节、字和双字操作方式。其中根据功能和性质不同具有位、字节、字和双字操作方式。其中SMB0、SMB1为系统状态字,只能读取其中的状态数据,不能改写,可以位寻为系统状态字,只能读取其中的状态数据,不能改写,可以位寻址。例如:址。例如:SM0.0:开机后:开机后, SM0.0始终接通;始终接通;SM0.1:在执行用户程序第一个扫描周期导通;:在执行用户程序第一个扫描周期导通; SM1.0:零标志位;:零标志位;SM1.1:溢出标志位;:溢出标志位; 4)通用辅助继电器()通用辅助
25、继电器(M) 通用辅助继电器相当于电器控制系统中的中间继电器,用于存储通用辅助继电器相当于电器控制系统中的中间继电器,用于存储中间操作状态和控制信息。通用辅助继电器在中间操作状态和控制信息。通用辅助继电器在PLC中没有输入输出端与中没有输入输出端与之对应,通用辅助继电器状态由程序驱动,通用辅助继电器不用于输入之对应,通用辅助继电器状态由程序驱动,通用辅助继电器不用于输入和输出,只用于内部逻辑运算。和输出,只用于内部逻辑运算。 通用辅助继电器的标志符用通用辅助继电器的标志符用“M”表示,通用辅助继电器区属于位表示,通用辅助继电器区属于位地址空间,范围为地址空间,范围为M0.0M31.7,可进行位
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电气控制 PLC ppt 课件