PLC第四章PPT
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西门子PLC系列基本指令和实训PPT课件
1 Q0.0
( ) ON
Q0.0 1
0 Q 0 . 0 OFF
()
Q0.0
0
CHENLI
20
(3) LD /LDN、“=” 指令使用说明
➢ LD ,LDN 指令用于与输入公共母线(输入母线)相联的触 点,也可与OLD,ALD指令配合使用于分支回路的开头。
➢ “=”指令用于Q,M, SM, T, C, V,S。但不能用于I。输出端不带 负载时，控制线圈应使用M或其它。尽可能不要使用Q。
I0.0
I0.1
Q0.0
()
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
M0.0
Network2
Q0.0
I0.2
I0.3
M0.1
()
M0.1
M0.2
LD I0.0 O I0.1 ON M0.0 = Q0.0 LDN Q0.0 A I0.2
O M0.1 AN I0.3
O M0.2
= M0.1
CHENLI
26
(3)O,ON指令使用说明:
①O,ON指令可作为并联一个接点指令。紧接在 LD,LDN指令之后用， 即对其前面的LD,LDN指令所 规定的触点并联一个触点,可以连续使用。
9
① 起保停电路
CHENLI
10
[思考]：设计简单两人抢答器，要求A按下按 钮时，A前的灯L1亮。B按下按钮时，B前的 灯L2亮。但A或B任何一方抢到，则剩余的一 方按钮按下无效。主持人按下复位按钮，抢 答可以重新开始。
CHENLI
11
② 互锁电路
CHENLI
12
[思考]:输入端子SB0 SB1按钮通断次序不同 时，分别有不同的输出灯亮。试设计程序。
CHENLI
plc讲义第四章 西门子S7-200 PLC
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6 CPU操作模式
（ 1）在PLC 上有 3个挡位（ RUN 、 TERM、 STOP ）的方式开 关。 （2）CPU有RUN、STOP两种状态。 （ 3）当方式开关处在 TERM 方式时，可用编程工具实现 RUN、STOP。
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（1）主机CPU模块内部配 备的EEPROM，上装程 序时，可自动装入并永久 保存用户程序、数据和 CPU的组态数据。
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5 存储系统
（ 2 ）用户可以定义存储器保持范围或用程序将存储在 RAM中的数据备份到EEPROM存储器。 （ 3）主机CPU 提供一个超级电容器，可使 RAM中的程序 和数据在断电后保持几天之久。 （ 4 ） CPU 提供一个可选的电池卡，可在断电后超级电容 器中的电量完全耗尽时，继续为内部RAM存储器供电， 以延长数据所存的时间。 （ 5 ）可选的存储器卡可使用户像使用计算机磁盘一样来 方便地备份和装载程序和数据。
Q1.0 Q1.1
CPU 214
I.0 I.1 I.2 I.3 I.4 I.5 I.6 I.7
DI 8 x DC24V
SIMATIC S7-200
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S7-300
S7-300是模块化的中型PLC，有5种不同档次的CPU，可 选择不同类型的扩展模块，扩展多达32个模块。
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二、主机结构及性能特点
1 主机外形
S7-200主机模块主要有：CPU 221、 CPU 222、 CPU 224 （224XP）、 CPU 226（226XM），其外型如图：
第四章 可编程序控制器(PLC)原理与应用)
表4-3 按PLC的功能分类
分类 低档机 主要功能 具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控 等基本功能。有些还有少量模拟量I/O功能和算术运 算等功能 应用场合 开关量控制、定时、计数控制、顺序控制等场合， 有模拟量I/O功能的低档PLC应用更广 适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制 系统，如过程控制、位置控制等
年份 第一代1969~1972 第二代1973~1975 功能特点 逻辑运算、定时、计数、中小规模集成电路CPU，磁芯 存储器 增加算术运算、数据处理功能，初步行程系列，可靠性 进一步提高 增加复杂数值运算和数据处理，远程I/O和通信功能， 采用大规模集成电路，微处理器，加强自诊断、容错技 术 高速大容量多功能，采用32位微处理器，编程语言多样 化，通信能力进一步完善，智能化功能模块齐全 取代继电器控制 能同时完成逻辑控制，模拟量控制 适应大型复杂控制系统控制需要并用于联网、通信、 监控等场合 构成分级网络控制系统，实现图像动态过程监控， 模拟网络资源共享 应用范围
输 入 继 电 器
05 06 1000~1715 07 08 09 10 11 12 13 14
15
主机
15
15
扩Ⅰ
15
15
扩Ⅱ
15
15
扩Ⅲ
15
表4-7 输出继电器区域（共128点）
名称 范围 20CH 00 01 02 03 04 21CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 22CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 继电器地址通道 23CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 24CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 25CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 26CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 27CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14）
分类 低档机 主要功能 具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控 等基本功能。有些还有少量模拟量I/O功能和算术运 算等功能 应用场合 开关量控制、定时、计数控制、顺序控制等场合， 有模拟量I/O功能的低档PLC应用更广 适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制 系统，如过程控制、位置控制等
年份 第一代1969~1972 第二代1973~1975 功能特点 逻辑运算、定时、计数、中小规模集成电路CPU，磁芯 存储器 增加算术运算、数据处理功能，初步行程系列，可靠性 进一步提高 增加复杂数值运算和数据处理，远程I/O和通信功能， 采用大规模集成电路，微处理器，加强自诊断、容错技 术 高速大容量多功能，采用32位微处理器，编程语言多样 化，通信能力进一步完善，智能化功能模块齐全 取代继电器控制 能同时完成逻辑控制，模拟量控制 适应大型复杂控制系统控制需要并用于联网、通信、 监控等场合 构成分级网络控制系统，实现图像动态过程监控， 模拟网络资源共享 应用范围
输 入 继 电 器
05 06 1000~1715 07 08 09 10 11 12 13 14
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主机
15
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扩Ⅰ
15
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扩Ⅱ
15
15
扩Ⅲ
15
表4-7 输出继电器区域（共128点）
名称 范围 20CH 00 01 02 03 04 21CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 22CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 继电器地址通道 23CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 24CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 25CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 26CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 27CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14）
第4章 顺序功能图(SFC)及步进顺控指令 《西门子PLC系统综合应用技术》课件
4.3.4 跳转和循环结构
顺序结构、选择性分 支结构和并发性分支 结构是功能图的基本 形式。多数情况下， 这些基本形式是混合 出现的，跳转和循环 是其典型代表。利用 顺序功能图语言可以 很容易实现流程的循 环重复操作。在程序 设计过程中可以根据 状态的转移条件，决 定流程是单周期操作 还是多周期循环，是 跳转还是顺序向下执 行。
顺序功能图sfc及步进顺控指令41顺序功能图的基本概念411顺序功能图的产生顺序功能图sfc又称为流程图或状态转移图它是一种真正的图形化的编程语言是专用于工业顺序程序控制设计的一种功能性说明语言它能完整地描述控制系统的工作过程功能和特性是分析设计电气控制系统控制程序的重要工具
西门子PLC系统综合应用技术
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.4 步进顺序控制指令应用举例 4.4.1 大小球分拣系统控制举例
控制要求：大小球分拣系统示意图如图所示，初始状态机械臂处于原点（压 着左限位和上限位），吸球用的电磁吸盘断电。按下启动按钮，机械臂下行， 碰到下限位停止下行，电磁吸盘通电吸球。如吸住的是小球，大小球检测磁 性开关为ON; 如吸住的是大球，大小球检测磁性开关为OFF。延时1s后，机 械臂上行。碰到上限位停止上行开始右行，根据吸住的大小球不同，分别到 达小球右限位或大球右限位处停止。然后，机械臂下行碰到下限位停止下行， 电磁吸盘断电把球放到小球箱或大球箱。再延时1s后，机械臂上行、左行返 回原点。如果不按停止按钮，系统自动开始下一个工作周期的循环；如果按 下停止按钮，系统要完成此工作周期后，回到原点才停止。再次按下启动按 钮，系统重新开始工作。ＳＦＣ图和梯形图篇幅太大，请参照教材图。
4.4.2人行横道线按钮式交通灯控制举例
电气控制技术与PLC第 4 章
在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单、经济。
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
27
4.2 电气控制线路 的设计方法
28
电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
29
4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
19
(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
27
4.2 电气控制线路 的设计方法
28
电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
29
4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
19
(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
《PLC应用技术》ppt课件第四单元 顺序功能图
图4-21 自动门控制示意图
二、原理分析
为了用PLC控制器来实现自动门控制系统，PLC需要5个输入点，4个输出 点，输入输出点分配见表4-3。 表4-3 输入输出点分配表
输入继电器 作用 输出继电器 作用
X0
X1 X2 X3
红外感应器
开门减速开关 开门极限开关 关门减速开关
Y0
Y1 Y2 Y3
电机高速开门
四、任务实施
1．将二个模拟按钮开关的常开触点分别接到PLC的X0和X1（如图4-18所示的 输入部分），并连接PLC电源。检查电路正确性，确保无误。
2．输入图4-16所示的梯形 图，进行程序调试，调试时 要注意动作顺序，运行后可 任意按下X0（或X1），监控 观察各输出化，检查是否完成了按 钮式人行道交通灯所要求的 功能。
（1）以转换条件作为停止电路
将图4-25b 中M2的常闭触点用转换条件X3的常闭触点代替即可，如图4-25c所
示。
图4-25 仅有两步的小闭环
（2）在小闭环中增设一步
如图4-26a所示，在小闭环中增设了M10步就可以解决这一问题，这一步没有什 么操作，它后面的转换条件“=1”相当于逻辑代数中的常数l，即表示转换条件总是满 足的，只要进入步M10，将马上转换到步M2去。图4-26b是根据图4-26a画出的梯形 图。
图4-24 自动门控 制梯形图
三、知识链接
1．用启-保-停电路实现的选择序列的编程方法
（1）选择序列分支的编程方法 如果某一步的后面有一个由N条分支组成的选择序列，该步可能转换到不同的N 步去，应将这N个后续步对应的辅助继电器的常闭触点与该步的线圈串联，作为结束 该步的条件。如图4-23中步M4之后有一个选择序列的分支，当它的后续步M5或者M6 变为活动步时，它应变为不活动步。所以需将M5和M6的常闭触点串联作为步M4的停 止条件。 （2）选择序列合并的编程方法 对于选择序列的合并，如果某一步之前有N个转换(即有N条分支在该步之前合并 后进入该步)，则代表该步的辅助继电器的启动电路由N条支路并联而成，各支路由某 一前级步对应的辅助继电器的常开触点与相应转换条件对应的触点或电路串联而成。 以步M1为例，对应的起动电路由两条并联支路组成，每条支路分别由M0、X0和M6、 T1的常开触点串联而成。
PLC第4章 S7-1200 顺序控制设计法与顺序功能图
图4-6 小车自动往返的梯形图
4.1 经验设计法
此梯形图存在的问题: 在两端点处不能可靠停车
I0.0 I0.3 Q0.0 I0.1 I0.4 Q0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
图4-6 小车自动往返的梯形图
4.1 经验设计法
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
将继电器电路转换为梯形图 • 确定PLC的输入信号和输出信号。 • 画PLC的外部接线图 • 启动/停止一般使用常开按钮 • 互锁使用常闭开关
图4-3 PLC的外部接线图
4.1 经验设计法
将继电器电路转换为梯形图 • 控制线路图 >> 梯形图 • 注意互锁环节
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 按下SB1, KM2线圈失电， KM2辅助常开触 点断开,解除自锁 KM2常开触点断 开，电机停转 U V W FR KM2 SB2 KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 松开SB1 KM2 SB2 FR U V W KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2
4.1 经验设计法
KM2 Q0.1 KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2 I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
I0.3
Q0.0 I0.1 I0.4 Q0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1
PLC基础知识介绍ppt课件
LOGO
PLC的发展趋势
LOGO
（1）向高速度、大存储容量方向发展 （CPU处理速度nS级；内存2M字节）
（2）向多品种方向发展和提高可靠性 （超大型和超小型）
（3）产品更加规范化、标准化 （硬件、软件兼容的PLC）
（4）分散型、智能型、与现场总线兼容的I／0 （5）加强联网和通信的能力 （6）控制的开放和模块化的体系结构OMAC（open Modular Architecture for Control）
LOGO
就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言， PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内 有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对 PLC的未来发展有着许多不同的意见。
近年来PLC的市场销售一直坚挺；PC控制有了引人注目的 进展，但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争；小型、超小型 PLC的发展势头令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互 融合。
“可编程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 术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出， 控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外 围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其 功能的原则设计”。
LOGO
一、 PLC的产生与历史
世界上第一台PLC 1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽
车公司（GE）的要求研制成功。 背景：
1968年美国通用汽车公司（GE），为了适应汽车型 号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、 多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽 可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成 本，缩短周期。
第4章 S7-1200 PLC的通信ppt课件
最新版整理ppt 19
4.3 S7-1200的以太网通信
——S7-1200与S7-300/400之间的以太网通信
S7-1200与S7-300/400之间的以太网通信方式相对来说要多一些， 可以采用：TCP、ISO_on_TCP和S7通信。
采用TCP和ISO_on_TCP这两种协议进行通信所使用的指令是相 同的，在S7-1200中使用T_block指令编程通信。如果是以太网模 块在S7-300/400中使用AG_SEND、AG_RECV编程通信。如果是 支持Open IE的PN口，则使用Open IE的通信指令实现。
Actuatorsensor level
10
4.2 西门子的工业自动化通信网络——金字塔结构 3/3
WIN CC
SIMATIC® HMI
S IM A T IC OP17
S IM AT IC O P 17 4 x 20 Zeichen
8 x 40 Zeichen Z eic h en g röße n b e lie b ig m isc h b a r
PCS 7
SIMATIC® Controller
S7200™
SIMATIC® PG SIMATIC® SIMATIC® PC SOFTWARE
SIEM EN S
Standard Tools
PG 740
Engineering Tools
Runtime Software
MPI Network Industrial Ethernet PROFIBUS
最新版整理ppt 16
4.3 S7-1200的以太网通信——物理网络连接
最新版整理ppt 17
4.3 S7-1200的以太网通信
——S7-1200与S7-1200之间的以太网通信 S7-1200 PLC与S7-1200 PLC之间的以太网通信可以通过TCP或 ISO on TCP协议来完成。 使 用 的 通 信 指 令 是 在 双 方 CPU 中 调 用 T-block ( TSEND_C ， TRCV_C，TCON，TDISCON，TSEND，TRCV )指令来实现。
4.3 S7-1200的以太网通信
——S7-1200与S7-300/400之间的以太网通信
S7-1200与S7-300/400之间的以太网通信方式相对来说要多一些， 可以采用：TCP、ISO_on_TCP和S7通信。
采用TCP和ISO_on_TCP这两种协议进行通信所使用的指令是相 同的，在S7-1200中使用T_block指令编程通信。如果是以太网模 块在S7-300/400中使用AG_SEND、AG_RECV编程通信。如果是 支持Open IE的PN口，则使用Open IE的通信指令实现。
Actuatorsensor level
10
4.2 西门子的工业自动化通信网络——金字塔结构 3/3
WIN CC
SIMATIC® HMI
S IM A T IC OP17
S IM AT IC O P 17 4 x 20 Zeichen
8 x 40 Zeichen Z eic h en g röße n b e lie b ig m isc h b a r
PCS 7
SIMATIC® Controller
S7200™
SIMATIC® PG SIMATIC® SIMATIC® PC SOFTWARE
SIEM EN S
Standard Tools
PG 740
Engineering Tools
Runtime Software
MPI Network Industrial Ethernet PROFIBUS
最新版整理ppt 16
4.3 S7-1200的以太网通信——物理网络连接
最新版整理ppt 17
4.3 S7-1200的以太网通信
——S7-1200与S7-1200之间的以太网通信 S7-1200 PLC与S7-1200 PLC之间的以太网通信可以通过TCP或 ISO on TCP协议来完成。 使 用 的 通 信 指 令 是 在 双 方 CPU 中 调 用 T-block ( TSEND_C ， TRCV_C，TCON，TDISCON，TSEND，TRCV )指令来实现。
PLC编程及应用全套课程ppt课件
❖ 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。可编 程序控制器使用220V交流电源或24V直流电源。内 部的开关电源为各模块提供DC 5V、±12V、24V 等直流电源。
可编程序控制器的电源一般采用开关式电源，其特点是输入 电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。
❖ 定义强调了PLC是： ❖ 1 数字运算操作的电子系统——也是一种计算
机 ❖ 2 专为在工业环境下应用而设计 ❖ 3 面向用户指令——编程方便 ❖ 4 逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作 ❖ 5 数字量或模拟量输入输出控制 ❖ 6 易与控制系统联成一体 ❖ 7 易于扩充
❖
❖ 1.2 PLC的分类
❖ 1968年．美国最大的汽车制造厂家——通用汽车 公司(GM)为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了 十条技术指标在社会上公开招标，制造一种新型的工 业控制装置，提出了研制可编程序控制器的基本设想， 即
❖ (1)能用于工业现场。
❖ (2)能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的 元件和修改内部接线。
各种接口、高功能模块：便于扩展 小型机：一体机。有接口可扩展。
中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。
电源模块
底板
CPU模块
Power in a Small Package!!
IO模块
5. 编程设备
编程设备可以是专用 的手持式的编程器；也可 以是安装了专门的编程通 讯软件的个人计算机。
（TOSHIBA）, ❖ 光洋（KOYO),松下电工（MEW）, ❖ 和泉（IDEC）,夏普(SHARP）, ❖ 安川等公司。
我国在 70年代末和 80年代初开始引进PLC。我 国早期独立研制PLC的单位有： ❖ 北京机械工业自动化研究所， ❖ 上海工业自动化仪表研究所， ❖ 大连组合机床研究所， ❖ 成都机床电器研究所， ❖ 中科院北京计算机所及自动化所， ❖ 长春一汽， ❖ 上海起重电器厂， ❖ 上海香岛机电公司， ❖ 上海自力电子设备厂等单位。 ❖ 以上诸单位都没有形成规模化生产
❖ 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。可编 程序控制器使用220V交流电源或24V直流电源。内 部的开关电源为各模块提供DC 5V、±12V、24V 等直流电源。
可编程序控制器的电源一般采用开关式电源，其特点是输入 电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。
❖ 定义强调了PLC是： ❖ 1 数字运算操作的电子系统——也是一种计算
机 ❖ 2 专为在工业环境下应用而设计 ❖ 3 面向用户指令——编程方便 ❖ 4 逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作 ❖ 5 数字量或模拟量输入输出控制 ❖ 6 易与控制系统联成一体 ❖ 7 易于扩充
❖
❖ 1.2 PLC的分类
❖ 1968年．美国最大的汽车制造厂家——通用汽车 公司(GM)为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了 十条技术指标在社会上公开招标，制造一种新型的工 业控制装置，提出了研制可编程序控制器的基本设想， 即
❖ (1)能用于工业现场。
❖ (2)能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的 元件和修改内部接线。
各种接口、高功能模块：便于扩展 小型机：一体机。有接口可扩展。
中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。
电源模块
底板
CPU模块
Power in a Small Package!!
IO模块
5. 编程设备
编程设备可以是专用 的手持式的编程器；也可 以是安装了专门的编程通 讯软件的个人计算机。
（TOSHIBA）, ❖ 光洋（KOYO),松下电工（MEW）, ❖ 和泉（IDEC）,夏普(SHARP）, ❖ 安川等公司。
我国在 70年代末和 80年代初开始引进PLC。我 国早期独立研制PLC的单位有： ❖ 北京机械工业自动化研究所， ❖ 上海工业自动化仪表研究所， ❖ 大连组合机床研究所， ❖ 成都机床电器研究所， ❖ 中科院北京计算机所及自动化所， ❖ 长春一汽， ❖ 上海起重电器厂， ❖ 上海香岛机电公司， ❖ 上海自力电子设备厂等单位。 ❖ 以上诸单位都没有形成规模化生产
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7
可插拔模拟量终端
可选卡 插槽
S7 224XP CPU面板结构图
I/O 点 状态 LED
内部: - 电源 - 超级电容 - 时钟(224(XP),226)
CPU 状态 LED
模式选择开关、 模拟电位器
Panel安装固 定孔 24V 传感器 电源输出
可插拔接线端子 (224,226)
通讯口(RS485 3+红 8-绿)
➢ 扩展模块 ➢ 设备连接 ➢ 最大I/O配置的预算 ➢ I/O点数扩展和编址
11
1.扩展模块
扩展模块包括数字量、模拟量扩展模块和特殊功能扩展模块。 数字量扩展模块的类型： 输入扩展模块EM221：8点和16点DC，8点AC 输出扩展模块EM222：8点DC、4点DC（5A）、8点AC、8点和4点继电器 输入/输出混合扩展模块EM223：DC输入/DC输出 4点、8点、16点 三种
DC输入/继电器输出4点、8点、16点 三种 模拟量输入扩展模块EM231：4AI、2路热电阻输入、4路热电偶输入 模拟量输出扩展模块EM232：2AQ 模拟量输入/模拟量输出扩展模块EM235：4AI/1AQ（占2路输出地址） 特殊功能扩展模块的类型： 调制解调器模块EM241 定位模块EM253 PROFIBUS-DP模块EM277 以太网模块CP243-1 AS-i接口模块CP243-2 SIWAREX MS承重模块
1
4.1 概述
德国西门子公司生产S系列PLC的发展概况: 第一代可编程序控制器: S3系列 第二代可编程序控制器: S5系列 第三代可编程序控制器: S7系列
德国西门子公司生产的S7系列PLC的产品类 型：
S7 — 200系列 （小型机） S7 — 300系列（中型机） S7 — 400系列（大型机）
是完成某种特殊控制任务的一些装置。例如：PID模块、定位控制模块 等。扩展单元和特殊功能模块不能单独完成一定的控制任必须和主机一起 使用。 （4）人机界面：例如 ：编程器、文本显示器、操作员面板、触摸屏等。 （5）软件：编程软件STEP7-Micro/WIN，人机界面的组态软件 ProTool、 WinCC 。
安装于标准DIN导轨 上 的夹子
青岛大学-西门子自动化与驱动集团小型自动化产品联合培训中心 Micro Automation Products United Training Center Qingdao University – Siemens Automation & Drives Group
2.CPU模块的主要特点和技术规范
2
S7-200 家族产品的定位
S7-400
S7-300
S7-300C
LOGO!
S7-200/CN
中/ 小 型 end range
S7- 300
Low-
中/ 大 型
High-
end range/
medium ran模块
微 型 PLC S7- 200/CN
SIMATIC S7-200 S7-200 CN
4
SIMATIC S7-200 CPU家族
CPU 221 (10 I/O Points)
CPU 222 (14 I/O Points)
CPU 224 (24 I/O Points)
CPU 224XP (24 I/O + 2AI/1AO) CPU 226 (40 I/O Points)
青岛大学-西门子自动化与驱动集团小型自动化产品联合培训中心 Micro Automation Products United Training Center Qingdao University – Siemens Automation & Drives Group
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S7-200系列小型的发展概况
• 从CPU模块的功能来看，SIMATIC S7-200系列小型 可编程序控制器发展至今，大致经历了两代：
9
表4.1输入、输出信号类型及输入电源
3.存储系统
存储系统的类型: 保持型数据存储器:部分存储区可定义为掉电 保持型。 永久存储器（EEPROM） 存储卡：移动存储器，是否选择有用户决定, 在用户程序的控制将指定值写入存储卡中， 写入次数不得超过100万次。
10
4.2.3 I/O的扩展及功能的扩展
• 第一代产品其CPU模块为CPU 21X，它具有四种不同 结构配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216。
• 第二代产品其CPU模块为CPU 22X，是在21世纪初投 放市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四 种不同结构配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222， CPU 224、 CPU224XP和CPU 226，除CPU 221之 外，其他都可加扩展模块。
➢供电电压:直流24V、交流220V ➢输出方式：晶体管（DC）、继电器输出（DC/AC） ➢高速计数：捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲，输入脉冲频率可达 200kHz(CPU224XP)。 ➢脉冲输出：2路最大可达100kHz（CPU224XP）高频脉冲输出。 ➢集成模拟电位器：利用模拟电位器可以改变相应存储器中的值。 ➢实时时钟 ：对信息加注时间标记，记录机器的运行时间等。
现代电器与PLC技术第四章
•讲解内容：
第四章 S7-200PLC的基础知识 4.1 概述 4.2 硬件系统成 4.3 内部资源 4.4 寻址方式 4.5 指令系统 4.6 程序结构
学习说明：
本讲是学习PLC控制器的基础知识。重点掌握： S7-200PLC硬件组成、系统扩展、内部资源、寻址方 式、编程语言和程序结构。
4.2 S7-200系列 PLC的硬件系统
4.2.1 硬件系统的基本构成
图4-1S7-200PLC系统组成
6
（1）主机模块—CPU模块（基本单元） 主机模块的组成：CPU、基本输入/输出点、电源。主机模块可以单独完
成一定的控制任务。 （2）扩展单元（I/O接口电路）
就是各种类型的输入/输出模块。例如：数字量I/O模块、模拟量I/O模 块。 （3）特殊功能模块
可插拔模拟量终端
可选卡 插槽
S7 224XP CPU面板结构图
I/O 点 状态 LED
内部: - 电源 - 超级电容 - 时钟(224(XP),226)
CPU 状态 LED
模式选择开关、 模拟电位器
Panel安装固 定孔 24V 传感器 电源输出
可插拔接线端子 (224,226)
通讯口(RS485 3+红 8-绿)
➢ 扩展模块 ➢ 设备连接 ➢ 最大I/O配置的预算 ➢ I/O点数扩展和编址
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1.扩展模块
扩展模块包括数字量、模拟量扩展模块和特殊功能扩展模块。 数字量扩展模块的类型： 输入扩展模块EM221：8点和16点DC，8点AC 输出扩展模块EM222：8点DC、4点DC（5A）、8点AC、8点和4点继电器 输入/输出混合扩展模块EM223：DC输入/DC输出 4点、8点、16点 三种
DC输入/继电器输出4点、8点、16点 三种 模拟量输入扩展模块EM231：4AI、2路热电阻输入、4路热电偶输入 模拟量输出扩展模块EM232：2AQ 模拟量输入/模拟量输出扩展模块EM235：4AI/1AQ（占2路输出地址） 特殊功能扩展模块的类型： 调制解调器模块EM241 定位模块EM253 PROFIBUS-DP模块EM277 以太网模块CP243-1 AS-i接口模块CP243-2 SIWAREX MS承重模块
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4.1 概述
德国西门子公司生产S系列PLC的发展概况: 第一代可编程序控制器: S3系列 第二代可编程序控制器: S5系列 第三代可编程序控制器: S7系列
德国西门子公司生产的S7系列PLC的产品类 型：
S7 — 200系列 （小型机） S7 — 300系列（中型机） S7 — 400系列（大型机）
是完成某种特殊控制任务的一些装置。例如：PID模块、定位控制模块 等。扩展单元和特殊功能模块不能单独完成一定的控制任必须和主机一起 使用。 （4）人机界面：例如 ：编程器、文本显示器、操作员面板、触摸屏等。 （5）软件：编程软件STEP7-Micro/WIN，人机界面的组态软件 ProTool、 WinCC 。
安装于标准DIN导轨 上 的夹子
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2.CPU模块的主要特点和技术规范
2
S7-200 家族产品的定位
S7-400
S7-300
S7-300C
LOGO!
S7-200/CN
中/ 小 型 end range
S7- 300
Low-
中/ 大 型
High-
end range/
medium ran模块
微 型 PLC S7- 200/CN
SIMATIC S7-200 S7-200 CN
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SIMATIC S7-200 CPU家族
CPU 221 (10 I/O Points)
CPU 222 (14 I/O Points)
CPU 224 (24 I/O Points)
CPU 224XP (24 I/O + 2AI/1AO) CPU 226 (40 I/O Points)
青岛大学-西门子自动化与驱动集团小型自动化产品联合培训中心 Micro Automation Products United Training Center Qingdao University – Siemens Automation & Drives Group
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S7-200系列小型的发展概况
• 从CPU模块的功能来看，SIMATIC S7-200系列小型 可编程序控制器发展至今，大致经历了两代：
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表4.1输入、输出信号类型及输入电源
3.存储系统
存储系统的类型: 保持型数据存储器:部分存储区可定义为掉电 保持型。 永久存储器（EEPROM） 存储卡：移动存储器，是否选择有用户决定, 在用户程序的控制将指定值写入存储卡中， 写入次数不得超过100万次。
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4.2.3 I/O的扩展及功能的扩展
• 第一代产品其CPU模块为CPU 21X，它具有四种不同 结构配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216。
• 第二代产品其CPU模块为CPU 22X，是在21世纪初投 放市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四 种不同结构配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222， CPU 224、 CPU224XP和CPU 226，除CPU 221之 外，其他都可加扩展模块。
➢供电电压:直流24V、交流220V ➢输出方式：晶体管（DC）、继电器输出（DC/AC） ➢高速计数：捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲，输入脉冲频率可达 200kHz(CPU224XP)。 ➢脉冲输出：2路最大可达100kHz（CPU224XP）高频脉冲输出。 ➢集成模拟电位器：利用模拟电位器可以改变相应存储器中的值。 ➢实时时钟 ：对信息加注时间标记，记录机器的运行时间等。
现代电器与PLC技术第四章
•讲解内容：
第四章 S7-200PLC的基础知识 4.1 概述 4.2 硬件系统成 4.3 内部资源 4.4 寻址方式 4.5 指令系统 4.6 程序结构
学习说明：
本讲是学习PLC控制器的基础知识。重点掌握： S7-200PLC硬件组成、系统扩展、内部资源、寻址方 式、编程语言和程序结构。
4.2 S7-200系列 PLC的硬件系统
4.2.1 硬件系统的基本构成
图4-1S7-200PLC系统组成
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（1）主机模块—CPU模块（基本单元） 主机模块的组成：CPU、基本输入/输出点、电源。主机模块可以单独完
成一定的控制任务。 （2）扩展单元（I/O接口电路）
就是各种类型的输入/输出模块。例如：数字量I/O模块、模拟量I/O模 块。 （3）特殊功能模块