PLC培训课件[优质ppt]
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《PLC基础知识》课件
火力发电厂控制系统
展示PLC在火力发电厂控制系统 中的应用，如燃煤控制和调度 管理。
自来水厂控制系统
说明PLC在自来水厂控制系统中 的应用，如供水控制和水质监 测。
PLC的优缺点
1 优点
解决复杂控制任务、可靠性高、易于维护和扩展。
2 缺点
成本较高、编程复杂、对专业知识要求较高。
3 应用注意事项
注意电气安全、环境要求和可靠性保障等。
2
维护方法
讲解如何保养和维护PLC系统，延长其使用寿命。
PLC的发展方向
PLC的现状
分析当前PLC技术的应用和市 场发展状况。
PLC的未来
展望未来PLC技术的发展方向 和趋势。
PLC的发展趋势
探讨影响PLC发展的因素和趋 势，如工业互联网和智能制 造。
PLC应用案例
工业自动化控制
介绍PLC在工业自动化控制中的 应用，如生产线控制和设备协 调。
PLC的作用
PLC可以控制工业生产中的各 种设备和过程，提高生产效 率和质量。
PLC的应用领域
PLC广泛应用于工业自动化、 机器人技术、能源系统等领 域。
PLC的组成
1 CPU
PLC的中央处理器，负责 运行控制程序和处理输入 输出信号。
2 输入模块
3 输出模块
接收外部信号，将其转换 为数字信号，供CPU处理。
《PLC基础知识》PPT课件
本PPT课件将带您深入了解PLC的基础知识，包括定义、作用、应用领域和组 成等内容。通过本课程，您将获得PLC编程语言、编程方法以及调试和维护方 面的知识。还将介绍PLC的应用案例、优缺点和发展趋势。
什么是PLC
PLC的定义
PLC（可编程逻辑控制器） 是一种用于自动化控制的电 子设备。
plc培训培训课件.ppt
容易混淆，所以大家仍将可编程序控制 器成为PLC。
ko
7
2、PLC的发展简史
PLC的发展与计算机技术、半导体集 成技术、控制技术、数字技术、通信网络 技术等高新技术的发展息息相关。这些高 新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC 的发展又对这些高新技术提出了更高、更 新的要求，促进了它们的发展。从PLC的 控制功能来分，PLC的发展经历了以下4个 阶段：
ko
12
3、PLC的发展趋势
PLC从诞生至今，发展势头十分迅 猛。如今在工业自动化领域中，PLC已
经无处不在。随着技术的发展和市场需 求的增加，PLC的结构和功能得到不断
改进，生产厂家不断推出功能更强的 PLC产品，平均3-5年更新换代一次。今 后，PLC的发展可归纳为以下几个方面：
ko
13
1）小型化、专用化、低成本
1.编程方便，现场可修改程序；
2.维修方便，采用模块化结构；
3.可靠性高于继电器控制装置；
4.体积小于继电器控制装置
ko
4
5.数据可直接送入管理计算机；
6.成本可与继电器控制装置竞争；
7.可直接用115V交流输入；
8.输出为115V、2A以上，能直接驱动电磁 阀、接触器等；
9.通用性强、易于扩展；
微电子技术的发展，新型器件被大幅
度地提高功能和减低价格。PLC的功能不 断增强，。PLC的结构更为紧凑、小巧， 体积更小，而安装和操作使用十分简便。 由于PLC中主要部件成本的不断下降，这 样在大幅度提高PLC功能的同时，也大幅 度降低了PLC的整体成本。价格的不断下 降，使得PLC真正成为继电器控制系统的 替代产品。
序控制器在不断发展，对它下一个确切定义
比较困难。目前公认的是1980年美国电气制 造协会NEMA对他下的定义：
ko
7
2、PLC的发展简史
PLC的发展与计算机技术、半导体集 成技术、控制技术、数字技术、通信网络 技术等高新技术的发展息息相关。这些高 新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC 的发展又对这些高新技术提出了更高、更 新的要求，促进了它们的发展。从PLC的 控制功能来分，PLC的发展经历了以下4个 阶段：
ko
12
3、PLC的发展趋势
PLC从诞生至今，发展势头十分迅 猛。如今在工业自动化领域中，PLC已
经无处不在。随着技术的发展和市场需 求的增加，PLC的结构和功能得到不断
改进，生产厂家不断推出功能更强的 PLC产品，平均3-5年更新换代一次。今 后，PLC的发展可归纳为以下几个方面：
ko
13
1）小型化、专用化、低成本
1.编程方便，现场可修改程序；
2.维修方便，采用模块化结构；
3.可靠性高于继电器控制装置；
4.体积小于继电器控制装置
ko
4
5.数据可直接送入管理计算机；
6.成本可与继电器控制装置竞争；
7.可直接用115V交流输入；
8.输出为115V、2A以上，能直接驱动电磁 阀、接触器等；
9.通用性强、易于扩展；
微电子技术的发展，新型器件被大幅
度地提高功能和减低价格。PLC的功能不 断增强，。PLC的结构更为紧凑、小巧， 体积更小，而安装和操作使用十分简便。 由于PLC中主要部件成本的不断下降，这 样在大幅度提高PLC功能的同时，也大幅 度降低了PLC的整体成本。价格的不断下 降，使得PLC真正成为继电器控制系统的 替代产品。
序控制器在不断发展，对它下一个确切定义
比较困难。目前公认的是1980年美国电气制 造协会NEMA对他下的定义：
PLC培训PPT课件
Modbus通信接口
用于实现PLC与Modbus总线设备之间的通信，具有通用性强、成本低等优点。选型时需 考虑Modbus协议版本（如Modbus RTU或Modbus ASCII）、通信速率和传输介质等参 数。
04
PLC软件安装与编程 环境搭建
软件安装步骤及注意事项
安装步骤 下载PLC编程软件安装包
输入/输出故障
输入/输出模块损坏、接线错误 或外部设备故障等原因导致PLC 无法正常读取或控制外部设备 。
程序故障
程序逻辑错误、变量设置错误 或程序丢失等原因导致PLC无法
按照预期执行控制任务。
故障诊断流程和方法论述
观察法
通过观察PLC指示灯、显示屏或外部设 备状态等信息，初步判断故障类型和范
围。
数据通信技术在PLC中应用前景展望
分析数据通信技术在PLC领域的应用前景和发展趋势，鼓励学员积极 学习和掌握相关技术。
07
故障诊断与排除方法 论述
常见故障类型及原因分析
电源故障
由于电源线路短路、过载或电 源模块损坏等原因导致PLC无法
正常工作。
通信故障
通信线路故障、通信接口损坏 或通信参数设置错误等原因导 致PLC与其他设备通信失败。
定时器/计数器应用案例分析
选择定时/计数方式
确定定时/计数需求
根据控制需求，确定需要定时或 计数的对象及其时间或数量要求 。
根据需求选择合适的定时或计数 方式，如延时定时、循环定时、 增计数、减计数等。
编写PLC程序
使用PLC编程语言编写程序，实 现定时或计数功能。
定时器/计数器基本概念
定时器是PLC中的一种重要功能 ，用于实现时间控制；计数器则 用于实现计数功能。
用于实现PLC与Modbus总线设备之间的通信，具有通用性强、成本低等优点。选型时需 考虑Modbus协议版本（如Modbus RTU或Modbus ASCII）、通信速率和传输介质等参 数。
04
PLC软件安装与编程 环境搭建
软件安装步骤及注意事项
安装步骤 下载PLC编程软件安装包
输入/输出故障
输入/输出模块损坏、接线错误 或外部设备故障等原因导致PLC 无法正常读取或控制外部设备 。
程序故障
程序逻辑错误、变量设置错误 或程序丢失等原因导致PLC无法
按照预期执行控制任务。
故障诊断流程和方法论述
观察法
通过观察PLC指示灯、显示屏或外部设 备状态等信息，初步判断故障类型和范
围。
数据通信技术在PLC中应用前景展望
分析数据通信技术在PLC领域的应用前景和发展趋势，鼓励学员积极 学习和掌握相关技术。
07
故障诊断与排除方法 论述
常见故障类型及原因分析
电源故障
由于电源线路短路、过载或电 源模块损坏等原因导致PLC无法
正常工作。
通信故障
通信线路故障、通信接口损坏 或通信参数设置错误等原因导 致PLC与其他设备通信失败。
定时器/计数器应用案例分析
选择定时/计数方式
确定定时/计数需求
根据控制需求，确定需要定时或 计数的对象及其时间或数量要求 。
根据需求选择合适的定时或计数 方式，如延时定时、循环定时、 增计数、减计数等。
编写PLC程序
使用PLC编程语言编写程序，实 现定时或计数功能。
定时器/计数器基本概念
定时器是PLC中的一种重要功能 ，用于实现时间控制；计数器则 用于实现计数功能。
plc详细讲解ppt课件
1. 梯形图编程语言
梯形图编程语言是一种图形语言
两种梯形图的继电器符号图对照
物理继电器
PLC继电器
线圈
（）
触 常开 点 常闭
2. 两种控制的梯形图比较
继电器 控
制
PLC控制
SB1
KM I0.0 Q0.0
SB2 KM
线圈
常开触点
I0.1 （Q0.0）
常闭触点 线圈
3. 两种控制中继电器的区别
物理继电器
QB[起始字节地址]
QB0表示数字量输出映象区第0个字节，共8位，其中第0 位是最低位，第7位为最高位。
（3）字（W） QW[起始字节地址] 一个字含两个字节，这两个字节的地址必须连续，其中低位 字节是高8位，高位字节是低8位。如QW0中IB0是高8位， QB1是低8位
（4）双字（DW） QD[起始字节地址] 一个字含四个字节，这四个字节的地址必须连续，最低位字节 在一个双字中是最高8位。如QD0中IB0是最高8位，QB1是高 8位，QB2是低8位，QB3是最低8位
高速计数器:单相/双相
脉冲输出（DC） 模拟电位器 实时时钟 通讯口 浮点数运算 I/O映象区 布尔指令执行速度
CPU221
CPU222
90 x 80 x 62 90 x 80 x 62
4 096字节 4 096字节 2 048字节 50小时
6入/4出
0个模块 4路30KHz 2路20KHz
2路20KHz
KM
（）
Q0.0
ST I0.2 I0.2
≈
1M
触点闭合
~
1L
PLC
触点断开 电动停转
SB2闭合
I0.1 断开
2024年PLC培训课件PPT完整版
指令系统
PLC的指令系统包括基本指令、功能指令和特殊功能指令。基本指令用于实现基本的逻辑运算、定时、计数等功 能；功能指令用于实现数据处理、算术运算、逻辑运算等复杂功能；特殊功能指令用于实现特殊功能，如中断处 理、高速计数等。
2024/2/29
6
PLC硬件系统配置
02
2024/2/29
7
CPU模块选择与参数设置
替换法
替换疑似故障部件，观察故障是否消 失，以确定故障点。
2024/2/29
程序调试法
通过在线或离线调试程序，检查程序 逻辑是否存在错误。
仪器检测法
使用专业仪器检测PLC内部电路、通 讯线路等，进一步确定故障点。
28
预防性维护策略制定和执行
定期检查
程序备份
定期检查PLC硬件、接线、通讯线路等，及 时发现并处理潜在故障。
工作原理
PLC采用循环扫描的工作方式，即按照用户程序存储器中存放的先后顺序逐条执 行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。
结构组成
主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口、电源等部分。
2024/2/29
5
PLC编程语言与指令系统
编程语言
PLC的编程语言主要有梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）和结构化文本（ ST）五种。
测试阶段
对软件进行测试，确保软件的功能和 性能符合要求。
2024/2/29
19
软件设计流程与调试技巧
2024/2/29
分步调试
将复杂的控制逻辑分解为简单的步骤 ，逐步进行调试。
在线监控
利用PLC的在线监控功能，实时观察 程序的运行状态和变量值。
PLC学习教程全 ppt课件
与普通继电器电路比较
PLC学习教程全
两图中的程序功能 完全相同，但用 KEEP指令编程可 以少用一条指令。
具有断电保持功能
PLC学习教程全
功能：
➢ 当执行条件由OFF变为ON 时，上升沿微分DIFU使指 定继电器在一个扫描周期 内为ON；
➢ 当执行条件由ON变为 OFF时，下降沿微分指 令DIFD使指定继电器在 一个扫描周期内为ON。
PLC学习教程全
（3）触点不能画在垂直路径上
PLC学习教程全
（4）编程时，对于逻辑关系复杂的程序 段，应按照先复杂后简单的原则编程。
梯形图等效变换
PLC学习教程全
（5）尽量避免出现双线圈输出
---同一个程序中，同一元件的线圈使用了 两次或多次，称为双线圈输出。
双线圈引起逻辑关系混乱
复杂梯形图下页
PLC学习教程全
（1）梯形图中线圈应放在最右边
PLC学习教程全
（2）除极少数指令（如ILC、JME等）不允许有 执行条件外，几乎所有的指令都需要执行条件.
如何解决：上电后指令一直执行？ 上电后指令只执行一次？
特殊辅助继电器： 25313为常ON继电器 25314为常OFF继电器 25315常用作初始化脉冲，它在PC运行的第一个扫
➢ 当RESET指令的执行条 件为ON时，使指定继电 器复位为OFF，当执行 条件为OFF时，RESET 指令不改变指定继电器 的状态。 指令的应用
PLC学习教程全
PLC学习教程全
功能：
根据两个执行条件，KEEP用来保持指定继
电器Ｎ的ON状态或OFF状态。
具有断电保持功能。
KEEP指令的用法
PLC学习教程全
AND LD
OUT 20000
PLC学习教程全
两图中的程序功能 完全相同，但用 KEEP指令编程可 以少用一条指令。
具有断电保持功能
PLC学习教程全
功能：
➢ 当执行条件由OFF变为ON 时，上升沿微分DIFU使指 定继电器在一个扫描周期 内为ON；
➢ 当执行条件由ON变为 OFF时，下降沿微分指 令DIFD使指定继电器在 一个扫描周期内为ON。
PLC学习教程全
（3）触点不能画在垂直路径上
PLC学习教程全
（4）编程时，对于逻辑关系复杂的程序 段，应按照先复杂后简单的原则编程。
梯形图等效变换
PLC学习教程全
（5）尽量避免出现双线圈输出
---同一个程序中，同一元件的线圈使用了 两次或多次，称为双线圈输出。
双线圈引起逻辑关系混乱
复杂梯形图下页
PLC学习教程全
（1）梯形图中线圈应放在最右边
PLC学习教程全
（2）除极少数指令（如ILC、JME等）不允许有 执行条件外，几乎所有的指令都需要执行条件.
如何解决：上电后指令一直执行？ 上电后指令只执行一次？
特殊辅助继电器： 25313为常ON继电器 25314为常OFF继电器 25315常用作初始化脉冲，它在PC运行的第一个扫
➢ 当RESET指令的执行条 件为ON时，使指定继电 器复位为OFF，当执行 条件为OFF时，RESET 指令不改变指定继电器 的状态。 指令的应用
PLC学习教程全
PLC学习教程全
功能：
根据两个执行条件，KEEP用来保持指定继
电器Ｎ的ON状态或OFF状态。
具有断电保持功能。
KEEP指令的用法
PLC学习教程全
AND LD
OUT 20000
plc的ppt课件
详细描述
PLC是一种专门为工业环境设计的电子设备，它可以通过编程来实现各种逻辑控 制功能。PLC具有可靠性高、稳定性好、易于编程和调试等特点，因此在工业自 动化领域得到了广泛应用。
PLC的历史与发展
总结词
PLC的发展历程可以追溯到20世纪60年代，随着技术的不断进步，P于指令的编程方式，通 过编写指令序列来实现控制逻辑。
指令表编程语言具有简单直观、易于理解等优点 ，适用于初学者和简单控制逻辑的实现。
指令表编程语言常见的指令包括输入输出指令、 定时器指令、计数器指令等。
梯形图编程语言
梯形图编程语言是一种图形化 的编程方式，通过绘制梯形图
来实现控制逻辑。
3
功能块图编程语言常见的元素包括输入输出块、 运算块、控制块等，通过组合这些元素实现控制 逻辑。
结构化文本编程语言
结构化文本编程语言是一种基于文本的编程方式，通过编写结构化语句来 实现控制逻辑。
结构化文本编程语言具有高度灵活、可读性强等优点，适用于需要大量数 学运算和逻辑控制的场合。
结构化文本编程语言常见的语句包括条件语句、循环语句、函数调用等， 通过这些语句实现控制逻辑。
梯形图编程语言具有直观易 懂、易于维护等优点，适用 于复杂控制逻辑的实现。
梯形图编程语言常见的元素包 括输入输出继电器、定时器、 计数器等，通过连接这些元素
实现控制逻辑。
功能块图编程语言
1
功能块图编程语言是一种基于功能块的编程方式 ，通过绘制功能块图来实现控制逻辑。
2
功能块图编程语言具有模块化、易于扩展等优点 ，适用于大规模、复杂控制系统的开发。
工作原理
扫描工作方式
PLC按照一定顺序扫描用户程序 ，对输入信号进行采样，根据程 序逻辑执行相应的操作，并输出
PLC是一种专门为工业环境设计的电子设备，它可以通过编程来实现各种逻辑控 制功能。PLC具有可靠性高、稳定性好、易于编程和调试等特点，因此在工业自 动化领域得到了广泛应用。
PLC的历史与发展
总结词
PLC的发展历程可以追溯到20世纪60年代，随着技术的不断进步，P于指令的编程方式，通 过编写指令序列来实现控制逻辑。
指令表编程语言具有简单直观、易于理解等优点 ，适用于初学者和简单控制逻辑的实现。
指令表编程语言常见的指令包括输入输出指令、 定时器指令、计数器指令等。
梯形图编程语言
梯形图编程语言是一种图形化 的编程方式，通过绘制梯形图
来实现控制逻辑。
3
功能块图编程语言常见的元素包括输入输出块、 运算块、控制块等，通过组合这些元素实现控制 逻辑。
结构化文本编程语言
结构化文本编程语言是一种基于文本的编程方式，通过编写结构化语句来 实现控制逻辑。
结构化文本编程语言具有高度灵活、可读性强等优点，适用于需要大量数 学运算和逻辑控制的场合。
结构化文本编程语言常见的语句包括条件语句、循环语句、函数调用等， 通过这些语句实现控制逻辑。
梯形图编程语言具有直观易 懂、易于维护等优点，适用 于复杂控制逻辑的实现。
梯形图编程语言常见的元素包 括输入输出继电器、定时器、 计数器等，通过连接这些元素
实现控制逻辑。
功能块图编程语言
1
功能块图编程语言是一种基于功能块的编程方式 ，通过绘制功能块图来实现控制逻辑。
2
功能块图编程语言具有模块化、易于扩展等优点 ，适用于大规模、复杂控制系统的开发。
工作原理
扫描工作方式
PLC按照一定顺序扫描用户程序 ，对输入信号进行采样，根据程 序逻辑执行相应的操作，并输出
PLC学习教程全PPT课件
➢ 当定时器的输入变为
ON。
ON时，开始定时，定 ➢ 当定时器的输入变为
时时间到，定时器的输 OFF时，定时器的输
出变为ON。
出随之变为OFF。
输入on 开始定时延时时间到输出on 应用下一页
TIM指令的应用
注意： 定时器没有断电保持功能，断电时，定时器
复位，不能保存定时器的当前值。
2.高速定时器下一页
关于BCD码
BCD = Binary Coded Decimal 二进制编码的十进制 规则：每四个二进制位表示一位十进制位。
因此： BCD的0001 0001 表示十进制数的11。 BCD的加法应该如十进制。
如1001+1 = 0001 0000 不是1010
为方便区分，本课程使用BCD数值时前面加#号。
复杂梯形图下页
复杂梯形图例子
更复杂的梯形图下页
你能够写出下图的语句表么？
你能够写出下图的语句表么？
第四部分、应用指令下一页
第四部分、应用指令
A.处理梯形图的分支指令 1.联锁/联锁解除指令IL（02）/ILC（03） 2•.暂存继电器（TR）
• 功能：IL总是和ILC指令一起使用，用于 处理梯形图中的分支电路图
计数脉冲输入端，R为复位端 。
应用下一页
CNT指令的应用
说明:
(1)计数器编程时,先编计数输入端，再编复位端,
最后编CNT指令。
(2)定时器和计数器的编号是共用的，使用时不能
冲突。
工作时序下一页
CNT的工作时序
4.可逆计数器下一页
4．可逆计数器指令一CNTR（12） 梯形图符号及操作数取值区域
2．高速定时器指令一TIMH（15）
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一体化紧凑型PLC ：电源、CPU中央处理系统、I/O 接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系列。
CPU（基本单元）
+
扩展模块
标准模块式结构化PLC ：各种模块相互独立，并安 装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC 应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。
PS
CPU
MPI cable 有MPI接口的PG 或PC
PLC的特点
高可靠性 丰富的I/O接口模块 采用模块化结构 运行速度快 功能完善 编程简单，易于使用 系统设计、安装、调试方便 维修方便，维修工作量小 总价格低
§1.4 PLC的结构和工作过程
PLC的基本结构
§1.1 PLC的产生
传统的生产机械自动控制装置→继电器控制系统
优点→结构简单、价格低廉、容易操作 。
缺点→体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率 高、可靠性及灵活性差 。
应用→比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等 工业应用场合。
用户迫切需要一种先进的自动控制装置
继电器控制系统
CPU
IM
SM: SM: SM:
接口模块 DI DO AI
SM: AO
FM: - 计数
- 定位
- 闭环控制
CP: - 点-到-点
- PROFIBUS - 工业以太网
系统背版总线
导轨（机架）
S7-300模块
电源模块 （选项）
CPU模块
CPU状态 及故障指示
灯
信号模块的 前连接器
§2.1 S7-300系统组成
§2.1.1 中央处理单元 (CPU) §2.1.2 电源单元 (PS) §2.1.3 信号模板 (SM) §2.1.4 接口模板 (IM) §2.1.5 功能模板 (FM) §2.1.6 通讯模板 (CP) §2.1.7 特殊模板 (SM 374仿真器)
导轨
PS 电源模块
更新时钟、特殊寄存器
STOP
CPU运行方式？ RUN
执行程序
扫描 过程
处理程序
执行自诊断
PLC正常？
Y
N 存放自诊断错误结果
致命错误？
N
Y CPU强制为STOP
扫描 过程
出错 处理
信号
PLC的扫描过程
输
输
入
I0.0
I0.1
Q4.1
出
输
输
映
Q4.1
输
M10.0映Biblioteka 出入 端像
M10.0 I0.1
Q4.2
第二章 西门子PLC系统特性及硬件介绍
第2章 S7-300系统特性及硬件介绍
§2.1 §2.2 §2.3 §2.4 §2.5 §2.6 §2.7
SIMATIC S7-300系统结构 S7-300 CPU模块 信号模块 （SM） 电源模块 （PS） 接口模块（IM） 其他模块（IM） SIMATIC S7-300的硬件组态
国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义：
“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。”
PLC的分类
寄
像 寄
锁 存
出 端
子
存
Q4.2
存
器
子
器
器
输入刷新 输入刷新阶段
程序执行 扫描周期
输出刷新 输出刷新阶段
驱动
PLC的中断处理过程
响应问题：
一般微机系统的CPU，在每一条指令执行结束时 都要查询有无中断申请。而PLC对中断的响应则 是在相关的程序块结束后查询有无中断申请，或 者在执行用户程序时查询有无中断申请，如有中 断申请，则转入执行中断服务程序。如果用户程 序以块式结构组成，则在每块结束或执行块调用 时处理中断。
西门子PLC培训教程
西门子PLC培训教程
第一章 西门子PLC简单概述 第二章 PLC系统特性及硬件介绍 第三章 使用STEP7创建一个工程 第四章 西门子编程语言学习 第五章 西门子的程序设计 第六章 利用WinCC flexible软件创建工程系统
第1 章 PLC概述
§1.1 PLC的产生 §1.2 PLC的定义和分类 §1.3 PLC的功能和特点 §1.4 PLC的结构与工作过程
IM
SM: SM: SM:
(电源模块)
(接口模块) DI DO AI
SM: CP: AO - 点-到-点
- PROFIBUS - 工业以太网
§1.3
PLC的功能
控制功能
逻辑控制 定时控制 计数控制 顺序控制
PLC的功能和特点
PLC的功能
数据采集、存储与处理功能
数学运算功能 数据处理 模拟数据处理
先进自动控制系统
可编程序逻辑控制器的产生
美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年 研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用 于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻 辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。
§1.2 PLC的定义和分类
编程器 计算机
其他设备 按钮
继电器触点
传感器
设备通讯接口
BUS
输 入 单 元
PLC
中央处理单元（CPU）
电源适配器
交流电源
系统程序存储器 RAM
I/O扩展接口
I/O扩展单元
接触器
输
出
电磁阀
单
元 指示灯
+-
电源ON 内部处理
上电 处理
PLC的工作过程
输入处理（输入传送、远程I/O）
通信服务（外设、CPU、总线服务）
PLC的定义
经历：可编程逻辑控制器（PLC）→可编程控制器（PC）
通用叫法：可编程序控制器（Programmable Controller， PC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它 具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。 但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆， 所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写。
PLC的功能
输入/输出接口调理功能
具有A/D、D/A转换功能， 通过I/O模块完成对模拟 量的控制和调节。
PLC的功能
通信、联网功能
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA (Ex)
PROFIBUS PA
PLC的功能
人机界面功能
PLC的功能
编程、调试等
使用复杂程度不同的 手持、便携和桌面式 编程器、工作站和操 作屏，进行编程、调 试、监视、试验和记 录，并通过打印机打 印出程序文件。
CPU（基本单元）
+
扩展模块
标准模块式结构化PLC ：各种模块相互独立，并安 装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC 应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。
PS
CPU
MPI cable 有MPI接口的PG 或PC
PLC的特点
高可靠性 丰富的I/O接口模块 采用模块化结构 运行速度快 功能完善 编程简单，易于使用 系统设计、安装、调试方便 维修方便，维修工作量小 总价格低
§1.4 PLC的结构和工作过程
PLC的基本结构
§1.1 PLC的产生
传统的生产机械自动控制装置→继电器控制系统
优点→结构简单、价格低廉、容易操作 。
缺点→体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率 高、可靠性及灵活性差 。
应用→比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等 工业应用场合。
用户迫切需要一种先进的自动控制装置
继电器控制系统
CPU
IM
SM: SM: SM:
接口模块 DI DO AI
SM: AO
FM: - 计数
- 定位
- 闭环控制
CP: - 点-到-点
- PROFIBUS - 工业以太网
系统背版总线
导轨（机架）
S7-300模块
电源模块 （选项）
CPU模块
CPU状态 及故障指示
灯
信号模块的 前连接器
§2.1 S7-300系统组成
§2.1.1 中央处理单元 (CPU) §2.1.2 电源单元 (PS) §2.1.3 信号模板 (SM) §2.1.4 接口模板 (IM) §2.1.5 功能模板 (FM) §2.1.6 通讯模板 (CP) §2.1.7 特殊模板 (SM 374仿真器)
导轨
PS 电源模块
更新时钟、特殊寄存器
STOP
CPU运行方式？ RUN
执行程序
扫描 过程
处理程序
执行自诊断
PLC正常？
Y
N 存放自诊断错误结果
致命错误？
N
Y CPU强制为STOP
扫描 过程
出错 处理
信号
PLC的扫描过程
输
输
入
I0.0
I0.1
Q4.1
出
输
输
映
Q4.1
输
M10.0映Biblioteka 出入 端像
M10.0 I0.1
Q4.2
第二章 西门子PLC系统特性及硬件介绍
第2章 S7-300系统特性及硬件介绍
§2.1 §2.2 §2.3 §2.4 §2.5 §2.6 §2.7
SIMATIC S7-300系统结构 S7-300 CPU模块 信号模块 （SM） 电源模块 （PS） 接口模块（IM） 其他模块（IM） SIMATIC S7-300的硬件组态
国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义：
“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。”
PLC的分类
寄
像 寄
锁 存
出 端
子
存
Q4.2
存
器
子
器
器
输入刷新 输入刷新阶段
程序执行 扫描周期
输出刷新 输出刷新阶段
驱动
PLC的中断处理过程
响应问题：
一般微机系统的CPU，在每一条指令执行结束时 都要查询有无中断申请。而PLC对中断的响应则 是在相关的程序块结束后查询有无中断申请，或 者在执行用户程序时查询有无中断申请，如有中 断申请，则转入执行中断服务程序。如果用户程 序以块式结构组成，则在每块结束或执行块调用 时处理中断。
西门子PLC培训教程
西门子PLC培训教程
第一章 西门子PLC简单概述 第二章 PLC系统特性及硬件介绍 第三章 使用STEP7创建一个工程 第四章 西门子编程语言学习 第五章 西门子的程序设计 第六章 利用WinCC flexible软件创建工程系统
第1 章 PLC概述
§1.1 PLC的产生 §1.2 PLC的定义和分类 §1.3 PLC的功能和特点 §1.4 PLC的结构与工作过程
IM
SM: SM: SM:
(电源模块)
(接口模块) DI DO AI
SM: CP: AO - 点-到-点
- PROFIBUS - 工业以太网
§1.3
PLC的功能
控制功能
逻辑控制 定时控制 计数控制 顺序控制
PLC的功能和特点
PLC的功能
数据采集、存储与处理功能
数学运算功能 数据处理 模拟数据处理
先进自动控制系统
可编程序逻辑控制器的产生
美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年 研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用 于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻 辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。
§1.2 PLC的定义和分类
编程器 计算机
其他设备 按钮
继电器触点
传感器
设备通讯接口
BUS
输 入 单 元
PLC
中央处理单元（CPU）
电源适配器
交流电源
系统程序存储器 RAM
I/O扩展接口
I/O扩展单元
接触器
输
出
电磁阀
单
元 指示灯
+-
电源ON 内部处理
上电 处理
PLC的工作过程
输入处理（输入传送、远程I/O）
通信服务（外设、CPU、总线服务）
PLC的定义
经历：可编程逻辑控制器（PLC）→可编程控制器（PC）
通用叫法：可编程序控制器（Programmable Controller， PC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它 具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。 但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆， 所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写。
PLC的功能
输入/输出接口调理功能
具有A/D、D/A转换功能， 通过I/O模块完成对模拟 量的控制和调节。
PLC的功能
通信、联网功能
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA (Ex)
PROFIBUS PA
PLC的功能
人机界面功能
PLC的功能
编程、调试等
使用复杂程度不同的 手持、便携和桌面式 编程器、工作站和操 作屏，进行编程、调 试、监视、试验和记 录，并通过打印机打 印出程序文件。