单片机与plc01_课程概述&硬件概述
合集下载
单片机基础教程第一章概述
存储器
存储器是单片机中用于存储程序代码 和数据的部件。根据其作用和特点， 可以分为程序存储器和数据存储器。
存储器的容量决定了单片机能够存储的 程序代码和数据的大小，常见的存储器 容量有64KB、128KB、256KB等。
程序存储器用于存储程序代码，如汇 编语言或C语言编写的程序。数据存 储器用于存储临时数据或工作变量。
单片机基础教程第一 章概述
目录
• 单片机简介 • 单片机的基本组成 • 单片机的工作原理 • 单片机的学习方法与建议
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
单片机是一种集成电路芯片，集成了中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机主要功能模块，具有微型化、 集成度高、可靠性强的特点。
详细描述
单片机是一种集成电路芯片，它将中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机主要功能模块集成在一块芯片上， 实现了微型化、集成度高、可靠性强的特点。单片机可以通过编程实现各种数字和模拟信号的处理和控制，广泛 应用于工业控制、智能仪表、智能家居等领域。
令、控制指令等。
单片机指令中操作数的寻 址方式，如直接寻址、间 接寻址、寄存器寻址等。
指令执行周期
单片机执行一条指令所 需的时间，通常以机器 周期或时钟周期表示。
指令格式
单片机的指令格式，包 括操作码和操作数等部
分。
单片机的编程语言
01
02
03
汇编语言
使用助记符和符号表示指 令，易于理解和记忆。
C语言
学习单片机编程语言
实践应用与项目开发
根据所使用的单片机型号和开发环境，学 习相应的编程语言和开发工具，如C语言、 汇编语言等。
通过实践应用和项目开发，加深对单片机 应用的理解，提高实际操作能力和解决问 题的能力。
PLC课程说课课件
02
PLC基础知识
PLC的基本组成
中央处理单元（CPU）
控制PLC的核心，负责执行用户程序、处理 数据、执行算术和逻辑运算等任务。
输入/输出模块
接收和发送信号，实现与外部设备的连接。
存储器
用于存储用户程序、数据和系统程序。
电源模块
为PLC各模块提供稳定的电源。
PLC的工作原理
01
02
03
输入采样阶段
04
PLC在工业自动化中的应用
工业自动化概述
工业自动化定义
工业自动化应用领域
工业自动化是指通过各种自动化设备 和系统，替代传统的人工操作，实现 生产过程的自动化控制和管理。
广泛应用于制造业、电力、化工、矿 业等众多行业，提高生产效率、降低 能耗、保障安全。
Байду номын сангаас
工业自动化发展历程
从机械自动化到数字控制，再到现代 的工业物联网，工业自动化不断升级 换代，提高了生产效率和产品质量。
PLC读取输入信号的状态， 并将其存储在输入映像寄 存器中。
程序执行阶段
根据用户程序，PLC按照 梯形图或指令执行逻辑运 算，并将结果存储在输出 映像寄存器中。
输出刷新阶段
PLC将输出映像寄存器的 状态输出到输出模块，驱 动外部设备。
PLC的编程语言
指令表（IL）
类似于汇编语言，使用助记符 表示指令。
理论教学
介绍PLC的基本概念、工 作原理、编程语言等理论 知识，帮助学生建立扎实 的基础。
实验教学
设计实验项目，让学生动 手操作，通过实践掌握 PLC的硬件组成、接线、 编程和调试等技能。
案例分析
结合实际案例，引导学生 分析问题、提出解决方案， 培养其解决实际问题的能 力。
第一次课PLC概述PPT课件
Date: 2020/11/25
Page: 13
四、可编程控制器的应用领域
Date: 2020/11/25
Page: 14
四、可编程控制器的应用领域
Date: 2020/11/25
Page: 15
四、可编程控制器的应用领域
Date: 2020/11/25
Page: 16
四、可编程控制器的应用领域
Page: 7
二、可编程控制器的产生
❖ 1968年，GM公司提出十项设计标准：
➢ 编程简单，可在现场修改程序； ➢ 维护方便，采用插件式结构； ➢ 可靠性高于继电器控制柜； ➢ 体积小于继电器控制柜； ➢ 成本可与继电器控制柜竞争； ➢ 可将数据直接送入计算机； ➢ 可直接使用115V交流输入电压； ➢ 输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等； ➢ 通用性强，扩展方便; ➢ 能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。
Date: 2020/11/25
Page: 21
现代工业控制的三大支柱之一 • PLC • 机器人 • CAD／CAM
Date: 2020/11/25
Page: 22
五、可编程控制器的发展
❖ 高性能、高速度、大容量发展
➢ 为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应 速度和更大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度 可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要 的一个性能指标。
Date: 2020/11/25
Page: 10
四、可编程控制器的应用领域
Date: 2020/11/25
Page: 11
四、可编程控制器的应用领域
1．数字量逻辑控制 2．运动控制
3．闭环过程控制 4．数据处理 5．通信联网
plc单片机课程设计
plc单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC单片机的基本原理，掌握其内部结构和功能。
2. 使学生掌握PLC单片机的编程方法，能独立完成简单的程序设计。
3. 让学生了解PLC单片机在工业自动化领域的应用。
技能目标：1. 培养学生运用PLC单片机解决实际问题的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能独立完成PLC单片机的硬件连接和程序下载。
3. 培养学生团队协作能力，能在小组内共同分析问题、讨论解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC单片机技术的兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验习惯。
3. 使学生认识到PLC单片机在工业生产中的重要性，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子技术和计算机编程基础，对新技术充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师需结合理论知识，采用案例教学，引导学生主动参与实践，培养其解决实际问题的能力。
同时，注重培养学生的团队协作精神和沟通能力，提高其综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，为我国工业自动化领域培养具备实际操作能力的人才。
二、教学内容1. PLC单片机原理：介绍PLC单片机的基本组成、工作原理和性能特点，对应教材第一章内容。
- 单片机内部结构- 工作原理及性能参数- 常用PLC单片机品牌及型号2. PLC单片机编程：讲解PLC单片机的编程语言、编程方法和技巧，对应教材第二章内容。
- 编程语言（梯形图、指令列表等）- 编程软件的使用- 简单程序设计实例3. PLC单片机应用：探讨PLC单片机在工业自动化领域的应用，对应教材第三章内容。
- PLC单片机控制系统设计- 常用输入输出设备及其接口技术- 实际应用案例解析4. 实践操作：安排学生进行PLC单片机的硬件连接、编程和调试，对应教材第四章内容。
一PLC简介及基础知识ppt课件
目录
PLC是什么 PLC的产生 PLC的分类 PLC基本结构 PLC工作方式 PLC的发展趋势
01、PLC是什么？
• 可编程序控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，是以微处理器为基础，综 合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。
• 1.输入采样阶段 • 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中
的相应单元内。 • 输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数
据发生变化，I/O映象区中相应单元的状态和数据也不会改变，直到下一个扫描周期的输入采 样阶段。 • 因此，如果输入的是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任 何情况下，该输入均能被读入。
目录
PLC是什么 PLC的产生 PLC的分类 PLC基本结构 PLC工作方式 PLC的发展趋势
04、PLC基本结构
1. 电源模块（PS） 2. 中央处理器（CPU） 3. 信号模块（SM） 4. 功能模块（FM） 5. 接口模块（IM） 6. 通信处理器（CP）
04、PLC基本结构
• 1、电源模块（PS） 电源模块的作用是把外部电源（通常是220V交流电源）转换成内部工作电压，能适应电网
另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。 随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展，人们对PLC的信 息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器2）、向通信网络化发展
• PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与
储单元、输入/输出接口电路连接。CPU在系统程序的控制下工作，通过扫描方式，将外部输入 信号的状态写入输入映像寄存器区域，PLC进入运行状态后，从存储器逐条读取用户指令，按指 令规定的任务进行数据的传送、逻辑运算、算术运算等，然后将结果送到输出映像寄存器区域。
PLC是什么 PLC的产生 PLC的分类 PLC基本结构 PLC工作方式 PLC的发展趋势
01、PLC是什么？
• 可编程序控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，是以微处理器为基础，综 合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。
• 1.输入采样阶段 • 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中
的相应单元内。 • 输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数
据发生变化，I/O映象区中相应单元的状态和数据也不会改变，直到下一个扫描周期的输入采 样阶段。 • 因此，如果输入的是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任 何情况下，该输入均能被读入。
目录
PLC是什么 PLC的产生 PLC的分类 PLC基本结构 PLC工作方式 PLC的发展趋势
04、PLC基本结构
1. 电源模块（PS） 2. 中央处理器（CPU） 3. 信号模块（SM） 4. 功能模块（FM） 5. 接口模块（IM） 6. 通信处理器（CP）
04、PLC基本结构
• 1、电源模块（PS） 电源模块的作用是把外部电源（通常是220V交流电源）转换成内部工作电压，能适应电网
另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。 随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展，人们对PLC的信 息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器2）、向通信网络化发展
• PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与
储单元、输入/输出接口电路连接。CPU在系统程序的控制下工作，通过扫描方式，将外部输入 信号的状态写入输入映像寄存器区域，PLC进入运行状态后，从存储器逐条读取用户指令，按指 令规定的任务进行数据的传送、逻辑运算、算术运算等，然后将结果送到输出映像寄存器区域。
PLC课件第一章 概述
第1章 概述
工作方式的特点
PLC在运行状态下，不断重复上述过程，直至 停止状态。 对于小型PLC，由于I/O点数少，用户程序短， 采用集中采样和集中输出的工作方式，降低了 系统的响应时间，但是大幅度提高了系统的抗 干扰能力，增强了系统的可靠性。
第1章 概述
大中型PLC，由于I/O点数多，控制要求高，用 户程序较长且复杂，为提高系统响应速度，可 以采用定周期输入采样、输出刷新、直接采样、 直接输出刷新、中断I/O以及智能I/O接口方式。
CPU 组态 V 存储器 M 存储器
定时器和计 数器当前值
RAM
存储器卡
图1.3 存储系统
第1章 概述
表1.3 存储容量
第1章 概述
（2）存储器及使用 上装和下装用户程序 定义存储器保持范围 用程序永久保存数据 存储器卡的使用
第1章 概述
（3）存储安全 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。 2）用户可以用程序将存储在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。
状态显示 存储器卡
通信口
顶部端子盖 电源及输出端子
前盖
方式、 开关
电位器、扩展I/O连接
底部端子盖 输入端子、传感器电源
图1.2 S7-200主机外形
PLC主机
第1章 概述
电源
输
plc详细讲解ppt课件精选全文
1 配时钟卡
4 096字节 4 096字节 2 048字节 50小时 8入/6出
2个模块 4路30KHz 2路20KHz
2路20KHz
1 配时钟卡
1 RS-485
1 RS-485
有
256 （128入/128出）
0.22μs /指令
CPU224
120.5 x 80 x 62
8 192字节 12 288字节 8 192字节 100小时 14入/10出 7个模块 6路30KHz 4路20KHz 2路20KHz 2 内置
（2）字节（B）
MB[起始字节地址]
MB0表示位存储器区第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） MW[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MW0中IB0是高8位， MB1是低8位
（4）双字（DW） MD[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MD0中IB0是最高8位，MB1是高 8位，MB2是低8位，MB3是最低8位
PLC
1L
~
输出端子
Q0.0
KM
~
1L
公共端
输入部分
用户程序
输出部分
触点闭合 电动机转
SB1闭合
I0.0闭 合
I0.0 I0.0
SB2 I0.1 I0.1
Q
FU KM KH
SB1 I0.0 SB2 I0.1 ST I0.2
1M
M
3~
线圈通电
KM Q0.0
PLC
1L
~
KM通电
接点闭合
Q0.0
4 096字节 4 096字节 2 048字节 50小时 8入/6出
2个模块 4路30KHz 2路20KHz
2路20KHz
1 配时钟卡
1 RS-485
1 RS-485
有
256 （128入/128出）
0.22μs /指令
CPU224
120.5 x 80 x 62
8 192字节 12 288字节 8 192字节 100小时 14入/10出 7个模块 6路30KHz 4路20KHz 2路20KHz 2 内置
（2）字节（B）
MB[起始字节地址]
MB0表示位存储器区第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） MW[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MW0中IB0是高8位， MB1是低8位
（4）双字（DW） MD[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MD0中IB0是最高8位，MB1是高 8位，MB2是低8位，MB3是最低8位
PLC
1L
~
输出端子
Q0.0
KM
~
1L
公共端
输入部分
用户程序
输出部分
触点闭合 电动机转
SB1闭合
I0.0闭 合
I0.0 I0.0
SB2 I0.1 I0.1
Q
FU KM KH
SB1 I0.0 SB2 I0.1 ST I0.2
1M
M
3~
线圈通电
KM Q0.0
PLC
1L
~
KM通电
接点闭合
Q0.0
PLC课程说课课件
02
PLC编程语言
指令表编程语言
总结词
指令表编程语言是一种基于文本的编程方式，通过编写指令序列来实现PLC的控制逻辑。
详细描述
指令表编程语言采用类似于汇编语言的助记符表示指令，如LD（Load）、MOV（Move）、OUT（Output）等。 通过编写一系列指令，可以实现对输入信号的处理、控制逻辑的实现以及输出信号的驱动。
通信模块
介绍通信模块的种类、功 能和选择依据，以及与 PLC的连接方式。
系统软件设计
控制算法
介绍常用的控制算法，如PID控制、模糊控制等，以及在PLC控制 系统中的应用。
编程语言
介绍PLC常用的编程语言，如Ladder Diagram、Function Block Diagram等，以及编程语言的选用依据。
特点
功能块图编程语言具有直观易懂 、易于理解的优点，适用于初学 者快速入门。同时，由于其图形 化的特性，也便于后期维护和调 试。
结构化文本编程语言
01
总结词
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PLC的控制逻辑。
02 03
详细描述
结构化文本编程语言采用类似于高级语言的语法结构，如 使用IF、CASE等控制结构实现逻辑判断，使用变量和函数 实现数据处理等。通过编写结构化语句，可以精确地实现 复杂的控制逻辑。
01
03 02
实验报告撰写
01
3. 问题分析与解决方案。
02
4. 实验结果与结论。
03
撰写要求
实验报告撰写
01 02 03
1. 内容完整，条理清晰。 2. 重点突出，详略得当。 3. 分析深入，结论准确。
谢谢观看