第2章-PLC的硬件与工作原理2014

第二章 PLC的硬件与工作原理,2.1 PLC 工作原理及系统组成,2.2 S7-200系列PLC,2.3 S7-200的编程基础,2.4 编程软件简介,2.1 PLC 工作原理及系统组成,2.1.1 PLC的结构,图2-7 异步电动机控制电路,2.1 PLC 工作原理及系统组成,2.1.1PLC的结构,1）CPU,2） I/O接口,4）存储器,3） 电源模块,1、ROM：系统程序计算机中的操作系统；2、EEPROM：用户程序硬盘、光盘；3、RAM：用户的数据或程序内存。,2.1 PLC 工作原理及系统组成,2.1.1 PLC的结构,工作过程举例,2.1 PLC 工作原理及系统组成,2.1.2 PLC的工作原理,（ROM）操作系统,（EEPROM）用户程序,控制输入输出,控制诊断和通信,控制扫描过程,2.1 PLC 工作原理及系统组成,RUN模式执行用户程序，“RUN” LED亮。STOP模式不执行用户程序，可将用户程序和硬件设置信息下载到PLC。TERM(终端)模式与通信有关。CPU模块上的模式开关在RUN位置时，上电自动进入RUN模式。PC - PLC之间建立起通信连接后，若模式开关在RUN或TERM位置, 可用编程软件中的命令改变CPU的工作模式。,2.1.2 PLC的工作原理,2.1 PLC 工作原理及系统组成,2.1.2 PLC的工作原理,图2-8 扫描过程,为了使PLC的输出及时响应各种输入信号，PLC要反复不停的分阶段处理各种不同的任务。这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。,2.1 PLC 工作原理及系统组成,2.1.3 I/O模块,1、开关量输入模块,图2-3 输入电路,2.1 PLC 工作原理及系统组成,2.1.3 I/O模块,2、开关量输出模块,图2-4 继电器输出电路,图2-5 场效应管输出电路,2.1 PLC 工作原理及系统组成,模拟量模块的作用：A/D转换与D/A转换。模拟量I/O：12位4AI、2AO、4AI/1AO；15位4路热电偶、2路热电阻模块。模拟量输入模块有多种量程（与模块型号有关），用模块上的DIP开关设置量程。,2.1.3模拟量接口,2.1 PLC 工作原理及系统组成,【例2-2】压力变送器（010MPa）的输出信号为DC 420mA，模拟量输入模块将020mA转换为032 000的数字量，即010 000 kPa对应于数字量640032 000，设转换后得到的数字为N，试求以kPa为单位的压力值。,解：420mA的模拟量对应于数字量6 40032 000，压力的计算公式为：,2.1 PLC 工作原理及系统组成,模拟量输出模块的量程有10V和020mA两种：,图2-11 模拟量输出数据字的格式,2.1 PLC 工作原理及系统组成,编程软件：MicroWin编程语言：梯形图（LAD） 语句表（STL） 功能块图（FBD）,2.1.4PLC编程软件及语言,2.2 S7-200系列PLC,西门子PLC的分类,S7：传统意义上的PLC，包含： S7-200、300、400、400H、400F、400FH,M7：具有AT 兼容功能的PLC,C7：由S7-300与操作员面板组成 的PLC系统,WinAC：在PC上实现PLC功能的软PLC,2.2 S7-200系列PLC,2.2.1 西门子PLC CPU简介,模块式,整体式：,S7-200系列,Logo系列,S7-300系列,S7-400系列,2.2 S7-200系列PLC,2.2.1 西门子PLC CPU简介,2.3 S7-200CN系列PLC,2.2.1 西门子PLC CPU简介,图2-1 S7-200 CPU模块的外形图,2.2 S7-200系列PLC,2.2.2I/O扩展模块,1. 数字量扩展模块EM221 数字量输入模块：8点DC输入、8点AC输入。EM222 数字量输出模块：8点晶体管输出、8点AC输出、8点继电器输出。 EM223 数字量混合模块有六种：4点DC输入/4点DC输出、 4点DC输入/4点继电器输出。,2. 模拟量扩展模块EM231：4路模拟输入，2路热电阻输入、4路热电偶输入。EM232：2路模拟输出。EM235：4路模拟输入/1路模拟输出。,3. 特殊功能模块功能模块有EM253位置控制模块、EM277PRO