电工技师培训PLC

2018 07 PLC编程及应用 唐山科技职业技术学院 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 检查错误困难 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 PLC的发展过程 基本功能及分类 返回本章 用户迫切需要一种先进的 灵活的自动控制装置 继电器控制系统 先进自动控制系统 返回本节 对先进自动控制装置提出设想 把计算机的功能完善 通用 灵活等优点和继电器控制系统的简单易懂 操作方便 价格便宜等优点结合起来 制成一种通用控制装置 把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化 采用面向控制过程 面向对象的语言编程 工业控制单板机 计算机 继电器控制系统先进控制装置 返回本节 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 ProgrammableLogicController PLC 返回本节 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 ProgrammableController 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 PersonalComputer 混淆 所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写 返回本章 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 可编程控制器及其有关外部设备 都按易于与工业控制系统联成一个整体 易于扩充其功能的原则设计 返回本节 可编程序逻辑控制器的发展过程第一阶段 功能简单 主要是逻辑运算 定时和计数功能 没有形成系列 存储器为磁芯存储器 第二阶段 增加了数字运算功能 能完成模拟量的控制 具备自诊断功能 存储器采用EPROM 第三阶段 将微处理器用于PLC中 而且向多微处理器发展 使PLC的功能和处理速度大大增强 具有通信功能和远程I O功能 第四阶段 能完成对整个车间的监控 可在CRT上显示各种现场图像 灵活方便地完成各种控制和管理操作 可将多台PLC连接起来与大系统连成一体 实现网络资源共享 是当前自动化控制的主流 PLC的功能控制功能 逻辑控制定时控制计数控制顺序控制 返回本章 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 返回本节 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 位数和精度可以根据用户要求选择 具有温度测量接口 直接连接各种热电阻或热电偶 返回本节 PLC的功能通信 联网功能 返回本节 PLC的功能人机界面功能 返回本节 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 STEP7 ProTool MPIcable 有MPI接口的PG或PC 返回本节 PLC的分类按结构形式分类一体化紧凑型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 返回本节 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 返回本节 按I O点数分类 1 小型PLC I O点数在256点以下 内存容量在4K字以下 2 中型PLC I O点数在256点 2048点之间 内存容量达到2 8K字 3 大型PLC I O点数在2048点以上 内存容量达到8 16K字 按控制性能分类 低档PLC中档PLC高档PLC PLC的特点及性能指标PLC的特点高可靠性 平均无故障时间 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 返回本节 PLC的结构及工作过程 PLC的基本结构微处理器 CPU 存储卡 返回本章 PLC的工作过程 返回本节 PLC的扫描过程 返回本节 S7 300 400PLC的硬件系统 SIMATICS7 300在S7家族中的定位 中高端应用S7 400 编程设备STEP7软件通讯人机界面 多才多艺的通用型PLC面向系统解决方案销售额首屈一指 中低端应用S7 300 低端应用S7 200 返回本节 系统背版总线 导轨 机架 S7 300模块 返回上级 导轨 返回上级 S7 300CPU模块的操作RUN P 可编程运行模式 在此模式下 CPU不仅可以执行用户程序 在运行的同时 还可以通过编程设备读出 修改 监控用户程序 RUN 运行模式 在此模式下 CPU执行用户程序 还可以通过编程设备读出 监控用户程序 但不能修改用户程序 S7 300CPU模块的操作STOP 停机模式 在此模式下 CPU不执行用户程序 但可以通过编程设备从CPU中读出或修改用户程序 在此位置可以拔出钥匙 MRES 存储器复位模式 该位置不能保持 当开关在此位置释放时将自动返回到STOP位置 将钥匙从STOP模式切换到MRES模式时 可复位存储器 CPU回到初始状态 状态及故障显示 1 2 SF 红色 系统出错 故障指示灯 CPU硬件或软件错误时亮 BATF 红色 电池故障指示灯 只有CPU313和314配备 当电池失效或未装入时 指示灯亮 DC5V 绿色 5V电源指示灯 CPU和S7 300总线的5V电源正常时亮 FRCE 黄色 强制作业有效指示灯 至少有一个I O被强制状态时亮 RUN 绿色 运行状态指示灯 CPU处于 RUN 状态时亮 LED在 Startup 状态以2Hz频率闪烁 在 HOLD 状态以0 5Hz频率闪烁 返回上级 状态及故障显示 2 2 STOP 黄色 停止状态指示灯 CPU处于 STOP 或 HOLD 或 Startup 状态时亮 在存储器复位时LED以0 5Hz频率闪烁 在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁 BUSDF BF 红色 总线出错指示灯 只适用于带有DP接口的CPU 出错时亮 SFDP DP接口错误指示灯 只适用于带有DP接口的CPU 当DP接口故障时亮 返回上级 S7 300CPU模块的分类 紧凑型CPU 6种 标准型CPU 5种 革新型CPU 5种 户外型CPU 3种 故障安全型CPU 3种 特种型CPU 2种 返回本节 S7 300数字量模块地址的确定 返回本节 S7 300数字量模块位地址的确定 返回本节 模拟量模块以通道为单位 一个通道占一个字地址 或两个字节地址 模拟量模块每个槽划分16B 模拟量输入或输出通道的地址总是一个字地址 通道地址取决于模块的起始地址 S7 300模拟量模块地址的确定 返回本节 直流32点数字量输入模块的内部电路及外部端子接线图 数字量输入模块 DI 1 2 返回上级 交流32点数字量输入模块的内部电路及外部端子接线图 数字量输入模块 DI 2 2 返回上级 32点数字量晶体管输出模块的内部电路及外部端子接线图 数字量输出模块 DO 1 3 返回上级 32点数字量晶闸管输出模块的内部电路及外部端子接线图 数字量输出模块 DO 2 3 返回上级 16点数字量继电器输出模块的内部电路及外部端子接线图 数字量输出模块 DO 3 3 返回上级 SM323DI16 DO16 24VDC 0 5A内部电路及外部端子接线图 数字量输入 输出模块 DI DO 1 2 返回上级 SM327DI8 DX8内部电路及外部端子接线图 数字量输入 输出模块 DI DO 2 2 返回上级 S7 300机架安装形式 返回本节 SM374仿真模块的操作面板 仿真模块 DO 返回上级 PS305户外型电源模块采用直流供电 输出为24V直流 PS307标准电源模块PS307 2A PS307 5A PS307 10A 电源模块 PS 返回本章 双机架接口模块IM365IM365发送模块IM365接收模块 多机架接口模块IM360 用于发送数据IM361 用于接收数据 接口模块 IM 返回本章 多机架组态 返回本节 通信处理器模块 CP CP340 用于点对点连接的通讯模板CP341 用于点对点连接的通讯模板CP343 1 用于连接工业以太网的通讯模板CP343 2 用于AS接口的通讯模板CP342 5 用于PROFIBUSDP的通讯模板CP343 5 用于连接PROFIBUSFMS的通讯模板 其他模块