西门子SPLC讲课学习教案

1、会计学1西门子西门子SPLC讲课讲课(jing k)第一页，共60页。工业控制单板机（计算机）工业控制单板机（计算机） 继电器控制系统继电器控制系统(kn(kn zh x tn zh x tn) ) 先进控制装置先进控制装置 第2页/共60页第二页，共60页。第3页/共60页第三页，共60页。1968年，年，GM公司公司(n s)提出十项设计提出十项设计标准：标准：编程简单，可在现场修改程序；编程简单，可在现场修改程序；维护方便，采用插件式结构；维护方便，采用插件式结构；可靠性高于继电器控制柜；可靠性高于继电器控制柜；体积小于继电器控制柜；体积小于继电器控制柜；成本可与继电器控制柜竞争；成本可

2、与继电器控制柜竞争；可将数据直接送入计算机；可将数据直接送入计算机；可直接使用可直接使用115V交流输入电压；交流输入电压；输出采用输出采用115V交流电压，能直接驱动电交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；磁阀、交流接触器等；通用性强，扩展方便通用性强，扩展方便;能存储程序，存储器容量可以扩展到能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。第4页/共60页第四页，共60页。第5页/共60页第五页，共60页。返返 回回第6页/共60页第六页，共60页。第7页/共60页第七页，共60页。第8页/共60页第八页，共60页。第9页/共60页第九页，共60页。 CPU CPU（基本（基本(jbn)(jb

3、n)单元）单元） + + 扩展模块扩展模块 第10页/共60页第十页，共60页。 PS(电源模块)CPU IM(接口模块)SM: DISM: DOSM: AISM: AO CP:- 点-到-点- PROFIBUS- 工业以太网返返 回回第11页/共60页第十一页，共60页。整体式整体式第12页/共60页第十二页，共60页。PLCPLC的输出的输出(shch)(shch)模块模块继电器输出继电器输出(shch)(shch)电路电路六六.PLC.PLC的的I/OI/O模块模块(m (m kui)kui)第13页/共60页第十三页，共60页。返返 回回第14页/共60页第十四页，共60页。 用触点用

4、触点(ch din)和线圈实现逻辑运算和线圈实现逻辑运算第15页/共60页第十五页，共60页。 PLC 的工作的工作(gngzu)模式模式第16页/共60页第十六页，共60页。 PLC的工作的工作(gngzu)原理原理PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：输入扫描、用户程序执行、与编程器等的通信输入扫描、用户程序执行、与编程器等的通信(tng xn)处理、处理、CPU自诊断测试、输出处理。自诊断测试、输出处理。PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又完成一个周期后，

5、又重新执行上述过程重新执行上述过程(guchng)，扫描周而复始地进行。，扫描周而复始地进行。第17页/共60页第十七页，共60页。返返 回回第18页/共60页第十八页，共60页。第19页/共60页第十九页，共60页。S1S2S8S3T0SST8T3T2T1ST9第20页/共60页第二十页，共60页。第21页/共60页第二十一页，共60页。 第22页/共60页第二十二页，共60页。第23页/共60页第二十三页，共60页。第24页/共60页第二十四页，共60页。第25页/共60页第二十五页，共60页。程序结构示意图程序结构示意图程序中断程序2子程序2主程序中断程序1子程序m子程序1中断程序n返返

6、 回回第26页/共60页第二十六页，共60页。第27页/共60页第二十七页，共60页。第28页/共60页第二十八页，共60页。n7、高速计数器（HC）n8、累加器（AC）n9、特殊存储器（SM） 如SM0.0，SM0.1，SM0.4，SM0.5n10、局部存储器（L）n11、模拟量输入映像寄存器（AI）n12、模拟量输出(shch)映像寄存器（AQ）n13、顺序控制继电器（S）返返 回回第29页/共60页第二十九页，共60页。第30页/共60页第三十页，共60页。第31页/共60页第三十一页，共60页。第32页/共60页第三十二页，共60页。 LD I0.0 /装入常开触点 O I0.1 /或

7、常开触点 A I0.2 /与常开触点 = Q0.0 /输出触点 /如果本梯级中将 I0.1 的触点改 /为 Q0.0 的常开触点，则成为电 /机起动停止控制环节的梯形图。 LDN I0.0 /装入常闭触点 ON I0.1 /或常闭触点 AN I0.2 /与常闭触点 = Q0.1 / LD I0.0 / O I0.1 / A I0.2 / NOT /取非，即输出反相 = Q0.3 / 标准触点标准触点(ch din)LAD和和STL程序程序第33页/共60页第三十三页，共60页。 置位即置置位即置1，复位即置，复位即置0。置位和复位指令可以将位。置位和复位指令可以将位存储区的某一位开始的一个或多

8、个（最多可达存储区的某一位开始的一个或多个（最多可达255个）同个）同类存储器位置类存储器位置1或置或置0并保持并保持(boch)。 这两条指令在使用时需指明三点：操作性质、开始位这两条指令在使用时需指明三点：操作性质、开始位和位的数量。各操作数类型及范围如下表所示。和位的数量。各操作数类型及范围如下表所示。第34页/共60页第三十四页，共60页。（1）S，置位指令，置位指令 将位存储区的指定位（位将位存储区的指定位（位bit）开始的）开始的N个同类存储器个同类存储器位置位（置位置位（置1）并保持。）并保持。 STL格式：格式：S bit, N 例：例：S Q0.0, 1（2）R，复位指令，复

9、位指令 将位存储区的指定位（位将位存储区的指定位（位bit）开始的）开始的N个同类存储个同类存储器位复位（置器位复位（置0）并保持。当用复位指令时，如果是对定）并保持。当用复位指令时，如果是对定时器时器T位或计数器位或计数器C位进行复位，则定时器位或计数器位位进行复位，则定时器位或计数器位被复位，同时，定时器或计数器的当前被复位，同时，定时器或计数器的当前(dngqin)值被清值被清零。零。 STL格式：格式：R bit， N 例：例：R Q0.2, 3第35页/共60页第三十五页，共60页。 LD I0.0 /装入常开触点 A I0.1 /与常开触点 = Q1.0 /输出触点 LD I0.0

10、 / A I0.1 / S Q0.0, 1 /将Q0.0开始的/1个触点置 1 R Q0.2, 3 /将Q0.2开始的/3个触点置 0 下图所示为置位和复位指令下图所示为置位和复位指令(zhlng)(zhlng)应用程序片断：应用程序片断：第36页/共60页第三十六页，共60页。时时 序序 图图I0.0Q0.2-Q0.4Q0.0Q1.0I0.1第37页/共60页第三十七页，共60页。(1)(1)置位优先触发器指令置位优先触发器指令 SR SR 当置位信号当置位信号(xnho)S1(xnho)S1和复位信号和复位信号(xnho)R(xnho)R同时为同时为“1”“1”时，时， 输出输出OUTOU

11、T信号信号(xnho)(xnho)为为“1”“1”。 （2)2)复位优先触发器指令复位优先触发器指令 RS RS 当置位信号当置位信号(xnho)S(xnho)S和复位信号和复位信号(xnho)R1(xnho)R1同时为同时为“1”“1”时，时， 输出输出OUTOUT信号信号(xnho)(xnho)为为“0”“0”。 3. RS3. RS触发器指令触发器指令(zhlng)(zhlng)第38页/共60页第三十八页，共60页。下图所示为触发器指令下图所示为触发器指令(zhlng)(zhlng)应用程序及时序图：应用程序及时序图：第39页/共60页第三十九页，共60页。(1)(1)正跳变指令正跳变

12、指令 EU EU（Edge Up)Edge Up) 当检测到一个正跳变触点当检测到一个正跳变触点( (触点的输入信号由触点的输入信号由0 0变为变为1)1)时时，接通，接通(ji tn)(ji tn)一个扫描周期的脉冲，驱动其后的触点或功能一个扫描周期的脉冲，驱动其后的触点或功能指令。指令。 STL STL格式：格式：EU EU （ 无操作数）无操作数） （2)2)负跳变指令负跳变指令 ED ED（Edge Down)Edge Down) 当检测到一个负跳变触点当检测到一个负跳变触点( (触点的输入信号由触点的输入信号由1 1变为变为0)0)时时，接通，接通(ji tn)(ji tn)一个扫描

13、周期的脉冲，驱动其后的触点或功能一个扫描周期的脉冲，驱动其后的触点或功能指令。指令。 STL STL格式：格式：ED ED （ 无操作数）无操作数）第40页/共60页第四十页，共60页。第41页/共60页第四十一页，共60页。定时器指令定时器指令(zhlng)第42页/共60页第四十二页，共60页。 S7-200定时器的精度，又称为时间增量、时间单位定时器的精度，又称为时间增量、时间单位(dnwi)、分辨率。有、分辨率。有3 个等级：个等级：1ms、10ms和和100ms。 精度等级和定时器号关系如下表所示：精度等级和定时器号关系如下表所示：第43页/共60页第四十三页，共60页。1）定时器编

14、号）定时器编号 T0T255 2）预设值）预设值PT 为为16位整数型（位整数型（INT）型数据，范围为）型数据，范围为132767。 可以由可以由VW、IW、MW、SW、T、C、AC和常数作为和常数作为(zuwi)定定时器指令的设定值。时器指令的设定值。3）使能输入（只对）使能输入（只对LAD和和FBD） 即定时器指令的导通条件。即定时器指令的导通条件。 定时器的位为定时器的位为ON，其对应的常开触点闭合，常闭触点断开。定，其对应的常开触点闭合，常闭触点断开。定时器触点驱动的线圈或功能块，可在预定的延时后动作。时器触点驱动的线圈或功能块，可在预定的延时后动作。第44页/共60页第四十四页，共

15、60页。第45页/共60页第四十五页，共60页。第46页/共60页第四十六页，共60页。第47页/共60页第四十七页，共60页。入接通时，定时器位为ON，当前值为0。当使能输入由接通到断开时，定时器开始定时，当前值从0开始计数，当前值达到预设值时，定时器位OFF，当前值停止计数保持不变，直到使能输入端再次接通。n TOF复位后，如果使能输入再有从ON到OFF的负跳变，则可实现再次启动。n指令格式：TOF Txxx，PTn例：TOF T35，6第48页/共60页第四十八页，共60页。第49页/共60页第四十九页，共60页。 鉴于分辨率对定时器刷新机制的影响鉴于分辨率对定时器刷新机制的影响(yng

16、xing)，对于，对于1ms及及10ms定时器，为保证其正确工作，规定同一个定时器的触点不定时器，为保证其正确工作，规定同一个定时器的触点不能作为其使能输入端的接通条件。能作为其使能输入端的接通条件。 举例如下：举例如下：第50页/共60页第五十页，共60页。第51页/共60页第五十一页，共60页。定时器时序定时器时序(sh x)T36位4103I0.0T33当前值T2当前值T33位3T2位T36当前值最大值最大值4第52页/共60页第五十二页，共60页。LDI0.0/=Q0.0/定时器的瞬动触点TON T33, +50/通电延时定时器/时间为500msLDT33/=Q0.1/延时动作触点第5

17、3页/共60页第五十三页，共60页。例例3：用：用TON构造各种构造各种( zhn)类型的时间继电器触点类型的时间继电器触点。 有的厂商的有的厂商的PLC只有只有TON定时器，因此，在这种情况定时器，因此，在这种情况下可以利用下可以利用TON来构造断电延时型的各种来构造断电延时型的各种( zhn)触点触点。 下图所示是用下图所示是用TON构造构造TOF作用的触点。其时序图与作用的触点。其时序图与TOF的时序完全相同。的时序完全相同。LDI0.0/启动 M0.0OM0.0/自保ANT33/断开 M0.0=M0.0/瞬时闭合/延时 50ms 断开ANI0.0/连续输出TON T33, +5/第54页/共60页第五十四页，共60页。第55页/共60页第五十五页，共60页。例例5：利用常开触点实现通电和断电都延时的控制：利用常开触点实现通电和断电都延时的控制(kngzh)功功能。能。 本程序实现的功能是：用输入端本程序实现的功能是：用输入端I0.0控制控制(kngzh)输出端输出端Q0.0，当，当I0.0接通后，过接通后，过3个时间单位个时间单位Q0.0接通，当接通，当I0.0断开后断开后，过，过6个时间单位个时间单位Q0.0断开。