2可编程控制器(硬件结构和工作原理).ppt

1、，可编程控制器，第1章概述，第1章硬件结构和工作原理，学习内容PLC的配置模块PLC的工作原理PLC的扩展模块S7-200的扩展和寻址，了解培训要求PLC的配置模块和扩展模块了解PLC的工作原理(重点)PLC的扩展和寻址(重点，重点)基本结构图如图5-1所示。图5-1 PLC的基本组件框，输入部分，输出部分，PLC硬件系统结构配置，PLC系统结构图，输入部分：各种按钮，移动开关，传感器等接口电路逻辑处理部分输出部分：驱动各种电磁线圈、交流/直流接触器、交通灯执行元件的接口电路，为受控对象提供运动信息。为了便于使用，PLC还附带了外部设备，例如可通过总线或标准接口连接到PLC的程序员。不同的制造

2、商对不同类型的PLC命令系统的命令符号、命令内容和命令栏数也有所不同。软设备和I/O端口的相应规定也不同。PLC的各个方面都有很多差异，但是这些设备被称为可编程程序控制器，在基本内涵上一定会有一定的差异。(莎士比亚、程序员、程序员、程序员、程序员、程序员、程序员)、S7-200系列PLC系统配置1CPU模块SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机(CPU模块)外形规格：CPU22X主要规格、存储、I/O、命令、主要内部中继、插件PLC由CPU内存I/O部分程序员电源、和微处理器(CPU)接收和存储用户程序和数据的五个主要部分组成接收电源、PLC操作状态和编程语法错误诊断输入

3、信号，发送到数据寄存器，然后保存。读取运行时顺序、解释、运行用户程序、完成用户程序的各种任务将用户程序的执行结果发送到输出端。每个PLC部件配置单元；、系统存储系统程序存储系统数据存储系统工作进程(监视器)；存储调用管理器存储系统参数，该参数存储模块应用程序功能子程序存档命令解释器功能子程序。用户内存RAM/EPROM/E2PROM存储用户工作程序。存档工作数据。，接收按钮或开关命令(数字输入设备)；接收传感器输出信号。注释：光耦合器的作用，(1)通过现场和与PLC主机的电气隔离帮助防止干涉。(2)避免外部强有力的电气入侵主机和主机损坏。(3)电平转换，光电耦合器将现场的各种开关信号转换为PL

4、C主机要求的标准逻辑级别。1-2-2，I/o模块，输入模块(A)直流输入电路，输入模块(B)交流输入电路频繁运行的交流/直流负载(继电器输出设备)用于驱动频繁运行的交流/直流负载(晶闸管输出设备)。、1-2-2、I/o模块、继电器输出电路、晶体管(场效应晶体管)输出电路非接触输出方法、高频低功耗直流负载、双向晶闸管输出电路非接触输出方法、高频高功率交流负载、2、输出模块的主要技术规格如下：最大通断能力：表示输出触点在特定电压下可以通过的最大电流。泄漏电流：断开输出点(逻辑“O”)时触点流动的最大电流。回路数：与公共点数相同。独立模块，例如输出点数。压降打开OFFON响应时间ONOFF响应时间内

5、部功耗输入模块、通信和编程接口使用专用于RS-485或RS-422串行总线连接的程序员。连接个人计算机(PC)以进行编程和在线监控。连接工业计算机，实现编程和在线监控。连接调制解调器等网络设备以进行远程通信。连接计算机外围设备，如打印机。、和I/O扩展接口使用并行通信扩展I/O模块。扩展位置控制模块；扩展通信模块扩展模拟控制模块。PLC软件系统组件，系统监视器，执行管理，用户组件创建，系统内部自检，管理程序，解释程序，标准程序模块，系统调用，用户程序，自动化系统控制程序，数据表，软件系统，1，软件PLC运行时，运行周期可以分为三个基本阶段：1-2-3、工作原理和循环扫描方法。PLC运行时，执行

6、周期可以分为五个基本阶段。1-2-3，工作原理，用户程序的循环扫描过程信号传输过程(从输入到输出)，输入，输入电路，输入图像寄存器，输入刷新步骤- CPU输入电路的输出，b .程序执行步骤- CPU从输入图像寄存器和元件图像寄存器读取每个继电器的状态，并且此，c .下一刷新输出步骤-将输出图像寄存器的状态记录在输出锁定电路中，然后通过输出电路传送输出端子来控制外部设备的行为。元件图像寄存器、读、写、输出锁、输出电路、输出端、读、写PLC处于停止状态时，执行可以分为四个基本阶段。1-2-3、工作原理、每个扫描周期的开始读取、每个数字输入点当前状态的输入扫描、将每个扫描结果分别记录在相应图像寄存器

7、的外部电源关闭中。相应的图像寄存器为1。相应阶梯图的常开触点连接、常闭触点分离外部回路、相应的图像寄存器为零。运行用户程序执行程序时，对输入输出的访问通常通过图像寄存器进行。在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生变化，输入图像寄存器转盘也不会发生变化。变更的输入信号状态只能在下一扫描周期的读取输入阶段读取。1-2-4，在扫描进程、中断程序处理程序中使用中断时，处理中断事件的中断程序和主程序存储在内存中。通常，中断程序不作为扫描周期的一部分进行扫描，仅在发生中断事件后运行。在这种情况下，CPU通过异步扫描为用户提供中断服务，并根据中断优先级处理多个中断。中断程序使CPU的扫描周期不固定。编写

8、用户程序时必须考虑此执行功能。立即处理I/0，立即使用I/0命令直接访问I/0点。立即读取输入点命令，立即写入输出点命令，而不更新相应的输入图像寄存器，并更新相应的输出图像寄存器通信处理。在CPU扫描周期的信息处理阶段，CPU自动检测和处理每个通信端口收到的所有信息。也就是说，检测是否有程序员、计算机等通信请求。1-2-5、用户程序运行期间的特殊处理、CPU自我诊断测试CPU测试检测主机硬件，并检测所有I/0模块的状态。在运行模式下，还检测用户程序内存。运行复盖输出CPU用户程序后，将输出图像寄存器中的数据传输到输出模块并锁定。输出信号通过输出部件转换过程控制设备可接收的电压或电流信号鼓励控制

9、设备。PLC执行的5个阶段(扫描周期)会在PLC完成周期后再次执行上述程序，以重复扫描周期。扫描周期的长度主要取决于程序的长度，一般对一般工业设备没有影响。但是，为了减少控制时间严格、响应时间高的系统、扫描周期引起的响应延迟等不利影响，通常在编程时应对扫描周期精度计算，并最小化和优化程序代码。1-2-5、用户程序执行过程中的特殊处理、I/o延迟现象的原因、(1)输入滤波器中存在时间常数、(2)输出继电器具有机械延迟、(3)PC周期操作时，发生公共处理、I/o刷新、用户程序执行等扫描周期，电路惯性输入模块过滤器时间输出模块等待时间继电器类型输出1001-2-6，输入/输出延迟，1975年德国西门

10、子在市场上推出的第一代PLC是SIMATIC S3系列的控制系统。随后，随着产品的快速发展，近一两年，甚至一年内推出了新的型号或品种，1979年微处理器技术应用于PLC，取代S3的SIMATIC S5系列诞生了。S5系列刚诞生不久，就升级到了U系列和相应的H系列，有些还在广泛使用。S5系列PLC中用于编程的STEP5编程语言。上世纪末S7系列最新SIMATIC产品发布SIMATIC S7、M7、C7等主要系列S7系列PLC可以分为S7-200、S7-300、S7-400等多个子系列。2004年，西门子推出了新产品S7-200升级产品，加快了计算速度，添加了模拟输入和模拟输出，S7-200应用于

11、运动控制、流程kongzhi、位置控制等，1-3-1，S系列PLC开发简介，1-3-1，S系列PLC1-3-4，模拟输入输出模块，角色：将来自传感器和发射器输出的标准20%的电流或电压信号作为数字数量S7-200的模拟输入输出模块EM231 4，模拟输入模块EM232作为模拟输入模块EM235 4，模拟输入模块EM235作为1，模拟输出模块上方的模拟处理模块全部使用10。D/A转换器，1-3-5，模拟输入输出模块的应用程序(1)，1-3-5，模拟输入输出模块的应用程序(2)，1-3-6，热电偶模块，1-3扩展时的CPP每个扩展模块的配置地址号取决于每个模块的类型以及I/o链中相应模块的位置寻址

12、方式。相同类型的输入或输出点的模块根据其在链中与主机的位置而增加，具体取决于是否有其他类型的模块。位置不会影响此类型的模块号。数字量，如果I/o图像寄存器单位长度为8位(1字节)，则此模块的高实际位数小于8位，未使用的位不能分配给I/o链中的后续模块。对于模拟量，输入输出以双字节(1个字符)增量分配空间。1-3-8、S7-200的I/0扩展和寻址示例，控制系统选择CPU 224时，系统需要的输入输出点数为24点，模拟输入6点。数字输出20点模拟输出2点扩展点计算224需要扩展数字输入点数：24-14=10需要扩展数字输出点数：20-10=10需要扩展模拟输入点数：6-0=6需要扩展模拟输出点数：2-0=