第四章可編程序控制器介紹PPT模板下載：/moban/行業PPT模板：/hangye/節日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/

第四章可編程序控制器介紹第一節PLC的產生、發展與用途第二節PLC的組成和工作原理第三節PLC的特點及分類第四節PLC的編程語言第五節S7-200系列PLC的硬件系統第六節S7-200系列PLC的存儲器區域及尋址方式返回一、PLC的產生

美國數字設備公司(DEC)根據這一設想，于1969年研制成功了第一臺PDP一14可編程序控制器。對可編程序控制器定義如下：“可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出控制各種機械或生產過程。可編程序控制器及其有關外部設備，都按易于與工業控制系統聯成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。”二、PLC的發展趨勢

具體表現在以下幾個方面。1．向小型化、專用化、低成本方向發展2．向大容量、高速度方向發展3．智能型I／O模塊和現場安裝的發展4．編程軟件圖形化及組態軟件與PLC的軟件化第一節PLC的產生、發展與用途三、PLC的用途PLC的應用范圍通常可分成以下五類：1．順序控制2．運動控制3．過程控制4．數據處理5．通信網絡第二節PLC的組成和工作原理

一、PLC的組成從硬件結構上看，它也有中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出（I/O）接口等。（一）中央處理器(CPU)單元它的主要功能是：⑴接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據，以掃描方式通過I/O部件接收現場各輸入裝置的狀態或數據，并分別存入輸入映像寄存器或數據存儲器中。⑵檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，并診斷用戶程序的語法錯誤。⑶當PLC投入運行時，從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經過命令解釋并按指令規定的任務進行數據傳送、邏輯或算術運算等；并根據運算結果更新有關標志位的狀態和輸出映像寄存器的內容；等到所有用戶程序掃描執行完畢后，在經輸出部件實現輸出控制、制表打印或數據通信等功能。返回（二）存儲器單元PLC的存儲器包括系統存儲器和用戶存儲器兩部分。系統存儲器用來存放由PLC生產廠家編寫的系統程序，并固化在ROM內，用戶不能直接更改。其內容主要包括三部分：第一部分為系統管理程序。第二部分為用戶指令解釋程序。第三部分為標準程序模塊與系統調用。用戶存儲器包括用戶程序存儲器(程序區)和數據存儲器(數據區)兩部分。用戶程序存儲器用來存放用戶針對具體控制任務用規定的PLC編程語言編寫的各種用戶程序。用戶數據存儲器可以用來存放(記憶)用戶程序中所使用器件的ON／OFF狀態和數值、數據等。（三）輸入／輸出單元輸入／輸出單元是PLC與現場輸入輸出設備或其他外部設備之間的連接部件。PLC通過輸入模塊把工業設備或生產過程的狀態或信息讀入中央處理單元，通過用戶程序的運算和處理，把結果通過輸出模塊輸出給執行單元。圖4-1開關量直流輸入電路1.開關量輸入接口電路通常PLC的輸入類型可以是直流、交流和交直流。圖4-1為開關量直流輸入電路。圖4-1開關量直流輸入電路2.開關量輸出接口電路輸出接口電路通常有三種類型：繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型。圖4-2為這三種類型的開關量輸出電路。（四）電源部分（五）接口單元接口單元包括擴展接口、編程器接口、存儲器接口和通信接口。（六）外部設備PLC的外部設備主要有編程器、文本顯示器、操作面板、打印機等等。圖4-2開關量輸出電路

(a)晶體管輸出(b)雙向晶閘管輸出(c)繼電器輸出返回PLC是按集中輸入、集中輸出、不斷的周期性循環掃描的方式進行工作的。每一次掃描所用的時間稱為掃描周期或工作周期。CPU從第一條指令執行開始，按順序逐條地執行用戶程序直到用戶程序結束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。PLC就是這樣周而復始地重復上述循環掃描的。PLC采集現場信息即采集輸入信號有以下兩種方式：⑴集中采樣輸入方式。⑵立即輸入方式。同樣，PLC對外部的輸出控制也有以下兩種方式：⑴集中輸出方式。⑵立即輸出方式。二、PLC的工作原理繼電器控制系統是一種硬件邏輯系統，如圖4-3（a）所示。PLC是一種工業控制計算機，與普通計算機一樣，屬于串行工作方式，如圖4-3（b）所示。（一）PLC的工作過程PLC工作的全過程可用圖4-4所示的運行原理框圖來表示。整個過程可分為三部分。第一部分是上電處理。第二部分是掃描過程。第三部分是出錯處理。圖4-4PLC運行原理框圖返回PLC典型的掃描周期如圖4-5所示(不考慮立即輸入、立即輸出情況)。⑴輸入采樣階段

⑵程序執行階段⑶輸出刷新階段（二）關于可編程序控制器的時間滯后問題返回第三節PLC的特點及分類

一、PLC的特點1．可靠性高，抗干擾能力強2．通用靈活3．編程簡單方便4．功能完善，擴展能力強5．設計、施工、調試的周期短，維護方便二、PLC的分類（一）按PLC的I/O點數分類⑴小型PLC表4-1給出了部分小型機的技術指標。

⑵中型PLC表4-2給出了部分中型機的技術指標。⑶大型PLC表4-3給出了部分大型機的技術指標。（二）按PLC的控制性能分類⑴低檔機⑵中檔機⑶高檔機

返回返回返回返回圖4-6整體式PLC組成示意圖（三）按PLC的結構分類⑴整體式整體式PLC組成如圖4-6所示。⑵組合式

如圖所示4-7。圖4-7組合式PLC組成示意圖返回第四節PLC的編程語言

1．梯形圖(LAD)圖4-8是典型的梯形示意圖。2．語句表(STL)圖4-9是一個簡單的PLC程序，圖(a)是梯形圖程序，圖(b)是相應的語句表。3.順序功能流程圖(SFC)4.功能塊圖(FBD)圖4-10為FBD的一個簡單使用例子。返回圖4-10FBD簡單舉例圖4-8梯形圖舉例圖4-9LAD和STL應用舉例(a)梯形圖程序；(b)語句表程序返回（一）硬件系統基本構成主要包括以下幾部分：⑴基本單元⑵擴展單元⑶特殊功能模塊⑷相關設備⑸工業軟件（二）主機結構及性能特點CPU22*系列PLC主機(CPU模塊)的外形如圖4-11所示。（三）輸入／輸出的擴展1.I／O擴展模塊2.功能擴展模塊第五節S7-200系列PLC的硬件系統一、S7-200系列PLC的硬件系統返回圖4-11CPU22*系列PLC的CPU外形圖返回3．I／O點數擴展和編址如圖4-12所示。圖4-12CPU224的擴展配置二.外端子接線圖見圖4-13和4-14中。圖4-13CPU221的DC輸入/DC輸出接線圖4-14CPU221的DC輸入/繼電器輸出接線第六節PLC的數據存儲區及尋址方式一、存儲器區域1．數字量輸入繼電器（I）輸入繼電器如圖3-15所示。2．數字量輸出繼電器(Q)輸出繼電器見示意圖3-16。3．模擬量輸入映像寄存器（AI）、模擬量輸出映像寄存器(AQ)4．輔助繼電器(M)返回圖4-16輸出繼電器示意圖圖4-15輸入繼電器示意圖5．定時器(T)6．計數器(C)7．特殊繼電器(SM)SM0.0運行監控，在運行過程時始終為1SM0.1首次掃描為1，以后為0，常用來對程序進行初始化，屬只讀型；SM0.2當RAM數據丟失時為1，保持一個掃描周期，可做錯誤存儲器位；SM0.3開機進入RUN時為ON一個掃描周期，可在不斷電的情況下代替SM0.1的功能；SM0.4分脈沖，30S閉合/30S斷開；SM0.5秒脈沖，0.5S閉合/0.5S斷開；SM0.6掃描時鐘脈沖，閉合1個掃描周期/斷開1個掃描周期，交替循環；SM0.7開關放置在RUN位置時為1，在TERM位置為0，常用在自由口通信處理中；8．變量存儲器(V)9．局部變量存儲器(L)10．順序控制繼電器(S)11．高速計數器(HC)12．累加器(AC)二、尋址方式（一）直接尋址1.位尋址（bit）圖4-17為字節·位尋址的例子。2.字節、字和雙字尋址如圖4-18是以變量存儲器(V)為例分別存取3種長度數據的比較。圖4-17字節·位尋址返回圖4-18字節、字、雙字對同一地址存取操作的比較返回（二