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可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,1,可編程控制器復(fù)習(xí)課,第一章 繼電接觸控制系統(tǒng)介紹,各種常用低壓電氣符號的識別、用途及工作原理 開關(guān)、按鈕、熔斷器、繼電器與交流接觸器、熱繼電器、時間繼電器、行程開關(guān)等 2. 簡單繼電接觸控制電路的設(shè)計與分析 簡單電機控制電路、正反轉(zhuǎn)控制、順序聯(lián)鎖控制、行程控制、時間控制,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,2,可編程序控制器概述,一、PLC的定義,二、PLC的分類 （1）按 I／O點數(shù)分類 （2）按結(jié)構(gòu)形式分類,三、PLC的特點,四、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,3,第二章 可編程序控制器的硬件組成與工作原理,一、PLC的物理結(jié)構(gòu)、信號流向及各部分的作用,二、輸入/輸出電路原理,三、 PLC的編程語言有幾類？梯形圖的特點？,四、 PLC的工作原理,五、 PLC的程序設(shè)計步驟,六、 本章課后小結(jié)及思考題,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,4,第三章 OMRON C系列P型機系統(tǒng)構(gòu)成,基本結(jié)構(gòu)：主箱體、擴(kuò)展箱體和編程器三大部分 C系列P型機的主要機型及I/O點數(shù)配置 C系列P型機的I/O通道分配、各通道的點數(shù)配置 C系列P型機在擴(kuò)展箱體加入后I/O通道及I/O點的編號規(guī)則 輸入繼電器的特點，輸出繼電器的特點 輸入觸點與輸入繼電器的關(guān)系；輸出繼電器與輸出觸點的關(guān)系 內(nèi)輔繼電器，保持繼電器，暫存繼電器，數(shù)據(jù)存儲繼電器及專用內(nèi)輔繼電器各自的特點 C系列P型機有哪些專用內(nèi)輔繼電器？各自的功能如何？ C系列P型機定時器、計數(shù)器的編號規(guī)則,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,5,第四章 C系列P型機的指令系統(tǒng),十三條基本指令要能夠熟練地使用 IL/ILC，JMP/JME的特點及其區(qū)別 KEEP、前沿微分、后沿微分指令的特點及用法 SFT與 WSFT指令的功能與區(qū)別 比較指令的功能與輸出方式 定時器指令的用法及工作過程 計數(shù)器、可逆計數(shù)器、高速計數(shù)器各自的工作方式及特點 高速計數(shù)器處理多于16個輸出點及計數(shù)值超過4位十進(jìn)制數(shù)時的處理方法,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,6,第五章 PLC編程,編程的基本原則及化簡方法 橋型電路的整形方法 簡單電路的編程，基本電路的分析,第六章 SIMATIC S7-300 的硬件結(jié)構(gòu),西門子S7-300的結(jié)構(gòu)特點 西門子S7-300模塊安裝時的排列規(guī)則 開關(guān)量I/O及模擬量I/O的編址規(guī)則,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,7,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,7,第七章 軟件（STEP7與PLCSIM）介紹,西門子S7-300程序的結(jié)構(gòu)特點——模塊化 西門子S7-300有哪些程序塊？ 各種程序塊的特點與區(qū)別。 線性編程與結(jié)構(gòu)化編程的特點及區(qū)別。,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,8,第八章 存儲器與硬件組態(tài),1. 西門子S7-300CPU主要有哪些存儲器（區(qū)）？各有何作用？,2. 西門子S7-300的硬件組態(tài)如何進(jìn)行？,第九章 編輯器,使用編輯器編寫程序的工作流程如何？,3. 西門子S7-300的硬件組態(tài)下載、上載的含義？,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,9,第十章 STEP7的指令系統(tǒng),在梯形圖中，帶參數(shù)的方塊圖指令的EN/ENO參數(shù)的作用 會用基本指令編程及分析程序 掌握梯形圖編程的三要素并能靈活運用 狀態(tài)字中的FC、ROL及STA位的作用 掌握RS觸發(fā)器，上升沿脈沖，下降沿脈沖及地址上升沿、下降沿脈沖指令使用方法及其區(qū)別，特別是這些指令與OMRON機型相似指令在用法及功能上的異同 掌握五種定時器指令、計數(shù)器指令及比較指令的使用方法,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,10,第十一章 符號編程,符號與絕對地址之間的關(guān)系——一一對應(yīng)的關(guān)系 符號表的建立及修改方法,第十二章 FC、FB與結(jié)構(gòu)化編程,結(jié)構(gòu)化編程的特點 結(jié)構(gòu)化編程的工作順序 FC與FB的區(qū)別及聯(lián)系 臨時變量、靜態(tài)變量、本塊變量、全局變量的區(qū)別及用途 塊調(diào)用的方法,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,11,第十三章 模擬量處理,1.模擬量模塊的種類及用途 2. 量程卡及量程設(shè)置方法 3. 模擬量的表示方式、分辨率、比例關(guān)系 4.模擬量I/O的量程換算程序FC105及FC106的功能及使用方法,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,12,實驗技能要求,1.會使用簡易編程器實現(xiàn)OMRON C系列P型機的編程及調(diào)試 2. 會使用STEP7實現(xiàn)西門子S7-300硬件組態(tài)、程序編寫及在監(jiān)控狀態(tài)下的調(diào)試 3. 掌握S7-300結(jié)構(gòu)化編程的基本方法,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,13,認(rèn)真復(fù)習(xí)， 充分準(zhǔn)備； 真正掌握， 順利通過！,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,14,休 息 一 下,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,15,PLC的定義,國際電工委員會（ IEC）于 1982年11月和 1985年1月對可編程序控制器作了如下的定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的命令，并通過數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計”。,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,16,（1）按 I／O點數(shù)分類,I／O點數(shù)小于 32為微型PLC； I／O點數(shù)在32～128為微小型PLC； I／O點數(shù)在128～256為小型PLC； I／O點數(shù)在256～1024為中型PLC； I／O點數(shù)大于1024為大型PLC； I／O點數(shù)在4000以上為超大型PLC。 以上劃分不包括模擬量I／0點數(shù)，且劃分界限不是固定不變的。,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,17,（2）按結(jié)構(gòu)形式分類,整體式PLC ：又稱單元式或箱體式。整體式PLC是將電源、CPU、I／0部件都集中裝在一個機箱內(nèi)。一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。 模塊式PLC：將PLC各部分分成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I／0模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式PLC由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)，有的小型PLC也采用這種結(jié)構(gòu)。,,18,PLC的優(yōu)點,1. 軟件簡單易學(xué) 2. 使用簡便 3. 抗干擾能力強，運行穩(wěn)定可靠 4. 體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝、維護(hù)方便 5. 設(shè)計、施工周期短 PLC的缺點,1. PLC的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的：如專用總線、專用通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，I/O模板不通用，甚至連機柜、電源模板亦各不相同。 2. 編程語言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語言結(jié)構(gòu)均不一致，因此各公司的 PLC互不兼容。,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,19,PLC的應(yīng)用領(lǐng)域,PLC已廣泛應(yīng) 用于機械、冶金、石油、化工、輕工、紡織、電力、電子、食品、 交通等行業(yè)。經(jīng)驗表明， 80 ％以上的工業(yè)控制可以使用PLC來完成。 PLC能完成的工作： 順序控制：各種機床、裝配生產(chǎn)線、電梯等的控制 過程控制：通過A/D、D/A，對過程參數(shù)進(jìn)行控制 數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)采集、處理，監(jiān)控生產(chǎn)過程 通訊聯(lián)網(wǎng)操作：構(gòu)成分布式控制系統(tǒng),,20,PLC的物理結(jié)構(gòu)原理圖,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,21,1. 輸入接口電路原理圖,2.輸出接口電路,（1）繼電器輸出,（2） 晶體管輸出,（3）雙向晶閘管輸出,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,22,梯形圖的主要特點,1. 編程元件不是真實的硬件繼電器,而是軟件繼電器。 2. 梯形圖兩側(cè)的公共線稱為公共母線，分析時，可以假想有一個能量流從左向右流動。 3. 程序執(zhí)行是一個邏輯解算的過程。根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關(guān)系,求出各個線圈對應(yīng)的編程元件的狀態(tài) 4. 梯形圖中的各編程元件的常開觸點和常閉觸點,都可以無限次使用。 5. 梯形圖中的線圈應(yīng)該放在最右邊,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,23,PLC的工作原理,1. PLC 的工作狀態(tài)：,運行狀態(tài) (RUN):,,輸入處理 執(zhí)行程序 輸出處理 內(nèi)部處理 通訊處理,停止?fàn)顟B(tài)(STOP):,,內(nèi)部處理 通訊處理,,,24,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,25,可編程序控制器程序設(shè)計步驟,1. 確定要完成的動作及動作的順序； 2. 確定輸入/輸出信號的數(shù)量、種類及流向； 3. 按正確的順序、功能及相互關(guān)系設(shè)計梯形圖； 4. 把梯形圖符號轉(zhuǎn)換成指令代碼（小型、低檔機型）； 5. 通過編程器把指令代碼送入PLC并對之進(jìn)行編輯； 6. 調(diào)試并運行程序； 7. 保存調(diào)試好的程序。,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,26,排列規(guī)則,電源模塊,接口模塊,功能模塊,通訊模塊,CPU模塊,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,27,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,27,開關(guān)量I/O地址分配,,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,28,可編程控制器 天津大學(xué) 李剛,28,模擬量I/O地址分配,,