情境1电动升降机PLC控制系统的安装与调试课件

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1、PLC应用技术应用技术学习情境一学习情境一电动升降机电动升降机PLCPLC控制系统的安装与调试控制系统的安装与调试PLCPLC应用技术应用技术PLC应用技术概述应用技术概述 1.电动升降机电动升降机PLC控制系统控制系统的安装与调试的安装与调试2.自动化生自动化生产线产品产量产线产品产量统计的实现统计的实现3.涂装生产线涂装生产线温度控制系统温度控制系统设计与调试设计与调试 4.立体仓库立体仓库PLC控制系统控制系统的运行与维护的运行与维护PLC应用技术应用技术让我去做让我去做我会理解我会理解PLCPLC应用技术应用技术电动升降机结构与控制电动升降机结构与控制一一PLCPLC应用技术应用技术电

2、动升降机结构电动升降机结构学员装配中学员装配中PLCPLC应用技术应用技术PLC的硬件组成的硬件组成1PLC的软件系统的软件系统2PLC的工作原理的工作原理3PLC的主要指标的主要指标4PLC基础知识基础知识二二PLCPLC应用技术应用技术PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成可编程序逻辑控制器简称为可编程序逻辑控制器简称为 PLC （ Programmable Logical Controller ），也常称为可编程序控制器即 PC(Programmable Controller) ，它是微机技术与继电接触器常规控制概念相结合的产物，即采用了微型计算机的基本结构和工作原理

3、，融合了继电接触器控制的概念构成的一种新型电控器，它专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC定义定义PLCPLC应用技术应用技术输出设备输出设备输入设备输入设备 I/OI/O扩展扩展 单元单元 特殊功特殊功 能单元能单元主机主机输出单元输出单元输入单元输入单元 电电 源源外设接口外设接口I/O/O扩扩展展口口存存 储储 器器 系统程序系统程序 存储器存储器 C P U 用户程序用户程序 存储器存储器盒式磁带机盒式磁带机打印机打印机EPROMEPRO

4、M写入器写入器 上位计算机上位计算机 PLCPLC编程器编程器可编程终端可编程终端PTPTPLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成整体式整体式PLC基本组成框图基本组成框图PLCPLC应用技术应用技术PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成 系系 统统 总总 线线通信单元通信单元 控控 制制 系系 统统 现现 场场 过过 程程CPU单元单元输出单元输出单元 编程器编程器PLC或或上位计算机上位计算机智能智能I/O单元单元输入单元输入单元组合式组合式PLC基本组成框图基本组成框图PLCPLC应用技术应用技术 输入并存储用户程序、显示输入内容和输入并存储用户程序

5、、显示输入内容和地址；地址； 检查、校验用户程序，发现错误即报警；检查、校验用户程序，发现错误即报警； 执行用户程序、驱动外部输出设备动作；执行用户程序、驱动外部输出设备动作； 诊断故障、记忆故障信息并报警。诊断故障、记忆故障信息并报警。 CPUCPU指挥指挥PLCPLC完成各种预定的功能完成各种预定的功能CPUCPU单元单元PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术存储器存储器系统程序存储器系统程序存储器 存储系统系统程序存储系统系统程序用户程序存储器用户程序存储器 存储系统用户程序存储系统用户程序工作数据存储器工作数据存储器 存储工作数据存储工作

6、数据RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户存储各种暂存数据、中间结果、用户正调试的程序。正调试的程序。ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。存放监控程序和用户已调试好的程序。PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术I/OI/O单元单元 PLC与外部设备联系的桥梁与外部设备联系的桥梁 开关量开关量输入单元输入单元 开关量开关量输出单元输出单元 直流输入单元直流输入单元 交流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶体管输出单元晶闸管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元继电器输出单元PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC

7、应用技术应用技术（1）输入接口电路：采用）输入接口电路：采用光电耦合器，防止强电干扰。光电耦合器，防止强电干扰。COM光电三极管光电三极管发光二极管发光二极管直流电源直流电源输入端子输入端子+PLCIn+24V发光二极管发光二极管I/OI/O单单元元PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术COM+5VLEDSR3R1AR2CT 内内 部部 电电 路路滤波滤波 光电耦合光电耦合 外部开关外部开关 输入点的输入点的状态显示状态显示 输入点输入点 公共端公共端 直流输入电路直流输入电路PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC

8、应用技术应用技术交流输入电路流输入电路LED+5VAR2COMSCR1 内内 部部 电电 路路R3滤波滤波 光电耦合光电耦合 输入点的输入点的状态显示状态显示 外部开关外部开关 输入点输入点 PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术继电器输出继电器输出（2）输出接口电路：）输出接口电路：以以继电器形式为例：继电器形式为例：PLC内内部部电电路路内内部部电电路路K+交流电源或交流电源或直流电源直流电源QCOM-I/OI/O单单元元PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术晶体管输出电路晶体管输出电路COMT

9、2LEDDFU+5V内内 部部 电电 路路T1R1R2R3负载负载光电耦合光电耦合 输出点的输出点的状态显示状态显示 公共端公共端 输出点输出点 PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术晶闸管输出电路晶闸管输出电路COMLEDR2 C TFU内内 部部 电电 路路R1负载负载光电耦合光电耦合 输出点的输出点的状态显示状态显示 公共端公共端 输出点输出点 PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术继电器输出电路继电器输出电路COMLED K R内内 部部 电电 路路负载负载输出点的输出点的状态显示状态显示

10、继电器继电器 机械机械触点触点 公共端公共端 输出点输出点 PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术电源电源单元单元 PLC 一般采用 AC220V 电源，经整流、滤波、稳压后可变换成供 PLC 的 CPU 、存储器等电路工作所需的直流电压，有的 PLC 也采用 DC24V 电源供电。为保证 PLC 工作可靠，大都采用开关型稳压电源。有的 PLC 还向外部提供 24V 直流电源。 PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术一体机一体机,有可扩展接口。有可扩展接口。小型机小型机电源电源PLCPLC基础知识基

11、础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术Power in a Small Package!CPU模块模块IO模块模块底底 板板模块式模块式,可根据需要在主板上随意组合可根据需要在主板上随意组合。大、中型大、中型机电源机电源电源模块电源模块PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术外部外部设备设备 外部设备接口是在主机外壳上与外部设外部设备接口是在主机外壳上与外部设备配接的插座，通过电缆线可配接编程器、备配接的插座，通过电缆线可配接编程器、计算机、打印机、计算机、打印机、 EPROM 写入器、触摸屏写入器、触摸屏等。等。PLC的

12、外部设备主要有：的外部设备主要有：编程设备编程设备触摸屏触摸屏操作面板操作面板文本显示器文本显示器打印机打印机 等等 PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术I/OI/O扩扩展接口展接口 I/O 扩展接口是用来扩展输入、扩展接口是用来扩展输入、输出点数量的。当用户输入、输出点输出点数量的。当用户输入、输出点数超过主机的范围时，可通过数超过主机的范围时，可通过 I/O 扩扩展接口与展接口与 I/O 扩展单元相接，以扩充扩展单元相接，以扩充 I/O 点数。点数。 A/D 和和 D/A 单元以及链接单元以及链接单元一般也通过该接口与主机连接。单元一般也通

13、过该接口与主机连接。 PLCPLC基础知识基础知识1.PLC的硬件组成的硬件组成PLCPLC应用技术应用技术系统程序分为：系统程序分为：n 1.系统管理程序系统管理程序n 2.用户指令解释程序用户指令解释程序n 3.标准程序模块和系统调用程序标准程序模块和系统调用程序PLCPLC基础知识基础知识2.PLC的软件组成的软件组成系统程序系统程序 是由是由PLC的制造者采用汇编语言编写的，的制造者采用汇编语言编写的，固化于固化于ROM型系统程序存储器中，用于控制型系统程序存储器中，用于控制PLC本身的运行，用户不能更改。本身的运行，用户不能更改。PLCPLC应用技术应用技术n 1用户环境用户环境 用

14、户环境是由系统程序生成的，它包括用户用户环境是由系统程序生成的，它包括用户数据结构、用户元件区、用户程序存储区、用户参数、文数据结构、用户元件区、用户程序存储区、用户参数、文件存储区等。件存储区等。n 2用户程序结构用户程序结构 用户程序结构大致可以分为三种：（用户程序结构大致可以分为三种：（1）线性程序（线性程序（2）分块程序（）分块程序（3）结构化程序）结构化程序n 3用户程序语言用户程序语言 PLC的编程语言有多种，其中梯形图、语的编程语言有多种，其中梯形图、语句表、功能块图是三种基本语言。句表、功能块图是三种基本语言。用户程序用户程序 又称为应用程序，是用户为完成某一控制任又称为应用程

15、序，是用户为完成某一控制任务而利用务而利用PLC的编程语言编制的程序。用户程的编程语言编制的程序。用户程序是线性地存储在系统程序制定的存储区内。序是线性地存储在系统程序制定的存储区内。PLCPLC基础知识基础知识2.PLC的软件组成的软件组成PLCPLC应用技术应用技术PLCPLC基础知识基础知识3.PLC的工作原理的工作原理PLC 的工作方式为循环扫描方式，其工作过程大致分为 3 个阶段： 输入采样、程序执行和输出刷新输入采样、程序执行和输出刷新。 PLC的循环扫描工作过程的循环扫描工作过程PLCPLC应用技术应用技术1）PLC扫描工作各环节的功能扫描工作各环节的功能 PLC上电后，首先检查

16、硬件是否正常。若正常，则进上电后，首先检查硬件是否正常。若正常，则进行下一步；若不正常，则报警并作处理。行下一步；若不正常，则报警并作处理。 按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。对输入按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。对输入的数据进行处理，的数据进行处理， 将结果存入元件映象寄存器。将结果存入元件映象寄存器。 计算扫描周期。计算扫描周期。000020100000001 0000201000母线母线 I/O刷新阶段。读输入点的状态并刷新阶段。读输入点的状态并写入输入映像寄存器。将元件映像寄写入输入映像寄存器。将元件映像寄存器的状态经输出锁存器、输出电路存器的状态经输出锁存器、输出电路送

17、到输出点。送到输出点。 外设端口服务。访问外设端口连接的外部设备。外设端口服务。访问外设端口连接的外部设备。PLCPLC基础知识基础知识3.PLC的工作原理的工作原理PLCPLC应用技术应用技术2）PLC执行用户程序的特点执行用户程序的特点按梯形图自左向右、自上而下逐次执行程序按梯形图自左向右、自上而下逐次执行程序执行程序时所需数据取自于：输入映像寄存器执行程序时所需数据取自于：输入映像寄存器;元件映元件映像寄存器像寄存器输入映像寄存器和元件映像寄存器中的数据输入映像寄存器和元件映像寄存器中的数据输入映像寄存器：在一个扫描周期中保持不变输入映像寄存器：在一个扫描周期中保持不变元件映像寄存器：在

18、一个扫描周期中可读可写元件映像寄存器：在一个扫描周期中可读可写每个扫描周期每个扫描周期I/O刷新阶段集中读入刷新阶段集中读入/读出数据读出数据PLCPLC基础知识基础知识3.PLC的工作原理的工作原理PLCPLC应用技术应用技术PLCPLC基础知识基础知识4.PLC的主要指标的主要指标1）输入）输入/输出（输出（I/O）点数）点数 PLC上的I/O端子的个数。I/O点数越多，外部可接的输入和输出元器件就越多，控制规模就越大。2） 存储容量存储容量 这里说的存储容量指的是用户程序存储器的容量。也有的PLC用存放用户程序的指令条数来表示容量。3）扫描速度）扫描速度 扫描速度是指PLC执行程序的速度

19、，是衡量PLC性能的重要指标。主要指标主要指标PLCPLC应用技术应用技术4）指令的种类和条数）指令的种类和条数 编程指令的种类和条数是衡量PLC软件功能强弱的主要指标。5）特殊）特殊I/O单元（高级模块或智能模块）单元（高级模块或智能模块） PLC不仅能完成开关量的逻辑控制，而且利用特殊I/O单元可完成模拟量控制、运动控制、模糊控制、定位控制、高速中断控制、通信联网等功能。6）支持软件）支持软件 符合IEC1131-3标准的语言，为用户提供方便的编程环境。PLCPLC基础知识基础知识4.PLC的主要指标的主要指标PLCPLC应用技术应用技术S7-200系列系列PLC基础知识基础知识三三 S7

20、-200系列系列PLC的的I/O地址分配地址分配31 S7-200系统结构系统结构1S7-200系列系列PLC的内部资源的内部资源2 S7-200系列系列PLC位逻辑指令简介位逻辑指令简介4PLCPLC应用技术应用技术最大最大7 7个模块个模块最大最大7 7个模块个模块最大最大2 2个模块个模块无扩展能力无扩展能力S7-200S7-200系列系列PLCPLC1.系统结构系统结构PLCPLC应用技术应用技术上述上述CPUCPU模块的外部结构大体相同，其外部结构如图所示，模块的外部结构大体相同，其外部结构如图所示，CPU224XPCPU224XP和和CPU226CPU226有两个通信口。有两个通信

21、口。状态显示通信口顶部端子盖电源及输出端子前盖 方式开关 、电位器、扩展I/O连接底部端子盖输入端子、传感器电源存储器卡S7-200S7-200系列系列PLCPLC1.系统结构系统结构PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-200系列系列PLCPLC2.内部资源内部资源 PLC中的每一个输入/输出、内部存储单元、定时器和计数器等都称为软元件软元件。 各软元件有其不同的功能，有固定的地址。 软元件的数量决定了PLC的规模和数据处理能力，每一种PLC的软元件是有限的。 编程时，用户只需记住软元件的地址即可。每一个软元件都有一个地址与之相对应，软元件的地址编排采用区域号加区域内编号的方式。 P

22、LC内部软元件内部软元件PLCPLC应用技术应用技术PLC内部软元件内部软元件定时器定时器 T T计数器计数器 C C高速计数器高速计数器 HCHC累加器累加器 ACAC顺序控制继电器顺序控制继电器 S S输入继电器输入继电器 I I输出继电器输出继电器 Q Q内部位存储器内部位存储器 M M特殊存储器特殊存储器 SMSM变量存储器变量存储器 V V局部变量存储器局部变量存储器 L L模拟量输出映像寄存器模拟量输出映像寄存器 AQAQ模拟量输入映像寄存器模拟量输入映像寄存器 AIAIS7-200S7-200系列系列PLCPLC2.内部资源内部资源PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-2

23、00系列系列PLCPLC3.I/O地址分配地址分配PLC地址分配原则地址分配原则 是数字量和模拟量分别编址，数字量输入地址冠是数字量和模拟量分别编址，数字量输入地址冠以字母以字母“I”，数字量输出地址冠以字母，数字量输出地址冠以字母“Q”，输出，输出/输输入字节可以重号。模拟量输入地址冠以字母入字节可以重号。模拟量输入地址冠以字母“AI”，模，模拟量输出地址冠以字母拟量输出地址冠以字母“AQ”，输出，输出/输入字可以重号。输入字可以重号。 是数字量模块的编址是以字节为单位，如：是数字量模块的编址是以字节为单位，如：IB0、QB1，模拟量模块的编址是以字为单位（即以双字节为，模拟量模块的编址是以

24、字为单位（即以双字节为单位）如：单位）如：AIW0，AQW2。12PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-200系列系列PLCPLC3.I/O地址分配地址分配 数字量扩展模块的地址分配是从最靠近数字量扩展模块的地址分配是从最靠近CPU模模块的数字量模块开始在本机数字量地址的基础上从左块的数字量模块开始在本机数字量地址的基础上从左到右按字节连续递增，本模块高位实际位数未满到右按字节连续递增，本模块高位实际位数未满8位的，位的，未用位不能分配给未用位不能分配给I/O链的后续模块。链的后续模块。 模拟量扩展模块的地址从最靠近模拟量扩展模块的地址从最靠近CPU模块的模模块的模拟量模块开始在本机模

25、拟量地址的基础上从左到右地拟量模块开始在本机模拟量地址的基础上从左到右地址按字递增。址按字递增。 34PLC地址分配原则地址分配原则PLCPLC应用技术应用技术CPU2244入/4出EM2238入EM2214入/1出EM235I0.0I1.5Q0.0Q1.1I2.0I2.3Q2.0Q2.3I3.0I3.7AIW0AIW6AQW0扩展1扩展2扩展3CPUS7-200S7-200系列系列PLCPLC3.I/O地址分配地址分配PLC地址分配示例地址分配示例PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-200系列系列PLCPLC4.位逻辑指令简介位逻辑指令简介基本数据类型及范围基本数据类型及范围 基本

26、数据类基本数据类型型位数位数说明说明布尔布尔 BOOLBOOL1 1位位位位 范围：范围：0 0，1 1字节字节 B B8 8位位不带符号的字节不带符号的字节 范围：范围：0 0至至255255带符号的字节带符号的字节 范围：范围：-128-128至至+127+127字字W W1616位位不带符号的整数不带符号的整数 范围：范围：0 0至至6553565535整数整数INTINT带符号的整数带符号的整数 范围：范围：-32768-32768至至+32767+32767双字双字DWDW3232位位不带符号的双整数不带符号的双整数 范围：范围：0 0至至42949672954294967295双整

27、数双整数INTINT带符号的双整数带符号的双整数 范围：范围：-2147483648-2147483648至至+2147483647+2147483647实数型实数型REALREAL3232位位IEEEIEEE浮点数浮点数 范围：范围：+1.175495E-38+1.175495E-38至至+3.402823E+38+3.402823E+38-1.175495E-38-1.175495E-38至至3.402823E+383.402823E+38字符串字符串每个字符以字节形式存储，最大长度为每个字符以字节形式存储，最大长度为255255字节字节PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-200

28、系列系列PLCPLC4.位逻辑指令简介位逻辑指令简介位逻辑指令位逻辑指令触点指令触点指令PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-200系列系列PLCPLC4.位逻辑指令简介位逻辑指令简介触点指令应用举例触点指令应用举例PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-200系列系列PLCPLC4.位逻辑指令简介位逻辑指令简介位逻辑指令位逻辑指令线圈指令线圈指令PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-200系列系列PLCPLC4.位逻辑指令简介位逻辑指令简介线圈指令应用举例线圈指令应用举例PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-200系列系列PLCPLC4.位逻辑指令简介位逻辑指令

29、简介位逻辑指令位逻辑指令RS触发器指令触发器指令OUT的状态的状态R允许复位输入允许复位输入S允许置位输入允许置位输入BOOL位地址位地址需要置位、复需要置位、复位的位位的位数据类型数据类型参数参数复位优先型复位优先型RS触发器触发器置位优先型置位优先型RS触发器触发器PLCPLC应用技术应用技术S7-200S7-200系列系列PLCPLC4.位逻辑指令简介位逻辑指令简介RS触发器指令应用举例触发器指令应用举例PLCPLC应用技术应用技术工具软件知识工具软件知识四四STEP 7 MicroWIN 编程软件编程软件31 Office办公软件办公软件1AutoCAD 绘图软件绘图软件2PLCPLC

30、应用技术应用技术 我要做我要做三、怎么做三、怎么做实施过程实施过程 二、如何开始做二、如何开始做资讯、决策、计划资讯、决策、计划 一、做什么一、做什么 了解工艺、明确任务了解工艺、明确任务 情景一实施过程参考情景一实施过程参考五五PLCPLC应用技术应用技术四、做了什么四、做了什么 总总 结结 五、做得怎样五、做得怎样 评评 价价六、做得更好六、做得更好提高、拓展提高、拓展 实施过程参考实施过程参考我要做我要做 我要做我要做PLCPLC应用技术应用技术任务一任务一点动方式升降机PLC控制 升降机的升降机的PLCPLC控制控制任务二任务二自动/点动方式升降机PLC控制 实施过程参考实施过程参考任

31、务分解任务分解PLCPLC应用技术应用技术升降机升降机PLC控制控制实施过程参考实施过程参考熟悉、绘制图纸熟悉、绘制图纸A.信号布置示意图B.主电路电气原理图C.控制电路原理图D.电器元件布置图E.电气安装接线图编制材料清单编制材料清单A.计算使用I/O点数B.编制材料清单C.咨询报价D.模拟采购电器安装与配线电器安装与配线A.依图纸安装配线（线号、端头的制作；导线的连接；走线及整形等；熟练使用常用电气安装工具，摸索装配技巧。）B.检查硬件接线（通电前检查、通电检查）努力做努力做得更好得更好PLCPLC应用技术应用技术程序编制程序编制 A.熟练使用编程软件B.编制I/O地址分配表C.熟悉指令和编程方法D.编制程序升降机升降机PLC控制控制实施过程参考实施过程参考程序调试程序调试A.做好硬、软件通讯连接B.下载控制程序C.采用“程序状态监控”监控程序的执行D.程序调试E.联调总结评价总结评价A.中期评价B.后期评价努力做努力做得更好得更好PLCPLC应用技术应用技术 情境一结束情境一结束谢谢！谢谢！