基于PLC的生产流水线电气控制系统设计djzf.docx

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1、江苏科技技大学本 科 毕 业业 设 计（论论文）学 院 电电子信息息学院 专 业 电电气工程程及其自自动化 学生姓名名 班级学号号 指导教师师 二零 年年六月江苏科技技大学本本科毕业业论文基于PLLC的生生产流水水线电气气控制系系统设计计The Dessignn off Thhe EElecctriicall Coontrrol Sysstemm off Prroduuctiion Linnes Bassed on PLCC江苏科技技大学毕业设计计（论文文）任务务书学院名称称：电子子信息学学院 专 业： 电气气工程及及其自动动化 学生姓名名： 学 号： 0 指导教师师： 职 称： 毕业设计计（

2、论文文）题目目：基于PLLC的生生产流水水线电气气控制系系统设计计一、 毕业设计计（论文文）内容容及要求求（包括括原始数数据、技技术要求求、达到到的指标标和应做做的实验验等） 随着科科学技术术的不断断发展，生生产工艺艺不断提提出新的的要求，控控制技术术从手动动控制到到自动控控制，从从简单的的控制设设备到复复杂的控控制系统统，从有有触点的的硬接线线控制系系统到以以计算机机为中心心的存储储控制系系统。可可编程序序控制器器（PLLC）的的出现给给工业控控制系统统带来重重大变革革。 根据所所学的PPLC的的设计知知识和方方法、配配合变频频器、步步进电机机等设备备实现了了生产线线上工作作台的正正向运行行

3、、反向向运行以以及多段段速运行行。这一一控制系系统的实实现和应应用，充充分体现现了PLLC系统统在工业业现场的的应用，亦亦使其应应用的范范围更加加广泛。 采用西西门子SS7系列列PLCC与变频频器而设设计的生生产流水水线控制制系统的的方案。二、完成成后应交交的作业业（包括括各种说说明书、图图纸等）1. 毕毕业设计计论文一一份（不不少于11.5万万字）；2. 外外文译文文一篇（不不少于550000英文单单词）；3. 数数据光盘盘一张。三、完成成日期及及进度20133年3月月13日日至20013年年6月119日，共共12周周。进度安排排：1. 33.133-3.20，查查阅资料料、调研研，完成成开

4、题报报告；2. 33.211-3.28，了解题目要求确定设计方案；3. 33.299-4.15，初步完成软硬件电路设计；4. 44.166-5.10，完成硬件电路设计及调试；5. 55.111-6.10，完善系统调试、交论文；6. 66.111-6.19，准备毕业设计答辩；7. 66.199， 毕业答答辩；四、主要要参考资资料（包包括书刊刊名称、出出版年月月等）:1 邹邹继斌,无位置置传感器器无刷直直流电机机驱动电电路的研研究J,微电机机，19999，332 (2)：16112 王王永. “反电势势法”无刷直直流电机机控制系系统研究究. 东东南大学学硕士论论文, 20004：11-300 3

5、KKuanng-YYao Cheeng,Yinng-TTsann Liin,YYingg-Yuu Tzzou,Dessignn off a Sennsorrlesss CCommmutaatioon IIC ffor BLDDC MMotoors,IEEEE TTrannsacctioons on Powwer Eleectrroniics, 20002,115 (4)：744475224 JJiannbo Gaoo,Biingggangg Gaao,WWenzzhi Cheen,NNeurral Nettworrk CConttroll off Ellecttricc Veehiccle B

6、assed on Possitiion-Sennsorrlesss BBrusshleess DC Mottor, 20007,Deccembber:15-18 5 KKuanng-YYao Cheeng,Cheen-YYu WWangg,Yiing-Yu Tzoou.AASICC Immpleemenntattionn off a Proograammaablee Seervoo Coontrrol IC witth DDigiitall Phhasee-Loockeed LLoopp.IEEEE 33rrd AAnnuual Powwer Eleectrroniics Speeciaali

7、ssts Connferrencce, PESSC002, Caiirnss, AAusttrallia,20002: 5588-5663 6 张张立科,VHDDL 应应用开发发技术与与工程实实践 ,人民邮邮电出版版社,220055 7 陈陈伯时,电力拖拖动自动动控制系系统,机机械工业业出版社社，20003：66-908 叶金金虎. 无刷直直流电动动机的设设计()J. 微特特电机, 20006,(011)9 辛小小南, 贺莉. 无刷刷直流电电动机控控制系统统的仿真真J. 微微特电机机, 20011,(022) 系(教教研室)主任： （签章章） 年 月 日 学院主主管领导导： （签签章） 年 月

8、 日V江苏科技大学本科毕业设计（论文）摘 要生产流水水线是在在一定的的线路上上连续输输送货物物搬运机机械，又又称输送送线或者者输送机机。可编编程逻辑辑控制器器（PLLC），一种种数字运运算操作作的电子子系统，专专为在工工业环境境应用而而设计的的，被誉誉为当代代工业自自动化的的主要支支柱之一一。随着着科学技技术的发发展，以以PLCC作为基基本控制制单元的的电气控控制系统统在现代代化自动动生产流流水线及及管理中中优越性性越来越越明显。本本课题主主要是研研究利用用西门子子S7-2000 PLLC配合合西门子子MICCROMMASTTER VECCTORR变频器器、电机机等设备备实现生生产流水水线某一

9、一部分控控制电机机的正向向、反向向以及多多段调速速运行，使使其具备备启停、调调试、单单选等功功能。PPLC使使用方便便、编程简简单、现场调调试容易易、环境要要求低、抗干扰扰能力和和可靠性性能力强强，结合合以上特特点，本本课题采采用软件件与硬件件相结合合的方法法，采用用相对优优越的设设计思路路，探求求PLCC、变频频器、电电机之间间的控制制关系，通通过仿真真实现以以及硬件件调试验验证了可可靠性。关键词：PLCC；变频频器；多多段调速速；自动动化；流流水线AbsttracctThe prooducctioon llinee iss, iin aa ceertaain linne cconttinu

10、uoussly traanspporttingg gooodss annd hhanddlinng mmachhineery, allso knoown as thee coonveeyinng llinee orr coonveeyorr. PProggrammmabble loggic conntroolleer (PLCC), a ddigiitall ellecttronnic commputterss opperaatinng ssysttem, deesiggnedd foor aappllicaatioons in inddusttriaal eenviironnmennts ,

11、 kknowwn aas oone of thee maain pilllarrs oof cconttempporaary inddusttriaal aautoomattionn. WWithh thhe ddeveeloppmennt oof sscieencee annd ttechhnollogyy, aas tthe bassic conntrool uunitt too thhe PPLC eleectrricaal cconttroll syysteem iin mmodeern prooducctioon llinees aand mannageemennt ssupeeri

12、ooritty iis iincrreassinggly eviidennt. Thee maain subbjecct oof sstuddy wwithh Siiemeens S7-2000 PLLC, thhe SSiemmenss MIICROOMASSTERR VEECTOOR ddrivve, mottor andd ottherr eqquippmennt tto aachiievee a cerrtaiin ppartt off thee prroduuctiion linne conntrool mmotoor fforwwardd, rreveersee, aand mul

13、lti-speeed runn, iit hhas to staart andd sttop,debbugggingg, rradiio aand othher funnctiionss. PPLC eassy tto uuse, siimplle tto pproggramm, eeasyy onn-siite commmisssiooninng, loww ennvirronmmenttal reqquirremeentss, aand strrongg annti-intterffereencee abbiliity andd reeliaabillityy caapabbiliitie

14、es, commbinned witth tthe aboove chaaraccterristticss, tthe subbjecct uusinng aa coombiinattionn off sooftwwaree annd hharddwarre, thee usse oof rrelaativvelyy suuperriorr deesiggn iideaas, andd exxploore thee coontrrol rellatiionsshipp beetweeen PLCC, ffreqquenncy connverrsioon aand mottor. Itt haa

15、s bbeenn verrifiied thee reeliaabillityy thrrouggh ssimuulattionn andd haardwwaree debbug.Keywwordds: PLCC; cconvvertter; muultii-sttagee sppeedd; aautoomattionn; piipellinee目 录录第一章 绪论11.1 研究背背景11.2 研究目目的及意意义11.3 本文的的主要内内容2第二章 生产流流水线电电气控制制系统设设计32.1 生产流流水线简简介32.2 设计目目标42.3 设计思思路及实实现4第三章 控制系系统的硬硬件设计计6

16、3.1 西门子子S7-2000 PLLC63.1.1 PPLC的的组成及及工作原原理63.1.2 SS7-2200 PLCC简介93.1.3 II/O地地址分配配103.1.4 SS7-2200 PLCC接线图图113.2 西门子子MICCROMMASTTER VECCTORR变频器器123.2.1 变变频器的的工作原原理123.2.2 变变频调速速123.2.3 MMMV变变频器简简介133.2.4 参参数设置置143.2.5 多多段速控控制143.2.6 变变频器接接线图15第四章 控制系系统的软软件设计计174.1 PLCC编程174.2 编程软软件简介介184.3 顺序控控制继电电器（

17、SSCR）指指令194.4 程序设设计204.5 仿真结结果264.6 结论32结语333致谢334参考文献献35X第一章 绪论1.1 研究背背景在可编程程逻辑控控制器（PPLC）问问世之前前，继电电器在工工业控制制领域中中占主导导地位，继继电器控控制系统统有体积积大、功功耗多、可可靠性差差等十分分明显的的缺点，尤尤其当生生产工艺艺发生变变化时，就就必须重重新设计计与安装装，会造造成时间间和资金金的严重重浪费。为为了改变变这种现现状，119699年美国国数字设设备公司司（DEEC）研研制出了了世界上上第一台台PLCC。经过过40多多年的发发展，可可编程逻逻辑控制制器在美美国、德德国等工工业发达

18、达国家已已成为重重要的产产业之一一，生产产厂家不不断涌现现，品牌牌不断翻翻新产值值产量大大幅度上上升而价价格则不不断下降降。目前前，PLLC在机机械制造造、石油油化工、轻轻工业等等领域的的应用得得到了长长足的发发展。近年来我我国在PPLC方方面的研研制、生生产和应应用发展展很快，在在应用方方面作用用尤为突突出。220世纪纪70年年代末880年代代初，随随着国外外成套设设备、专专用设备备的引进进，我国国引进了了不少国国外的PPLC。此此后，在在传统设设备的改改造以及及新设备备的设计计中，PPLC的的应用逐逐年增多多，并且且取得了了显著的的经济效效益。目目前，PPLC在在国内的的应用越越来越广广泛

19、，其其在我国国工业自自动化领领域的优优势及作作用越来来越明显显1。21世纪纪，PLLC将会会有更大大的发展展。计算算机技术术的新成成果必将将更多地地应用于于可编程程逻辑控控制器的的设计和和制造上上，PLLC也会会有运算算速度更更快、储储存容量量更大、更更智能的的型号和和品种出出现，品品种会更更丰富、规规模会更更齐全。1.2 研究目目的及意意义随着科学学技术的的发展，PPLC技技术在许许多领域域得到了了广泛的的应用，尤尤其是在在现代工工业的系系统控制制方面，PPLC的的功能强强、可靠靠性高、编编程简单单、使用用方便、体体积小巧巧，被誉誉为当代代工业自自动化的的主要支支柱之一一。随着当今今社会越越

20、来越快快的发展展步伐，生生产流水水线控制制系统将将需要实实现更多多更加稳稳定的功功能，以以PC机机作为上上位机、以以PLCC作为基基本控制制单元的的集控制制和管理理于一身身的控制制系统在在现代化化生产流流水线及及管理中中越来越越显示出出优越性性，PLLC易学学易懂、控控制简单单，可以以提高自自动化生生产流水水线的生生产效率率。PLLC用存存储逻辑辑代替了了接线逻逻辑，这这使得控控制设备备外部的的接线大大大的减减少，也也使得控控制系统统设计的的周期大大大的缩缩短，使使同一设设备经过过改变程程序从而而改变生生产过程程成为可可能，这这也很适适合小批批量、多多品种的的生产领领域。因因为PLLC，流流水

21、线的的自动化化程度更更高、生生产效率率更高。因因此基于于PLCC的生产产流水线线电气控控制系统统的研究究具有非非常实用用的意义义，该研研究一定定会有很很大的发发展和应应用空间间。此课题研研究的目目的是在在掌握一一定的PPLC知知识的基基础上，培培养掌握握知识、运运用知识识解决问问题的能能力，培培养一定定的工程程意识和和创新意意识，学学会和熟熟悉一定定的工程程设计方方法，为为进一步步的学习习和能力力的培养养奠定基基础。1.3 本文的的主要内内容本文主要要对生产产流水线线、PLLC、变变频器进进行了相相关介绍绍，对西西门子SS7-2200 PLCC和MIICROOMASSTERR VEECTOOR

22、（MMMV）变变频器构构成的控控制系统统做了详详细阐述述。通过过对设计计目标、设设计思路路的分析析，采用用了硬件件与软件件相结合合并配合合仿真的的方法，利利用PLLC、变变频器以以及电机机之间的的控制关关系，研研究设计计了生产产流水线线某一控控制电机机的电气气控制系系统，其其中硬件件设计部部分有PPLC I/OO地址分分配、SS7-2200接接线图、变变频器多多段速控控制及参参数设置置、变频频器接线线图等；软件设设计部分分有SCCR指令令的应用用、程序序的设计计编写、仿仿真结果果等。该该控制系系统具备备启停、调调试、单单选等基基本功能能，电机机带动的的生产流流水线某某一部分分工作台台能实现现正

23、转、反反转以及及多段速速运行。通通过仿真真验证了了该系统统的实际际性与可可靠性。第二章 生产流流水线电电气控制制系统设设计2.1 生产流流水线简简介生产流水水线是在在一定的的线路上上连续输输送货物物搬运机机械，又又称输送送线或者者输送机机。生产产流水线线大致可可以分为为以下七七类：皮皮带流水水线、板板链线、网网带线、倍数链链线、插插件线、滚滚筒流水水线及悬悬挂线。常用的有：（1）板板链式装装配流水水线特点：其其承载的的产品可可以比较较重，因因为和生生产线同同步运行行，所以以可以实现产产品的爬爬坡；因因为是以以链板面面作为承承载，所所以生产产的节拍拍不是很很快，可以实现产产品的平平稳输送送。（2

24、）滚滚筒式流流水线特点：其其可以承承载类型型广泛的的产品，所所受限制制少；和和阻挡器器配合使使用，从从而可以实现产产品连续续、积放放以及节拍拍运行的的功能；采用了了顶升平平移的装置，能能实现产产品的离离线检测测以及返返修但不不影响整整个流水水线的运运行。（3）皮皮带式流流水线特点：其其能承载载的产品品比较轻轻，但是是在形状状方面限制制少；因因为和生生产线同同步运行行，所以以可以实现产产品的爬爬坡转向向；其以皮带带作为输输送载体体，可以以实现产产品的平平稳输送送并且噪音音小；另另外还可可实现轻轻型物料料或着较长距距离产品品的输送送。（4）差差速输送送流水线线特点：采采用倍速速链牵引引，工装装板可

25、自自由传送送，采用用阻挡器器定位使使工件自自由运动动或停止止，工件件在两端端可自动动顶升，横横移过渡渡，还可设设旋转、检检测设备备、机械械手等。流水线是是加工量量到了一一定数量量后的必必然选择择，其输送送能力大大，运距距长，可可以减少少工件的的搬运，提高加加工效率率，有利于于提高产产品质量量，减少加加工费用用，所以应应用十分分广泛。 3 2号电机 3 3号电机 3 1号电机 图2-11 某某一生产产流水线线简易示示意图参照图22-1，当当流水线线需要启启动时，33个电动动机的启启动顺序序为：33号、22号、11号；当当流水线线需要停停止时，33个电动动机的停停止顺序序为：11号、22号、33号

26、。电电机的启启停由电电气控制制系统进进行控制制。2.2 设计目目标生产流水水线工作作台由电电机带动动，本课课题的电电气控制制系统设设计针对对生产流流水线当当中某一一电机，最最终需要要实现电电机的正正向、反反向以及及多段速速运行，使使其具备备启停、调调试、单单选等功功能。电电机多段段速运行行情况如如下图所所示。图2-22 电电机多段段速运行行示意图图具体目标标如下：电机启启动，当当电机自自动运行行时将分分五档速速度连续续运转，正正转一档档速度（3300rr/miin）、正正转二档档速度（9900rr/miin）、正转转三档速速度（115000r/mmin），反转转四档速速度（6600rr/mii

27、n）、反转转五档速速度（115000r/mmin）；当电电机进行行调试时时以一档档速度（3300rr/miin）运行，可可实现正正反转调调试；此此外，在在单选状状态下，电电机可以以以任意意一级速速度恒速速正转运运行；需需要时电电机可以以随时停停止。2.3 设计思思路及实实现根据公式式 f = nn P /600可知，对对于一台台电机，转转速n与与频率ff成一一一对应关关系，故故可以利利用变频频器控制制频率的的变化从从而来实实现电机机的多段段速运行行2。另一一方面，通通过对变变频器工工作原理理的理解解可知，控控制变频频器开关关量的输输入可以以实现多多个固定定频率的的输出。所所以，合合理运用用PL

28、CC，其输输出信号号作为变变频器开开关量的的输入控控制信号号，变频频器控制制电机运运行于多多档转速速即可构构成PLLC配合合变频器器的电气气控制系系统，通通过软件件与硬件件结合，即即可达到到设计目目标。通过对设设计目标标的分析析，结合合PLCC输入开开关元件件，该生生产流水水线某一一部分控控制电机机的电气气控制系系统实现现内容如如下：按按下SBB1，电电动机启启动；按按下SBB12，电电动机自自动多段段速连续续运行，工工作台运运行；按按下SBB2，电电动机停停止，工工作台停停止运行行；按下下SB44，电动动机正转转；按下下SB55，电动动机反转转；按下下SB33，调试试，电动动机以一一档转速速

29、运行；按下SSB6，单单选，电电动机以以任意一一级速度度恒速运运行；按按下SBB7，电电动机以以一速运运行；按按下SBB8，电电动机以以二速运运行；按按下SBB9，电电动机以以三速运运行；按按下SBB10，电电动机以以四速运运行；按按下SBB11，电电动机以以五速运运行。根据以上上分析，生生产流水水线中某某一部分分由PLLC和变变频器组组成的控控制系统统示意图图如下：图2-33 PLLC和变变频器组组成的控控制系统统示意图图第三章 控制系系统的硬硬件设计计3.1 西门子子S7-2000 PLLC3.1.1 PPLC的的组成及及工作原原理可编程逻逻辑控制制器（PPLC）主主要由中中央处理理单元、

30、存存储器、输输入输出出模块、电电源和外外部设备备等几部部分组成成3。（1）中中央处理理单元（CPU）与通用计计算机中中的CPPU一样样，PLLC中的的CPUU是PLCC整个系系统的核核心。 其主要要由运算算器、控控制器、寄寄存器以以及地址址总线、数数据总线线、控制制总线构构成，还还有外围围芯片、接接口及有有关电路路。CPPU决定定了整个个系统的的控制规规模、工工作速度度、内存存容量等等。PLLC中所所配置的的CPUU 随机机型不同同而不同同，一般般有三大大类：一一类为通通用微处处理器，如如80886、802286等等；一类类为单片片微处理理器，如如8051、80996等；还有一一类是位位处理器

31、器，如AAMD229000、AMMD29903等等。一般般情况下下，PLLC档次次越高，CCPU位位数越多多，储存存容量也也越大。有有时，为为了提高高PLCC的控制制性能，系系统采用用多个PPLC，其其智能模模块由单单独的CCPU进进行控制制。CPU中中控制器器控制PPLC工工作，它它读取指指令、解解释指令令、执行行指令；运算器器用于算算术或逻逻辑运算算，由控控制器指指挥工作作；寄存存器主要要储存运运算的中中间结果果，也是是由控制制器指挥挥工作。PLC中中CPUU按系统统程序赋赋予的功功能，指指挥PLLC进行行工作，主主要有：接收从从编程器器输入的的用户程程序以及及数据。对PLLC内部部电路工

32、工作故障障、电源源以及编编程存在在的语法法错误等等问题进进行诊断断。通过输输入接口口来接收收现场的的状态或或数据，并并且将其其存入到到数据寄寄存器或或输入映映像寄存存器中。从存储储器中逐逐条一一一读取用用户程序序，解释释然后执执行。根据执执行结果果，更新新标志位位的状态态以及输输出映象象寄存器器中的内内容，通通过输出出单元来来实现输输出控制制。（2）存存储器存储器主主要用于于存储程程序以及及数据，是是PLCC不可缺缺少的组组成单元元。PLC中中的存储储器一般般包括系系统程序序储存器器和用户户程序储储存器两两部分。系系统程序序储存器器存储系系统的监监控程序序，一般般情况下下采用只只读存储储器（R

33、ROM），其其具有掉掉电不丢丢失信息息的特性性；用户户程序存存储器用用于存储储根据工工艺要求求或控制制功能而而设计的的控制程程序，在在早期一一般采用用随机读读写存储储器（RRAM），其其需要后后备电池池用来在在掉电后后保存程程序。目目前倾向向于采用用电可擦擦除的只只读存储储器（EEEPRROM）或或闪存，从从而免去去了后备备电池的的麻烦。一一般而言言，多数数PLCC可以扩扩展存储储器容量量。系统程序序是PLLC 的的制造厂厂家编写写的，和和PLCC硬件组组成有关关，其完完成系统统诊断、解解释命令令、调用用管理功功能子程程序、逻逻辑运算算及参数数设定等等各种功功能，提提供PLLC运行行的平台台。

34、系统统程序关关系到PPLC的的性能，在在PLCC使用过过程中不不会变动动，是由由制造厂厂家直接接固化在在只读存存储器中中的，用用户不能能访问和和修改。用户程序序是随PPLC控控制的对对象而定定的，是是由用户户根据对对象生产产工艺控控制要求求而编制制的应用用程序。为为方便读读出、检检查和修修改，用用户程序序一般存存于静态态RAMM中。为为防止干干扰对RRAM中中程序的的破坏，当当用户程程序运行行正常并并且不需需要改变变时可将将其固化化在只读读存储器器中。现现在许多多PLCC直接采采用EEEPROOM作为为用户存存储器。在PLCC运行过过程中经经常变化化以及存存取的一一些数据据叫做工工作数据据，其

35、存存放在RRAM中中以适应应随机存存取的要要求。在在PLCC的工作作数据存存储器中中，有存存放输入入输出继继电器、定定时器、辅辅助继电电器等逻逻辑器件件的存储储区，用用户程序序的初始始设置和和运行情情况决定定了这些些器件的的状态。因为系统统程序以以及工作作数据与与用户没没有直接接联系，所所以在PPLC 产品样样本或者者使用手手册中列列出的存存储器形形式及容容量都是是指用户户程序存存储器。当当PLCC的用户户存储器器容量不不够用时时，许多多PLCC还提供供存储器器扩展功功能。（3）输输入/输出模模块输入模块块和输出出模块通通常也称称为I/O模块块或I/O单元元，是PPLC与与生产现现场之间间的连

36、接接部件。起起着PLLC与外外部设备备之间传传递信息息的作用用。 PPLC提提供了具具有各种种工作电电平、驱驱动能力力和连接接形式的的I/OO模块可可供用户户选用，如如电气隔隔离、串串/并行行变换、电电平转换换、开关关量输入入/输出出、数/模转换换、模/数转换换及其他他功能模模块等。PLC通过输入模块可以检测被控对象的数据，以这些数据作为PLC进行控制的依据，同时，PLC又通过输出模块将处理结果送给被控对象从而实现控制目的。因为外部部输入和和输出设设备所需需要的信信号电平平是多样样的，而而PLCC内部CPPU处理理的信号号只能是是标准电电平，所所以要通通过I/O模块块实现这这种转换换。I/O模

37、块块一般都都有光电电隔离和和滤波功功能来提提高抗干干扰能力力。此外外，I/O模块块上通常常有状态态显示，便便于维护护。I/O模模块分为为开关量量输入、开开关量输输出、模模拟量输输入和模模拟量输输出等模模块。II/O模模块上通通常还有有I/OO接线端端子排和和状态显显示，便便于用来来链接和和监视。开开关量模模块按电电压分有有2200V AAC、1110VV ACC、244V DDC等规规格；按按照隔离离方式分分有晶闸闸管输出出、继电电器输出出、晶体体管输出出等类型型。模拟拟量模块块按照信信号类型型分有电电流型、电电压型等等规格；按照精精度分有有12位位、144位等规规格。（4）电电源PLC中中不

38、同的的电路单单元需要要不同的的工作电电源，在在整个PPLC系系统中电电源起着着十分重重要的作作用。PPLC一一般都配配有开关关式稳压压电源，用用来给PPLC的的内部电电路以及及各模块块的集成成电路提提供工作作电源。有有些机型型还向外外提供224V的的直流电电源，用用于给外外部输入入信号或或传感器器供电，减减少了外外部连线线，为用用户提供供了方便便。在有有些PLLC中把把CPUU与电源源合二为为一，而而有些是是分开的的。在输输出类型型上，有有1100V或者者2200V的交交流输入入，还有有24VV的直流流输入。（5）外外部模块块编程设设备。常常见的有有简易手手持编程程器、基基于PCC的编程程软件

39、、智智能图形形编程器器等。编编程设备备用于输输入和编编辑用户户程序，设设定一些些系统参参数、监监控PLLC及其其控制系系统的状状态。编编程设备备是PLLC在应应用系统统设计与与调试、监监控运行行、检查查维护中中不可或或缺的部部件，但但其不直直接地参参与现场场控制。其他外外设。除除了编程程设备外外，PLLC还有有用来记记录程序序和信息息的盒式式磁带机机、用来来打印程程序和报报表的打打印机、用用来显示示或监视视系统中中相关部部分运行行状态的的图形监监控器等等外部设设备。当PLCC处于停停止工作作模式时时，PLLC只进进行内部部处理和和通信服服务等内内容。在在运行模模式下，PPLC通通过反复复执行反

40、反映控制制要求的的用户程程序来实实现控制制功能，为为了使PPLC的的输出及及时地响响应随时时可能变变化的输输入信号号，用户户程序不不是只执执行一次次，而是是不断地地重复执执行，直直至PLLC停机机或切换换到STTOP工工作模式式。PLLC这种种周而复复始的工工作方式式称为循循环扫描描工作方方式。当当PLCC投入运运行后，它的工作过程一般分为三个阶段，也就是输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段4。完成这三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。（1）输输入采样样阶段在此此阶段，PPLC以以扫描方方式依次次地读入入所有输输入状态态和数据据，并

41、将将它们存存入I/O映象象区中的的相应单单元内。采采样结束束后转入入用户程程序执行行和输出出刷新阶阶段。在在这两个个阶段中中，即使使输入状状态和数数据发生生变化，II/O映映象区中中相应单单元的状状态和数数据也不不会改变变。 （22）用户户程序执执行阶段段在在此阶段，PPLC总总是按由由上而下下的顺序序依次扫扫描梯形形图。在在扫描每每一条梯梯形图时时，又总总是先扫扫描梯形形图左边边的由各各触点构构成的控控制线路路，并按按先左后后右、先先上后下下的顺序序对由触触点构成成的控制制线路进进行逻辑辑运算，然然后根据据逻辑运运算的结结果，刷刷新系统统RAMM存储区区中该逻逻辑线圈圈对应位位的状态态，或者

42、刷刷新I/O映象象区中该该输出线线圈对应应位的状状态，或者确确定是否否要执行行该梯形形图所规规定的特特殊功能能指令。在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的数据和状态不会发生变化，而输出点和软设备在系统RAM存储区或者I/O映象区内的状态和数据都可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的梯形图起作用，相反，排在下面的梯形图，其被刷新的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 （3）输出刷新阶段在扫描用户程序结束以后，PLC就会进入输出刷新阶段。在此阶段，CPU按照I/O映象区内对应的数据和状态刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外部

43、设备。这时才是PLC的真正输出。3.1.2 SS7-2200 PLCC简介西门子SS7系列列PLCC体积小小、速度度快、标标准化，具具有网络络通信能能力，功功能强，可可靠性高高5。其中中，S77-2000系列列是整体体式的，CCPU模模块、II/O模模块和电电源模块块都在一一个模块块内，称称为CPPU模块块。同一一机架上上的模块块之间是是通过模模块正上上方的数数据接头头连接的的。它的的编程语语言有三三种，即即语句表表（STTL）、梯梯形图（LLAD）、功功能块图图（FBBD）。S7-2200 PLCC发展至至今，大大致经历历了两代代：第一一代产品品，其CCPU模模块为CCPU 21XX，主机机

44、都可进进行扩展展，它具具有四种种不同配配置的CCPU单单元：CCPU 2122，CPPU 2214，CCPU 2155和CPPU 2216。第二代代产品，其其CPUU模块为为CPUU 222X，主主机都可可进行扩扩展，具具有五种种不同配配置的CCPU单单元：CCPU 2211，CPPU 2222，CCPU 2244和CPPU 2226和和CPUU2266XM，除除CPUU 2221之外外，其它它都可加加扩展模模块，是是目前小小型PLLC的主主流产品品。西门门子S77-2000 PLCC在实时时模式速速度快，有有较高的的生产力力，可以以与其他他控制器器结合使使用。S7-2200硬硬件系统统由基本

45、本单元（CCPU）、扩扩展单元元、特殊殊功能模模块、相相关设备备组成。S7-2200 PLCC具有以以下特点点：（1）集集成的224V电电源。可可直接连连接到传传感器，其其中，CCPU2224输输出2880mAA，可用用作负载载电源。（2）通通信口。其其中，CCPU2221、CCPU2222以以及CPPU2224具有有1个RRS-4485通通信口，CCPU2226具具有2个个RS-4855通信口口，S77-2000支持持PPII、MPPI通信信协议，有有自由口口通信能能力。（3）高高速脉冲冲输出。SS7-2200具具有两路路高速脉脉冲输出出端，频频率达220KHHZ，可可用于控控制步进进电机或或者伺服服电机。（4）中中断输入入允许以以极快的的速度对对过程信信号的上上升沿做做出响应应。（5）电电池模块块。用户户数据可可通过内内部的超超级电容容存储大大约5天天。选用用电池模模块能延延长存储储时间到到2000天。电电池模块块插在存存储器模模块的卡卡槽中。