西门子PLC简单介绍.pptx

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1、第一章 西门子PLC简单概述第二章 PLC系统特性及硬件介绍第三章 简单学习PLC软件，创建一个新工程第四章 课堂练习 西门子PLC培训教程第1页/共51页第第1 1章章 PLCPLC概述概述1.1 PLC1.1 PLC的产生的产生1.2 PLC1.2 PLC的定义和分类的定义和分类1.3 PLC1.3 PLC的功能和特点的功能和特点1.4 PLC1.4 PLC的结构与工作过程的结构与工作过程第2页/共51页l传统的生产机械自动控制装置传统的生产机械自动控制装置继电器控制系继电器控制系统统 优点优点结构简单、价格低廉、容易操作结构简单、价格低廉、容易操作 。缺点缺点体积庞大、生产周期长、接线复

2、杂、故体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差障率高、可靠性及灵活性差 。应用应用比较适用于工作模式固定，控制逻辑简比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等工业应用场合。单等工业应用场合。1.1 PLC1.1 PLC的产生的产生第3页/共51页l用户迫切用户迫切需要需要一种先进的自动控制装置一种先进的自动控制装置继电器控制系统继电器控制系统先进自动控制系统先进自动控制系统第4页/共51页l可编程序逻辑控制器的可编程序逻辑控制器的产生产生 美国数字设备公司（美国数字设备公司（DECDEC）根据这一设想，于）根据这一设想，于19691969年研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时

3、主年研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编可编程序逻辑控制器程序逻辑控制器（Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller，PLCPLC）。）。第5页/共51页1.2 PLC1.2 PLC的定义和分类的定义和分类lPLCPLC的定义的定义 经历经历：可编程逻辑控制器（：可编程逻辑控制器（PLCPLC）可编程控制器可编程控制器（PCPC）通用叫法通用叫法：可编程序控制器（：可编程序控制器（Programmable Programmable

4、ControllerController，PCPC），是一台专为工业环境应用而设计制），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有输出接口，并且具有较强的驱动能力。但由于较强的驱动能力。但由于PCPC容易和个人计算机容易和个人计算机（Personal ComputerPersonal Computer）混淆，所以人们还沿用）混淆，所以人们还沿用PLCPLC作作为可编程控制器的英文缩写。为可编程控制器的英文缩写。第6页/共51页lPLCPLC的分类的分类 一体化紧凑型一体化紧凑型PLC PLC：电源、：电源、CPUCPU中央处理系统

5、、中央处理系统、I/OI/O接口都集成在一个机壳内。如接口都集成在一个机壳内。如西门子西门子S7-200S7-200系列。系列。CPUCPU（基本单元）（基本单元）+扩展模块扩展模块 第7页/共51页标准模块式结构化标准模块式结构化PLC PLC：各种模块相互独立，并：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLCPLC应用系统。如：应用系统。如：西门子西门子S7-300S7-300、GEPLCGEPLC系列。系列。PS(电源模块)CPU IM(接口模块)SM:DISM:DOSM:AISM:AO CP:-点-到-点-PROFIBU

6、S-工业以太网第8页/共51页1.3 PLC1.3 PLC的功能和特点的功能和特点lPLCPLC的功能的功能 控制功能控制功能 逻辑控制逻辑控制 定时控制定时控制 计数控制计数控制 顺序控制顺序控制第9页/共51页lPLCPLC的功能的功能 数据采集、存储与处理功能数据采集、存储与处理功能数学运算功能数学运算功能数据处理数据处理模拟数据处理模拟数据处理第10页/共51页lPLCPLC的功能的功能 输入输入/输出接口调理功能输出接口调理功能具具有有 A A/D D、D D/A A 转转换换功功能能，通通 过过 I I/O O 模模块块完完成成对对模模拟拟量量 的的 控控 制制 和和 调调 节节。

7、第11页/共51页lPLCPLC的功能的功能 通信、联网功能通信、联网功能PROFIBUS DPPROFIBUS DPPROFIBUS PA(Ex)PROFIBUS PA(Ex)PROFIBUS PAPROFIBUS PA第12页/共51页lPLCPLC的功能的功能 人机界面功能人机界面功能第13页/共51页lPLCPLC的功能的功能 编程、调试等编程、调试等使用复杂程度不同的使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式手持、便携和桌面式编程器、工作站和操编程器、工作站和操作屏，进行编程、调作屏，进行编程、调试、监视、试验和记试、监视、试验和记录，并通过打印机打录，并通过打印机打印出程序文件。印出程序

8、文件。STEP7STEP7ProToolProToolMPI cable有MPIMPI接口的PG PG 或PCPC第14页/共51页lPLCPLC的特点的特点 高可靠性高可靠性丰富的丰富的I/OI/O接口模块接口模块采用模块化结构采用模块化结构运行速度快运行速度快功能完善功能完善编程简单，易于使用编程简单，易于使用系统设计、安装、调试方便系统设计、安装、调试方便维修方便，维修工作量小维修方便，维修工作量小总价格低总价格低第15页/共51页1.4 PLC1.4 PLC的结构和工作过程的结构和工作过程lPLCPLC的基本结构的基本结构 第16页/共51页PLCPLC的扫描过程的扫描过程第17页/共

9、51页第二章 西门子PLC系统特性及硬件介绍第18页/共51页第第2 2章章 S7-300S7-300系统特性及硬件介绍系统特性及硬件介绍2.12.1 SIMATIC S7-300SIMATIC S7-300系统结构系统结构 导轨导轨 PS电源模块CPU IM接口模块SM:DISM:DOSM:AISM:AO FM:-计数-定位-闭环控制 CP:-点-到-点-PROFIBUS-工业以太网第19页/共51页系统背版总线系统背版总线导轨（机架）导轨（机架）S7-300模块模块第20页/共51页电源模块电源模块（选项）（选项）后备电池后备电池（CPU313以上）以上）24V DC连连接器接器 CPU工

10、作工作模式选择开模式选择开关关 CPU模块模块 CPU状态状态及故障指示及故障指示灯灯 MMC存储卡存储卡（CPU313以上）以上）MPI多点接口多点接口 信号模块的信号模块的前连接器前连接器 前门前门 信号信号模块模块 第21页/共51页 2.22.2 S7-300 CPU S7-300 CPU模块操作 R RU UN N-P P：可可编编程程运运行行模模式式。在在此此模模式式下下，C CP PU U 不不仅仅可可以以执执行行用用户户程程序序，在在运运行行的的同同时时，还还可可以以通通过过编编程程设设备备（如如装装有有STEP 7STEP 7的的PGPG、装有、装有STEP 7STEP 7的

11、计算机等）读的计算机等）读出、修改、监控用户程序。出、修改、监控用户程序。RUNRUN：运行模式。在此模式下，：运行模式。在此模式下，CPUCPU执执行用户程序，还可以通过编程设备读出、行用户程序，还可以通过编程设备读出、监控用户程序，但不能修改用户程序。监控用户程序，但不能修改用户程序。1.1.模式选择开关模式选择开关(1/1)(1/1)第22页/共51页 S ST T O O P P：停停机机模模式式。在在此此模模式式下下，C CP PU U 不不执执行行用用户户程程序序，但但可可以以通通过过编编程程设设备备（如如装装有有 S ST TE EP P 7 7的的P P G G、装装有有 S

12、ST TE EP P 7 7的的计计算算机机等等）从从 C CP PU U 中中读读出出或或修修改改用用户户程程序序。在在此此位位置置可可以以拔拔出出钥钥匙。匙。M MR RE ES S：存存储储器器复复位位模模式式。该该位位置置不不能能保保持持，当当开开关关在在此此位位置置释释放放时时将将自自动动返返回回到到S ST TO OP P位位置置。将将钥钥匙匙从从 S ST TO OP P模模式式切切换换到到M MR RE ES S模模式式时时，可可复复位位存存储储器器，使使 C CP PU U 回回 到到初始状态。初始状态。1.1.模式选择开关模式选择开关(2/2)(2/2)第23页/共51页2

13、.2.状态及故障显示状态及故障显示(1/2)(1/2)SFSF（红色红色）：系统出错）：系统出错/故障指示灯。故障指示灯。CPUCPU硬件或软硬件或软件错误时亮。件错误时亮。B BA AT TF F（红红 色色）：电电池池故故障障指指示示灯灯（只只有有 C CP PU U3 31 13 3和和3 31 14 4配配备）。当电池失效或未装入时，指示灯亮。备）。当电池失效或未装入时，指示灯亮。D DC C5 5 V V（绿绿 色色）：5 5 V V 电电源源指指示示灯灯。C CP PU U 和和S S7 7-3 30 00 0总总线线的的 5 5 V V电源正常时亮。电源正常时亮。F FR RC

14、CE E（黄黄 色色）：强强制制作作业业有有效效指指示示灯灯。至至少少有有一一个个 I I/O O 被被强制状态时亮。强制状态时亮。R RU UN N（绿绿 色色）：运运行行状状态态指指示示灯灯。C CP PU U 处处 于于“R RU UN N”状状态态时时亮亮；L LE ED D 在在“S St ta ar rt tu up p”状状态态以以 2 2H Hz z频频率率闪闪烁烁；在在“H HO OL LD D”状状 态态以以0.5Hz0.5Hz频率闪烁。频率闪烁。第24页/共51页2.2.状态及故障显示状态及故障显示(2/2)(2/2)STOPSTOP（黄色黄色）：停止状态指示灯。）：停止

15、状态指示灯。CPUCPU处于处于“STOPSTOP”或或“HOLDHOLD”或或“StartupStartup”状态时亮；在存储器复位时状态时亮；在存储器复位时LEDLED以以0.50.5HzHz频率闪烁；在存储器置位时频率闪烁；在存储器置位时LEDLED以以2Hz2Hz频率闪烁。频率闪烁。B BU US S D DF F（B BF F）（红红 色色）：总总线线出出错错指指示示灯灯（只只适适用用于于带带有有DPDP接口的接口的CPUCPU）。出错时亮。）。出错时亮。S SF F D D P P：D DP P接接口口错错误误指指示示灯灯（只只适适用用于于带带有有 D DP P接接 口口 的的CP

16、UCPU）。当）。当DPDP接口故障时亮。接口故障时亮。第25页/共51页第三章学习软件，STEP7创建工程第26页/共51页3.1 STEP 7编程语言 S ST T E E P P 7 7是是S S7 7-3 30 00 0/4 40 00 0系系 列列 P PL LC C 应应用用设设计计软软件件包包，所所支支持持的的 P PL LC C 编编程程语语言言非非常常丰丰富富。该该软软件件的的标标准准版版支支持持S ST TL L（语语句句表表）、L LA AD D（梯梯形形图图）及及 F FB BD D（功功能能块块图图）3 3种种基基本本编编程程语语言言，并并且且在在 S ST TE E

17、P P 7 7中中可可以以相相互互转转换换。第27页/共51页3.2 3.2 位逻辑指令 位逻辑指令处理的对象为二进制位信号。位逻辑指令位逻辑指令处理的对象为二进制位信号。位逻辑指令扫描信号状态扫描信号状态“1 1”和和“0 0”位，并根据布尔逻辑对它们进位，并根据布尔逻辑对它们进行组合，所产生的结果（行组合，所产生的结果（“1 1”或或“0 0”）称为逻辑运算结）称为逻辑运算结果果 3.2.1 3.2.1 触点与线圈触点与线圈 3.2.2 3.2.2 基本逻辑指令基本逻辑指令 第28页/共51页3.2.1 3.2.1 触点与线圈触点与线圈 在在L LA AD D（梯梯形形图图）程程序序中中，

18、通通常常使使用用类类似似继继电电器器控控制制电电路路中中的的触触点点符符号号及及线线圈圈符符号号来来表表示示 P PL LC C 的的位位元元件件，被被扫扫描描的的操操作作数数（用用绝绝对对地地址址或或符符号号地地址址表表示示）则则标标注注在在触触点点符符号号的的上上方，如图所示。方，如图所示。第29页/共51页1.1.常开触点常开触点 对对于于常常开开触触点点（动动合合触触点点），则则对对“1 1”扫扫描描相相应应操操作作数数。在在P PL LC C 中中规规定定：若若操操作作数数是是“1 1”则则常常开开触触点点“动动 作作”，即即认认为为 是是“闭闭 合合”的的；若若操操作作数数是是“0

19、 0”，则则常常开开触触点点“复复 位位”，即即触触点点仍仍处处于打开的状态。于打开的状态。常开触点所使用的操作数是：常开触点所使用的操作数是：I I、Q Q、M M、L L、D D、T T、C C。第30页/共51页2.2.常闭触点常闭触点 常闭触点（动断触点）则对常闭触点（动断触点）则对“0 0”扫描相应操作数。在扫描相应操作数。在PLCPLC中规定：若操作数是中规定：若操作数是“1 1”则常闭触点则常闭触点“动作动作”，即触点，即触点“断开断开”；若操作数是；若操作数是“0 0”，则常闭触点，则常闭触点“复位复位”，即触点，即触点仍保持闭合。仍保持闭合。常闭触点所使用的操作数是：常闭触点

20、所使用的操作数是：I I、Q Q、M M、L L、D D、T T、C C。第31页/共51页3.3.输出线圈（赋值指令）输出线圈（赋值指令）输输出出线线圈圈与与继继电电器器控控制制电电路路中中的的线线圈圈一一样样，如如果果有有电电流流（信信号号流流）流流过过线线圈圈（R RL LO O=“1 1”），则则被被驱驱动动的的操操作作数数置置“1 1”；如如果果没没有有电电流流流流过过线线圈圈（R RL LO O=“0 0”），则则被被驱驱动动的的操操作作数数复复位位（置置“0 0”）。输输出出线线圈圈只只能能出出现现在在梯梯形形图图逻逻辑辑串串的的最最右右边。边。输输出出线线圈圈等等同同于于 S

21、ST TL L程程序序中中的的赋赋值值指指令令（用用等等于于号号“=”表表示），所使用的操作数可以是：示），所使用的操作数可以是：Q Q、M M、L L、D D。第32页/共51页4.4.中间输出中间输出 在在梯梯形形图图设设计计时时，如如果果一一个个逻逻辑辑串串很很长长不不便便于于编编辑辑时时，可可以以将将逻逻辑辑串串分分成成几几个个段段，前前一一段段的的逻逻辑辑运运算算结结果果（R RL LO O）可可作作为为中中间间输输出出，存存储储在在位位存存储储器器（I I、Q Q、M M、L L或或D D）中中，该该存存储储位位可可以以当当作作一一个个触触点点出出现现在在其其他他逻逻辑辑串串中中。

22、中中间间输输出出只只能能放放在在梯梯形形图图逻逻辑辑串串的的 中中 间间，而而 不不 能能 出出 现现 在在 最最 左左端或最右端。端或最右端。与下面程序等效与下面程序等效第33页/共51页3.2.2 3.2.2 基本逻辑指令基本逻辑指令 基本逻辑指令包括：基本逻辑指令包括：“与与”指令指令“或或”指令指令逻辑块的操作逻辑块的操作逻辑流取反逻辑流取反置位和复位操作置位和复位操作RSRS和和SRSR触发器触发器延时导通定时器延时导通定时器延时保持导通定时器延时保持导通定时器第34页/共51页1.1.逻辑逻辑“与与”指令指令 逻逻 辑辑“与与”指指令令使使用用的的操操作作数数可可以以是是：I I、

23、Q Q、M M、L L、D D、T T、C C。有有 2 2种种指指令令形形式式（S ST TL L和和F FB BD D），用用 L LA AD D 也也可可以以实实现现逻逻辑辑“与与”运算。运算。第35页/共51页2.2.逻辑逻辑 “或或”指令指令 逻逻 辑辑 “或或”指指令令使使用用的的操操作作数数可可以以是是：I I、Q Q、M M、L L、D D、T T、C C。有有 2 2种种指指令令形形式式（S ST TL L和和F FB BD D），用用 L LA AD D 也也可可以以实实现现逻逻辑辑 “或或”运算。运算。第36页/共51页3.3.逻辑块的操作逻辑块的操作 第37页/共51页

24、4.4.信号流取反指令信号流取反指令 信信号号流流取取反反指指令令的的作作用用就就是是对对逻逻辑辑串串的的 R RL LO O 值值进进行行取取反反。指指令令格格式式及及示示例例见见表表 4 4-1 13 3。当当输输入入位位 I I0 0.0 0和和I I0 0.1 1同同时时动动作作时时，Q Q 4 4.0 0信信号号状状态态为为“0 0”；否否 则则，Q Q 4 4.0 0信信号号状状态态为为“1 1”。第38页/共51页5.5.置位和复位指令置位和复位指令 置置位位（S S）和和复复位位（R R）指指令令根根据据 R RL LO O 的的值值来来决决定定操操作作数数的的信信号号状状态态

25、是是否否改改变变，对对于于置置位位指指令令，一一旦旦 R RL LO O 为为“1 1”，则则操操作作数数的的状状态态置置“1 1”，即即使使 R RL LO O 又又变变为为“0 0”，输输出出仍仍保保持持为为“1 1”；若若 R RL LO O 为为“0 0”，则则操操作作数数的的信信号号状状态态保保持持不不变变。对对于于复复位位操操作作，一一旦旦 R RL LO O 为为“1 1”，则则操操作作数数的的状状态态置置“0 0”，即即使使R RL LO O 又又变变为为“0 0”，输输出出仍仍保保持持为为“0 0”；若若 R RL LO O 为为“0 0”，则则操操作作数数的的信信号号状状态

26、态保保持持不不变变。这这一一特特性性又又被被称称为为静静态态的的置置位位和和复复位位，相相应应地地，赋赋值值指指令被称为动态赋值。令被称为动态赋值。第39页/共51页第40页/共51页6 RS6 RS和和SRSR触发器触发器 lR RS S触触发发器器 为为“置置位位优优先先”型型触触发发器器（当当 R R和和S S驱驱动动信信号号同同时为时为“1 1”时，触发器最终为置位状态）；时，触发器最终为置位状态）；lS S R R 触触发发器器 为为“复复位位优优先先”型型触触发发器器（当当 R R和和S S驱驱动动信信号号同同时时为为“1 1”时，触发器最终为复位状态）。时，触发器最终为复位状态）

27、。R RS S触触发发器器和和 S SR R 触触发发器器的的“位位 地地 址址”、置置位位（S S）、复复（S S）及输出（及输出（Q Q）所使用的操作数可以是：）所使用的操作数可以是：I I、Q Q、M M、L L、D D。第41页/共51页6.1.RS6.1.RS触发器触发器 第42页/共51页6.2.SR6.2.SR触发器触发器 第43页/共51页6.3.RS6.3.RS触发器和触发器和SRSR触发器的工作时序触发器的工作时序示例梯形图程序示例梯形图程序工作时序工作时序 第44页/共51页7.S_ODT7.S_ODT（接通延时（接通延时S5S5定时器）定时器）(1/3)(1/3)接通延

28、时接通延时S5S5定时器定时器LADLAD及及FBDFBD指令指令 第45页/共51页3.S_ODT3.S_ODT（接通延时（接通延时S5S5定时器）定时器）(2/3)(2/3)示例程序示例程序 工作波形工作波形 第46页/共51页8.S_ODTS8.S_ODTS（保持型接通延时（保持型接通延时S5S5定时器）定时器）(3/3)(3/3)示例程序示例程序 工作波形工作波形 第47页/共51页3.3 学习软件，新建工程第48页/共51页【例例5-6-25-6-2】搅拌控制系统程序设计搅拌控制系统程序设计使用模拟量。使用模拟量。第49页/共51页 上图所示为一上图所示为一搅拌控制系统搅拌控制系统，

29、由一个模拟量液位传感器，由一个模拟量液位传感器-变送器来检测液位的高低，并进行液位显示。现要求对变送器来检测液位的高低，并进行液位显示。现要求对A A、B B两种液体原料按等比例混合，请编写控制程序，控制要求如两种液体原料按等比例混合，请编写控制程序，控制要求如下：下：按起动按钮后系统自动运行，首先打开进料泵按起动按钮后系统自动运行，首先打开进料泵1 1，开始加，开始加入液料入液料AA当液位达到当液位达到50%50%后，则关闭进料泵后，则关闭进料泵1 1，打开进料泵，打开进料泵2 2，开始加入液料，开始加入液料BB当液位达到当液位达到100%100%后，则关闭进料泵后，则关闭进料泵2 2，起，起动搅拌器动搅拌器搅拌搅拌10s10s后，关闭搅拌器，开启放料泵后，关闭搅拌器，开启放料泵当液料放当液料放空后，延时空后，延时5s5s后关闭放料泵。按停止按钮，系统应立即停止后关闭放料泵。按停止按钮，系统应立即停止运行。运行。第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页