电工电子技术（第3版）教学课件作者凌艺春第10章.ppt

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1、第10章可编程序控制器10.1PLC的结构10.2S7-200系列PLC的常用指令10.3PLC的编程方法10.4PLC的应用实例返回10.1PLC的结构S7一200系列PLC系统由基本单元(主机)、I/0扩展单元、功能单元和外部设备等组成。S7一200系列PLC基本单元(主机)的结构形式为整体式结构。下面以S7一200系列CPU22X小型PLC为例，介绍S7一200系列PLC的构成。10.1.1CPU224型PLC的结构S7一200系列PLC有CPU21X和CPU22X两代产品，其中CPU22X型PLC有CPU221,CPU222,CPU224和CPU226四

2、种基本型号。本节以CPU224型PLC为重点，分析小型PLC的结构特点。小型PLC系统由主机箱、I/O扩展单元、文本和图形显示器、编程器等组成，结构外形如图10-19所示。下一页返回10.1PLC的结构CPU224主机箱体外部设有RS一485通信接U，用以连接编程器(手持式或PC机)、文本和图形编程器、PLC网络等外部设备;还设有工作方式开关、模拟电位器、I/O扩展接口、工作状态指示灯和用户程序存储卡I/0接线端子排及发光指示灯等。1.基本单元I/0CPU224集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，可连成7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O或35

3、路模拟量I/O点，13kB程序和数据存储空间。CPU224主机有10.0一10.7,11.0一11.5共14个输入点和Q0.0一Q0.7,Q1.0Q1.1共10个输出点。CPU224输出电路采用了双向光电藕合器，24V直流极性可任意选择，系统设置1M为I0.X输入端子的公共端，2M为I1.X输入端子的公共端。上一页下一页返回10.1PLC的结构在晶体管输出电路中采用了MOSFET功率驱动器件，并将数字量输出分为两组，每组有一个独立公共端，共有1L,2L两个公共端，可接入不同的负载电源。CPU224外部电路原理如图10-20所示2.高速反应性CPU224的PLC有

4、6个高速计数脉冲输入端(I0.0一I0.5)，最快的响应速度为30kHz,用于捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲信号。有2个高速脉冲输出端(Q0.0,Q0.1),输出脉冲频率可达20kHz，用于PTO(高速脉冲束)和P1}%M(宽度可变脉冲输出)高速脉冲输出。上一页下一页返回10.1PLC的结构3.存储系统S7-200CPU存储器系统由PRAM和EEPROM两种存储器构成，用以存储用户程序、CPU酉己置、程序数据等。当执行程序下载操作时，用户程序、CPU配置、程序数据等由编程器送入PRAM存储器区，并自动复制到EEPROM区，永久保存4.存储卡该存储卡可以选择安装扩

5、展卡。扩展卡有EEPROM存储卡、电池和时钟卡等模块EEPROM存储模块用于用户程序的复制。电池模块，用于长时间保存数据。10.1.2S7-200系列PLC输入输出映像寄存器I.输入映像寄存器(又称输入继电器)上一页下一页返回10.1PLC的结构在输入映像寄存器的示意图10-21中，输入继电器线圈只能由外部汀言号驱动，不能用程序指令驱动，常开触点和常闭触点供用户编程使用。外部信号传感器(如按钮、行程开关、现场设备、热电藕等)用来检测外部信号的变化。它们与PLC或输入模块的输入端相连。2.偷出映像寄存器Q(又称偷出继电器)在输出映像寄存器等效电路示意图10-22中

6、，输出继电器是用来将PLC的输出信号传递给负载，只能用程序指令驱动。负载又称执行器(如接触器、电磁阀、LED显示器等)，连接到PLC输出模块的输出接线端子，由PLC控制执行器的启动和关闭。上一页返回10.2S7-200系列PLC的常用指令S7一200系列PLC的SIMATIC指令有梯形图(LADS、语句表(Stl)和功能图(FBD三种编程语言。本节以梯形图LAD指令为例，主要讲述常用的操作指令。其他指令请读者翻阅其他参考书目。10.2.1基本位操作指令梯形图的触点代表CPU对存储器的读操作，由于计算机系统读操作的次数不受限制，所以用户程序中，常开、常闭触点使用的

7、次数不受限制。梯形图的线圈符号代表CPU对存储器的写操作，由于PLC采用自上而下的扫描方式工作，在用户程序中，每个线圈只能使用一次，所以当使用次数(存储器写入次数)多于一次时，其状态以最后一次为准。基本位操作指令格式见表10-1。下一页返回10.2S7-200系列PLC的常用指令位操作指令程序的应用如图10-23所示.10.2.2定时器指令定时器分辨率和编号见表10-2。定时器指令格式见表10-3。IN是使能输入端，编程范围为TO一T255;PT是设定值输入端，最大预置值为32767;PT数据类型:INT下面从原理、应用等方面分别叙述通电延时型(TON)定时器的

8、使用方法，其他类型请翻阅