项目1PLC应用的条件准备

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1、项目1PLC应用的条件准备PLC应用的条件准备PLC的应用环境设置1PLC编程软件的使用2任务要求了解PLC的硬件结构，进行PLC与计算机的连接，完成PLC的硬件和软件安装、学会PLC的输入、输出电路形式和PLC外围接线。(1)以西门子S7-200系列PLC为例，利用编程电缆将PLC与计算机的连接学会编程软件的安装方法和界面自定义。任务分析(2)以单台电动机的连续运行控制为例，学会基本数字量输入输出信号接入PLC的方法。任务分析1969年，由美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台PLC(PDP-14)，并成功地应用在GM公司的生产线上。这一时期它主要用于顺序控制，只能进行逻辑运

2、算，故称为可编程序逻辑控制器，简称PLC(ProgrammableLogicController)。70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制领域，真正成为一种工业控制计算机，故称为可编程序控制器，简称PC(ProgrammableController)。PLC的产生60年代70年代PLC的定义可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、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

3、。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC的定义PLC的基本结构PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成，如图1-2所示。图1-2PLC控制系统示意图PLC硬件结构与工作原理1、PLC的硬件结构按结构分为整体式(小型，如西门子S7-200)和模块式(中大型，如西门子S7-300/400)两种。其外形结构如图1-3和图1-4所示。图1-3整体式PLC图1-4模块式PLCPLC硬件结构与工作原理2、I/O模块输入模块：采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成CPU所能接受和处理的数字

4、信号，如图1-5所示。图1-5输入电路PLC硬件结构与工作原理2、I/O模块输出模块：采用光电耦合电路，将CPU处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。一般的小型PLC输出方式有继电器输出和晶体管输出两种，其电路如图1-6和图1-7所示。图1-6继电器输出电路图1-7晶体管输出电路PLC硬件结构与工作原理3、CPU模块CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储器组成。CPU模块，不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来会储存程序和数据。提示：西门子提供DC24V和AC85V～220V两种电源供电的CPU，每个类型都有各自的

5、订货号，可以单独订货。在S7-200系统中，L1/N为交流电源端子，L+/M为直流电流端子，没有标记的都是空端子，不需要接线(如图1-8所示)。图1-8CPU供电PLC硬件结构与工作原理4、编程装置CPU模块主要由PLC编程装置有手持编程器和计算机。传统的手持编程器(如图1-9所示)现已停产，目前广泛使用计算机连接PLC进行编程(如图1-18所示)。图1-9传统的手持编程器1—通信接口；2—显示屏；3—功能按键图1-18计算机与PLC的连接PLC硬件结构与工作原理5、PLC的工作原理(1)传统的继电器控制方式：如图1-10所示为单台电动机的起保停控制线路。图1-10三相异步电动机起保停

6、控制线路图1-11输入和输出的控制(2)PLC的控制方式(如图1-11所示)。PLC硬件结构与工作原理5、PLC的工作原理(3)PLC的工作过程：PLC的基本工作方式为循环扫描工作方式，其主要工作过程如图1-12所示。结合起保停控制要求，PLC的工作过程分析如图1-13所示。图1-12循环扫描工作方式图1-13PLC外部接线图与梯形图(一)任务准备(二)操作步骤任务实施PLC实验装置(例如：浙江天煌教仪，THSMS-C型网络型可编程控制器高级实验装置)，计算机，PLC编程软件安装光盘，PLC编程电缆，常用的低压电器，三相异步电动机等。1．PLC实物的外部结构演示2．PLC安装3．计算机

7、与PLC的连接4．PLC编程软件的安装5．PLC的外围接线6．外部信号的检测PLC实物的外部结构演示PLC外部结构如图1-14所示图1-14PLC的外部结构图1-15S7-200CPU224XPS7-200CPU224XP的实物外形、各部分的位置及功能如图1-15所示(1)水平导轨安装，如果需要，导轨可扩展一条，之间用专用扩充电缆相连。(2)同一导轨上各模块之间，采用专用连接电缆相连，实现电源取用和信号传输。(3)如安装在控制柜中，面板与安装底