建筑电气控制技术.ppt

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1、目录S7—200PLC的硬件配置及编址1S7—200常用指令2S7—200其他指令33S7—200PLC应用实例——机械手控制4【知识目标】1了解S7–200PLC的硬件配置及编址；2了解S7–200常用指令；3了解S7–200其他指令；4熟悉S7–200PLC的实际应用。【能力目标】1能够完成S7–200PLC硬件电路的配置及编址；2能够完成S7–200PLC的程序编译；3能够运用S7–200PLC完成简单系统的控制任务。7.1S7–200PLC的硬件配置及编址7.1.1PLC的基本概念随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制几乎已经扩展到

2、所有的工业领域。当前用于工业控制的计算机可以分为几类，例如可编程序控制器、集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)等。现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，可编程序控制器（ProgrammableLogicController,PLC）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。PLC应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一，已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中。在其他领

3、域，例如民用和家庭自动化方面，PLC也得到了迅速的发展。国际电工委员会（IEC）在1985年的PLC标准草案第3稿中，对PLC作了如下定义：“可编程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。可编程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。”从上述定义可以看出，PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，除了能完成各种各样的控制功能外，还有与其他计算机

4、通信联网的功能。本课题以西门子S7200系列小型PLC为主要讲授对象。S7200以其极高的性能价格比，在国内占有很大的市场份额。S7200适用于各行各业的检测、监测及控制的自动化，无论独立运行或连成网络，都能实现复杂的控制功能。另外，S7200具有极高的可靠性、丰富的指令集、内置的集成功能、强大的通信能力和丰富的扩展模块。7.1.2PLC的基本构成PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程装置组成（见图7.1）。PLC的特殊功能模块用来完成某些特殊的任务。图7.1PLC控制系统示意图1CPU模块CPU模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成。在PLC控

5、制系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。2I/O模块输入（Input）模块和输出（Output）模块简称I/O模块，它们是系统联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备；模拟量输出

6、模块用来控制调节阀、变频器等执行装置。CPU模块的工作电压一般为5V，而PLC的输入/输出信号电压较高，例如DC24V和AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，或使PLC不能正常工作。在I/O模块中，用光电耦合器、光控晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的I/O电路。I/O模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离作用。3编程器编程器用来生成用户程序，并用它进行编辑、检查、修改和监视用户程序的执行情况。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能输入和编辑指令表程序，因此又叫做指令编程器。它的体积小，价格便宜，一般用来给小型P

7、LC编程，或者用于现场调试和维护。使用编程软件可以在计算机屏幕上直接生成和编辑梯形图或指令表程序，并且可以实现不同编程语言之间的相互转换。程序被编译后下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印，通过网络还可以实现远程编程和传送。现在的发展趋势是用编程软件取代手持式编程器。7.1.3S7—200模块的特点及技术参数S7-200的主机单元的CPU共有两个系列，即CPU21X和CPU22X。CPU21X系列包括CPU212、CPU214、CPU215、CPU216；CPU22X系列包括CPU221、CPU2