《PLC控制技術(shù)AR版》 中職配套PPT課件,PLC控制技術(shù)AR版,《PLC控制技術(shù)AR版》,中職配套PPT課件,PLC,控制,技術(shù),AR,配套,PPT,課件 任務(wù)十二 三層電梯 一、 教學(xué)目標(biāo) 1、通過工作情景描述明確本次任務(wù)的具體內(nèi)容。 2、能夠分析三層電梯的控制過程、工作要求和保護(hù)要求。 3、能夠根據(jù)具體要求編寫程序，寫入PLC。 4、結(jié)合程序進(jìn)行控制系統(tǒng)的安裝、監(jiān)控調(diào)試，并交付驗收。 二、課時分配 本任務(wù)安排2課時。 三、 教學(xué)重點 通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，讓同學(xué)能夠分析三層電梯的控制過程、工作要求和保護(hù)要求。了解西門子SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器的概念和工作原理，并將其設(shè)計成程序，明白SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器的區(qū)別。 四、 教學(xué)難點 1、能夠分析三層電梯的控制過程、工作要求和保護(hù)要求。 2、熟悉SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器的工作原理并掌握其用法。 五、教學(xué)內(nèi)容 （一）、總體控制要求 1、總體控制要求：電梯由安裝在各樓層電梯口的上升下降呼叫按鈕(U1、U2、D2、D3)，電梯轎廂內(nèi)樓層選擇按鈕(S1、S2、S3)，上升下降指示(UP、DOWN)，各樓層到位行程開關(guān)(SQ1、SQ2、SQ3)組成。電梯自動執(zhí)行呼叫。 2、電梯在上升的過程中只響應(yīng)向上的呼叫，在下降的過程中只響應(yīng)向下的呼叫，電梯向上或向下的呼叫執(zhí)行完成后再執(zhí)行反向呼叫。 3、電梯等待呼叫時，同時有不同呼叫時，誰先呼叫執(zhí)行誰。 4、具有呼叫記憶、內(nèi)選呼叫指示功能。 5、具有樓層顯示、方向指示、到站聲音提示功能。 6、工作流程圖 （二）、RS觸發(fā)器： 西門子PLC程序設(shè)計過程中，用戶會用到各類指令，將它們組合在一起形成控制邏輯。在基本指令中，SR和RS觸發(fā)器是經(jīng)常會使用到的指令。 RS觸發(fā)器分為置位優(yōu)先觸發(fā)器指令SR和復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器指令RS兩種。 1、SR觸發(fā)器 這個指令是置位優(yōu)先型觸發(fā)器。它有兩個輸入S和R，一個輸出Q。我們用0和1表示信號的高低電平。下面是程序中出現(xiàn)的幾種情況： (1)S=0，R=0時，Q保持不變(0或1)； (2)S=0，R=1時，Q=0； (3)S=1，R=0時，Q=1； (4)S=1，R=1時，Q=1。 置位優(yōu)先觸發(fā)器是一個置位優(yōu)先的鎖存器，當(dāng)置位信號(S)和復(fù)位信號(R)都為真時，輸出為“1”。 2、RS觸發(fā)器 這個指令是復(fù)位優(yōu)先型觸發(fā)器。它同樣有兩個輸入S和R，一個輸出Q。我們用0和1表示信號的高低電平。下面是程序中出現(xiàn)的幾種情況： (1)S=0，R=0時，Q保持不變(0或1)； (2)S=0，R=1時，Q=0； (3)S=1，R=0時，Q=1； (4)S=1，R=1時，Q=0。 復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器是一個復(fù)位優(yōu)先的鎖存器,當(dāng)置位信號(S)和復(fù)位信號(R)都為真時，輸出為“0”。 3、區(qū)別 通過上面對兩種觸發(fā)器的描述來看，SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器在用法上大體一致。唯一的區(qū)別在于，當(dāng)兩個輸入S和R都是高電平時，輸出不同。其中SR觸發(fā)器由于是置位優(yōu)先，因此輸出高電平；而RS觸發(fā)器為復(fù)位優(yōu)先，因此輸出低電平。 （三） 三層電梯PLC外部接線圖 操作步驟 1、檢查實訓(xùn)設(shè)備中器材及調(diào)試程序。 2、按照I/O端口分配表或接線圖完成PLC與實訓(xùn)模塊之間的接線，認(rèn)真檢查，確保正確無誤。 3、打開示例程序或用戶自己編寫的控制程序進(jìn)行編譯，有錯誤時根據(jù)提示信息修改，直至無誤，用PC/PPI通訊編程電纜連接計算機串口與PLC通訊口，打開PLC主機電源開關(guān)，下載程序至PLC中，下載完畢后將PLC的“RUN/STOP”開關(guān)撥至“RUN”狀態(tài)。 4、將行程開關(guān)SQ1撥到ON，SQ2、SQ3撥到OFF，表示電梯停在底層。 5、選擇電梯樓層選擇按鈕或上下按鈕。例：按下D3，電梯方向指示燈UP亮，底層指示燈L1亮，表明電梯離開底層。將行程開關(guān)SQ1撥到OFF，二層指示燈L2亮，將行程開關(guān)SQ2撥到ON表明電梯到達(dá)二層。將行程開關(guān)SQ2撥到OFF，表明電梯離開二層，三層指示燈L3亮，將行程開關(guān)SQ3撥到ON，表明電梯到達(dá)三層。 6、重復(fù)步驟5，按下不同的選擇按鈕，觀察電梯的運行過程。 六、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機 （一）、總體控制要求：如下面板圖所示。 1、洗衣機啟動后，按以下順序進(jìn)行工作：洗滌（1次）→漂洗（2次）→脫水→發(fā)出報警→衣服洗好，LED顯示器顯示洗滌和漂洗的次數(shù)。 2、洗滌：進(jìn)水→正轉(zhuǎn)3秒，反轉(zhuǎn)3秒，10個循環(huán)→排水。 3、漂洗：進(jìn)水→正轉(zhuǎn)3秒，反轉(zhuǎn)3秒，8個循環(huán)→排水。 4、報警：報警燈亮4秒。 5、進(jìn)水：進(jìn)水閥打開后水面升高，首先液位開關(guān)SL2閉合，然后SL1閉合，SL1閉合后，關(guān)閉進(jìn)水閥。 6、排水：排水閥打開后水面下降，首先液位開關(guān)SL1斷開，然后SL2斷開，SL2斷開1秒后停止排水。按排水按鈕可強制排水。 7、脫水：脫水5秒后報警。 8、工作流程： 七、課后習(xí)題 完成任務(wù)后面的課后思考。 PLC控制技術(shù)目 錄一、郵件分揀機的工作過程二、BCD碼簡介三、加/減運算四、加1/減1指令五、郵件分揀機PLC外部接線圖任務(wù)六 郵件分揀機3 3能夠分析郵件分揀機的工作過程。了解什么是BCD碼。掌握指令的加減運算。能夠根據(jù)郵件分揀機的工作過程編寫控制程序，寫入PLC。能夠結(jié)合程序進(jìn)行控制系統(tǒng)的安裝、監(jiān)控調(diào)試，并交付驗收。學(xué)習(xí)重點任務(wù)六 郵件分揀機4 41、啟動后綠燈L1亮表示可以進(jìn)郵件，S1為ON表示模擬檢測郵件的光信號檢測到了郵件，撥碼器模擬郵件的郵碼，從撥碼器讀到的郵碼的正常值為1、2、3、4、5。若郵碼顯示的是此5個數(shù)中的任一個，則紅燈L2亮，電機M0運行。將郵件分揀至郵箱內(nèi)，然后L2滅，L1亮，表示可以繼續(xù)分揀郵件。2、若讀到的郵碼不是該5個數(shù)，則紅燈L2閃爍，表示出錯，電機M0停止，重新啟動后，能重新運行。一、一、郵件分揀機的工作過程郵件分揀機的工作過程任務(wù)六 郵件分揀機5 5一、一、郵件分揀機的工作過程郵件分揀機的工作過程任務(wù)六 郵件分揀機6 6二、二、BCDBCD碼簡介碼簡介任務(wù)六 郵件分揀機BCD碼(Binary Coded Decimal)亦稱二進(jìn)碼十進(jìn)數(shù)或二十進(jìn)制代碼。用4位二進(jìn)制數(shù)來表示1位十進(jìn)制數(shù)中的09這10個數(shù)碼，是一種二進(jìn)制的數(shù)字編碼形式，用二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制代碼。7 7二、二、BCDBCD碼簡介碼簡介任務(wù)六 郵件分揀機1、BCD碼的優(yōu)點：這種編碼形式利用了四個位元來儲存一個十進(jìn)制的數(shù)碼，使二進(jìn)制和十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換得以快捷地進(jìn)行。，采用BCD碼，既可保存數(shù)值的精確度，又可免去使電腦作浮點運算時所耗費的時間。8 8三、三、加加/減運算減運算任務(wù)六 郵件分揀機加/減運算指令是對符號數(shù)的加/減運算操作，包括整數(shù)加/減、雙整數(shù)加/減和實數(shù)加/減運算。梯形圖加/減運算指令采用功能塊格式，功能塊由指令類型、使能輸入端(EN)、操作數(shù)輸入端(IN1、IN2)、運算結(jié)果輸出端(OUT)、使能輸出端(ENO)組成。9 9三、三、加加/減運算減運算任務(wù)六 郵件分揀機加/減運算6種指令的梯形圖指令格式如下表所示。1010三、三、加加/減運算減運算任務(wù)六 郵件分揀機1)指令類型和運算關(guān)系整數(shù)加/減運算。當(dāng)使能輸入有效時，將兩個單字長(16位)符號整數(shù)IN1和IN2相加/減，將運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元輸出。雙整數(shù)加/減運算。當(dāng)使能輸入有效時，將兩個雙字長(32位)符號整數(shù)IN1和IN2相加/減，將運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元輸出。實數(shù)加/減運算。當(dāng)使能輸入有效時，將兩個雙字長(32位)符號實數(shù)IN1和IN2相加/減，將運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元輸出。1111三、三、加加/減運算減運算任務(wù)六 郵件分揀機加/減運算IN1、IN2、OUT操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型分別為INT、DINT、REAL。尋址范圍可通過下表查詢。1212三、三、加加/減運算減運算任務(wù)六 郵件分揀機(2)對標(biāo)志位的影響算術(shù)運算指令影響特殊標(biāo)志的算術(shù)狀態(tài)位SM1 0SM1 3，并建立指令功能塊使能輸出ENO。殊標(biāo)志位SM1 0(零)，SM1 1(溢出)，SM1 2(負(fù))。SM1 1用來指示溢出錯誤和非法值。ENO。當(dāng)使能輸入有效，運算結(jié)果無錯時，ENO=1，否則ENO=0(出錯或無效)。使能輸出斷開的出錯條件：SM1 1=1(溢出)，0006(間接尋址錯誤),SM4 3(運行時間)。1313四四、加加1/1/減減1 1指令指令任務(wù)六 郵件分揀機加1/減1指令用于自加/自減操作，以實現(xiàn)累加計數(shù)和循環(huán)控制等程序的編寫。操作數(shù)的長度為字節(jié)(無符號數(shù))、字或雙字(有符號數(shù))。1、字節(jié)加1/減1指令字節(jié)加1/減1(INC_B/DEC_B)指令，用于使能輸入有效時，將一個字節(jié)的無符號數(shù)IN加1/減1，得到一個字節(jié)的運算結(jié)果，通過OUT制定的存儲器單元輸出。1414四四、加加1/1/減減1 1指令指令任務(wù)六 郵件分揀機2、字加1/減1指令字加1/減1(INC_W/DEC_W)指令，用于使能輸入有效時，將單字長符號輸入數(shù)IN加1/減1,得到一個字的運算結(jié)果，通過OUT指定的存儲器單元輸出。1515四四、加加1/1/減減1 1指令指令任務(wù)六 郵件分揀機1616五五、郵件分揀機郵件分揀機PLCPLC外部接線圖外部接線圖任務(wù)六 郵件分揀機1717操作步驟操作步驟任務(wù)六 郵件分揀機1、檢查實訓(xùn)設(shè)備中器材及調(diào)試程序。2、按照I/O端口分配表或接線圖完成PLC與實訓(xùn)模塊之間的接線，認(rèn)真檢查，確保正確無誤。3、打開示例程序或用戶自己編寫的控制程序進(jìn)行編譯，有錯誤時根據(jù)提示信息修改，直至無誤，用PC/PPI通訊編程電纜連接計算機串口與PLC通訊口，打開PLC主機電源開關(guān)，下載程序至PLC中，下載完畢后將PLC的“RUN/STOP”開關(guān)撥至“RUN”狀態(tài)。1818操作步驟操作步驟任務(wù)六 郵件分揀機4、打開“啟動”開關(guān)，綠燈L1亮，表示可以進(jìn)郵件。5、將撥碼器撥到1、2、3、4、5中的任一個數(shù)，進(jìn)郵件L1亮。6、打開“S1”開關(guān)，表示模擬檢測郵件的光信號檢測到了郵件。7、紅燈L2亮，電機M0運行，將郵件分揀至郵箱內(nèi)，然后L2滅，L1亮，表示可以繼續(xù)分揀郵件。8、將撥碼器撥到15以外的數(shù)，則紅燈L2閃爍，表示出錯，電機M0停止，重新啟動后，能重新運行。19191、BCD碼是用4位二進(jìn)制數(shù)來表示1位十進(jìn)制數(shù)中的09這10個數(shù)碼，是一種二進(jìn)制的數(shù)字編碼形式，用二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制代碼。2、BCD碼形式利用了四個位元來儲存一個十進(jìn)制的數(shù)碼，使二進(jìn)制和十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換得以快捷地進(jìn)行。3、算術(shù)運算指令影響特殊標(biāo)志的算術(shù)狀態(tài)位SM1 0SM1 3，并建立指令功能塊使能輸出ENO。4、操作數(shù)的長度為字節(jié)(無符號數(shù))、字或雙字(有符號數(shù))。重點回顧任務(wù)六 郵件分揀機謝謝觀賞!PLC控制技術(shù)目 錄一、三層電梯安裝總體控制要求二、RS觸發(fā)器三、三層電梯PLC外部接線圖四、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機任務(wù)十二 三層電梯3 3通過工作情景描述明確本次任務(wù)的具體內(nèi)容。能夠分析三層電梯的控制過程、工作要求和保護(hù)要求。了解西門子SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器的概念和工作原理，并將其設(shè)計成程序，明白SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器的區(qū)別。能夠根據(jù)具體要求編寫程序，寫入PLC。結(jié)合程序進(jìn)行控制系統(tǒng)的安裝、監(jiān)控調(diào)試，并交付驗收。學(xué)習(xí)重點一、三層電梯安裝總體控制要求4 4（一）、總體控制要求1、總體控制要求：電梯由安裝在各樓層電梯口的上升下降呼叫按鈕(U1、U2、D2、D3)，電梯轎廂內(nèi)樓層選擇按鈕(S1、S2、S3)，上升下降指示(UP、DOWN)，各樓層到位行程開關(guān)(SQ1、SQ2、SQ3)組成。電梯自動執(zhí)行呼叫。一、一、三層電梯安裝三層電梯安裝總體控制要求總體控制要求一、三層電梯安裝總體控制要求5 52、電梯在上升的過程中只響應(yīng)向上的呼叫，在下降的過程中只響應(yīng)向下的呼叫，電梯向上或向下的呼叫執(zhí)行完成后再執(zhí)行反向呼叫。3、電梯等待呼叫時，同時有不同呼叫時，誰先呼叫執(zhí)行誰。4、具有呼叫記憶、內(nèi)選呼叫指示功能。5、具有樓層顯示、方向指示、到站聲音提示功能。一、一、三層電梯安裝三層電梯安裝總體控制要求總體控制要求一、三層電梯安裝總體控制要求6 66、工作流程圖一、一、三層電梯安裝三層電梯安裝總體控制要求總體控制要求一、三層電梯安裝總體控制要求7 7西門子PLC程序設(shè)計過程中，用戶會用到各類指令，將它們組合在一起形成控制邏輯。在基本指令中，SR和RS觸發(fā)器是經(jīng)常會使用到的指令。RS觸發(fā)器分為置位優(yōu)先觸發(fā)器指令SR和復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器指令RS兩種。二、二、RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器一、三層電梯安裝總體控制要求8 81、SR觸發(fā)器這個指令是置位優(yōu)先型觸發(fā)器。它有兩個輸入S和R，一個輸出Q。我們用0和1表示信號的高低電平。下面是程序中出現(xiàn)的幾種情況：(1)S=0，R=0時，Q保持不變(0或1)；(2)S=0，R=1時，Q=0；(3)S=1，R=0時，Q=1；(4)S=1，R=1時，Q=1。二、二、RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器一、三層電梯安裝總體控制要求9 9置位優(yōu)先觸發(fā)器是一個置位優(yōu)先的鎖存器，當(dāng)置位信號(S)和復(fù)位信號(R)都為真時，輸出為“1”。二、二、RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器一、三層電梯安裝總體控制要求10102、RS觸發(fā)器這個指令是復(fù)位優(yōu)先型觸發(fā)器。它同樣有兩個輸入S和R，一個輸出Q。我們用0和1表示信號的高低電平。下面是程序中出現(xiàn)的幾種情況：(1)S=0，R=0時，Q保持不變(0或1)；(2)S=0，R=1時，Q=0；(3)S=1，R=0時，Q=1；(4)S=1，R=1時，Q=0。二、二、RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器一、三層電梯安裝總體控制要求1111復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器是一個復(fù)位優(yōu)先的鎖存器,當(dāng)置位信號(S)和復(fù)位信號(R)都為真時，輸出為“0”。二、二、RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器一、三層電梯安裝總體控制要求12123、區(qū)別通過上面對兩種觸發(fā)器的描述來看，SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器在用法上大體一致。唯一的區(qū)別在于，當(dāng)兩個輸入S和R都是高電平時，輸出不同。其中SR觸發(fā)器由于是置位優(yōu)先，因此輸出高電平；而RS觸發(fā)器為復(fù)位優(yōu)先，因此輸出低電平。二、二、RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器一、三層電梯安裝總體控制要求1313三、三、三層電梯三層電梯PLCPLC外部接線圖外部接線圖一、三層電梯安裝總體控制要求1414操作步驟1、檢查實訓(xùn)設(shè)備中器材及調(diào)試程序。2、按照I/O端口分配表或接線圖完成PLC與實訓(xùn)模塊之間的接線，認(rèn)真檢查，確保正確無誤。3、打開示例程序或用戶自己編寫的控制程序進(jìn)行編譯，有錯誤時根據(jù)提示信息修改，直至無誤，用PC/PPI通訊編程電纜連接計算機串口與PLC通訊口，打開PLC主機電源開關(guān)，下載程序至PLC中，下載完畢后將PLC的“RUN/STOP”開關(guān)撥至“RUN”狀態(tài)。三、三、三層電梯三層電梯PLCPLC外部接線圖外部接線圖一、三層電梯安裝總體控制要求15154、將行程開關(guān)SQ1撥到ON，SQ2、SQ3撥到OFF，表示電梯停在底層。5、選擇電梯樓層選擇按鈕或上下按鈕。例：按下D3，電梯方向指示燈UP亮，底層指示燈L1亮，表明電梯離開底層。將行程開關(guān)SQ1撥到OFF，二層指示燈L2亮，將行程開關(guān)SQ2撥到ON表明電梯到達(dá)二層。將行程開關(guān)SQ2撥到OFF，表明電梯離開二層，三層指示燈L3亮，將行程開關(guān)SQ3撥到ON，表明電梯到達(dá)三層。6、重復(fù)步驟5，按下不同的選擇按鈕，觀察電梯的運行過程。三、三、三層電梯三層電梯PLCPLC外部接線圖外部接線圖一、三層電梯安裝總體控制要求1616（一）、總體控制要求：如下面板圖所示。四四、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機一、三層電梯安裝總體控制要求17171、洗衣機啟動后，按以下順序進(jìn)行工作：洗滌（1次）漂洗（2次）脫水發(fā)出報警衣服洗好，LED顯示器顯示洗滌和漂洗的次數(shù)。2、洗滌：進(jìn)水正轉(zhuǎn)3秒，反轉(zhuǎn)3秒，10個循環(huán)排水。3、漂洗：進(jìn)水正轉(zhuǎn)3秒，反轉(zhuǎn)3秒，8個循環(huán)排水。4、報警：報警燈亮4秒。四四、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機一、三層電梯安裝總體控制要求18185、進(jìn)水：進(jìn)水閥打開后水面升高，首先液位開關(guān)SL2閉合，然后SL1閉合，SL1閉合后，關(guān)閉進(jìn)水閥。6、排水：排水閥打開后水面下降，首先液位開關(guān)SL1斷開，然后SL2斷開，SL2斷開1秒后停止排水。按排水按鈕可強制排水。7、脫水：脫水5秒后報警。四四、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機一、三層電梯安裝總體控制要求19198、工作流程：四四、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機一、三層電梯安裝總體控制要求20201、洗衣機啟動后，按以下順序進(jìn)行工作：洗滌（1次）漂洗（2次）脫水發(fā)出報警衣服洗好，LED顯示器顯示洗滌和漂洗的次數(shù)。2、洗滌：進(jìn)水正轉(zhuǎn)3秒，反轉(zhuǎn)3秒，10個循環(huán)排水。3、漂洗：進(jìn)水正轉(zhuǎn)3秒，反轉(zhuǎn)3秒，8個循環(huán)排水。4、報警：報警燈亮4秒。四四、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機、擴(kuò)展訓(xùn)練：自動洗衣機一、三層電梯安裝總體控制要求21211、RS觸發(fā)器分為置位優(yōu)先觸發(fā)器指令SR和復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器指令RS兩種。2、SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器有兩個輸入S和R，一個輸出Q。我們用0和1表示信號的高低電平。3、置位優(yōu)先觸發(fā)器是一個置位優(yōu)先的鎖存器，當(dāng)置位信號(S)和復(fù)位信號(R)都為真時，輸出為“1”。4、復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器是一個復(fù)位優(yōu)先的鎖存器,當(dāng)置位信號(S)和復(fù)位信號(R)都為真時，輸出為“0”。5、SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器，當(dāng)兩個輸入S和R都是高電平時，輸出不同。重點回顧 一、三層電梯安裝總體控制要求謝謝觀賞!PLC控制技術(shù)目 錄一、步進(jìn)機運行的控制要求二、步進(jìn)電機三、變量存儲器四、步進(jìn)電機控制PLC外部接線圖五、知識擴(kuò)展：高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制3 3通過工作情景描述明確本次任務(wù)的具體內(nèi)容。學(xué)會西門子PLC控制步進(jìn)電機的方法。讓同學(xué)們了解什么是步進(jìn)機，以及步進(jìn)機的驅(qū)動方式。能夠分析步進(jìn)電機控制系統(tǒng)的工作過程和保護(hù)要求。能夠根據(jù)工作要求編寫程序，寫入PLC。結(jié)合程序進(jìn)行控制系統(tǒng)的安裝、監(jiān)控調(diào)試，并交付驗收。學(xué)習(xí)重點一、步進(jìn)機運行的控制要求4 4總體控制要求：如下面板圖所示，利用可編程控制器輸出信號控制步進(jìn)電機運行。一一、步進(jìn)機運行的控制要求步進(jìn)機運行的控制要求任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制5 51、按下SD啟動開關(guān)，系統(tǒng)準(zhǔn)備運行。2、打開MA開關(guān)，系統(tǒng)進(jìn)入手動控制模式，此時再按動SE單步按鈕，步進(jìn)電機運行一步。3、關(guān)閉MA開關(guān)，系統(tǒng)進(jìn)入自動控制模式，此時步進(jìn)電機開始自動運行。4、分別按動速度選擇開關(guān)V1、V2、V3，步進(jìn)電機運行在不同的速度段上。5、步進(jìn)電機開始運行時為正轉(zhuǎn)，按動MF開關(guān)，步進(jìn)電機反方向運行。再按動MZ開關(guān)，步進(jìn)電機正方向運行。一一、步進(jìn)機運行的控制要求步進(jìn)機運行的控制要求任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制6 6步進(jìn)電機是工業(yè)自動化過程當(dāng)中經(jīng)常用到的一種控制傳動機構(gòu)，它是通過接受輸入脈沖，然后每個脈沖轉(zhuǎn)動一定的步距(角度)來完成對執(zhí)行機構(gòu)的控制傳動的。步矩角：就是每輸入一個電脈沖信號時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步矩角。步矩角的大小可直接影響電機的運行精度。整步驅(qū)動：是最基本的驅(qū)動方式，這種驅(qū)動方式的每個脈沖使電機移動一個基本的步矩角。半步驅(qū)動：在單相激磁時，電機轉(zhuǎn)軸停至整步位置上，驅(qū)動器收到下一個脈沖后。二、步進(jìn)電機二、步進(jìn)電機任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制7 7二、步進(jìn)電機二、步進(jìn)電機任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制8 8二、步進(jìn)電機二、步進(jìn)電機任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制9 9步進(jìn)電機驅(qū)動器與伺服電機驅(qū)動器的區(qū)別步進(jìn)電機驅(qū)動器與伺服電機驅(qū)動器的區(qū)別任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制1010如給另一相激磁且保持原來相繼續(xù)處在激磁狀態(tài)，則電機轉(zhuǎn)軸將移動半個步矩角，停在相鄰兩個整步位置的中間。如此循環(huán)地對兩相線圈進(jìn)行單相然后雙相激磁，步進(jìn)電機將以每個脈沖0.90的半步方式轉(zhuǎn)動。細(xì)分驅(qū)動：(常用)是指電動機運行時的實際步矩角是基本步矩角的幾分之一。二、步進(jìn)電機二、步進(jìn)電機任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制1111如驅(qū)動器工作在10細(xì)分狀態(tài)下時，其步矩角為電機固有步矩角的1/10，也就是當(dāng)驅(qū)動器工作在不細(xì)分的狀態(tài)下，若電動機的步矩角為1.8的話，那么細(xì)分驅(qū)動時電機接受一個脈沖只轉(zhuǎn)動0.18。細(xì)分功能完全由驅(qū)動器靠精度控制電動機的相電流所產(chǎn)生，與電動機無關(guān)。二、步進(jìn)電機二、步進(jìn)電機任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制1212變量存儲器是S7-200CPU為保存中間變量數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用V表示?？梢园次弧⒆止?jié)、字、雙字四種方式來存取。存取范圍根據(jù)CPU型號不同而有所不同，CPU221/222為V0.0V2047.7共計2KB的容量。三、變量存儲器三、變量存儲器任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制1313變量存儲器三、變量存儲器三、變量存儲器任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制1414四、步進(jìn)機控制四、步進(jìn)機控制PLCPLC外部接線圖外部接線圖任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制1515操作步驟1、檢查實訓(xùn)設(shè)備中器材及調(diào)試程序。2、按照I/O端口分配表或接線圖完成PLC與實訓(xùn)模塊之間的接線，認(rèn)真檢查，確保正確無誤。3、打開示例程序或用戶自己編寫的控制程序進(jìn)行編譯，有錯誤時根據(jù)提示信息修改，直至無誤，用PC/PPI通訊編程電纜連接計算機串口與PLC通訊口，打開PLC主機電源開關(guān)，下載程序至PLC中，下載完畢后將PLC的“RUN/STOP”開關(guān)撥至“RUN”狀態(tài)。四、步進(jìn)機控制四、步進(jìn)機控制PLCPLC外部接線圖外部接線圖任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制16164、將Z軸上限位開關(guān)、Y軸后限位開關(guān)、X軸右限位開關(guān)打開，Z軸下限位開關(guān)、Y軸前限位開關(guān)、X軸左限位開關(guān)斷開，回到初始狀態(tài)，按下SD啟動開關(guān)，X軸向左運行，X軸運動指示燈點亮，斷開X軸右限位開關(guān)。5、按動SD啟動開關(guān)，系統(tǒng)準(zhǔn)備運行。6、打開MA開關(guān)，系統(tǒng)進(jìn)入手動控制模式，按動一次SE單步按鈕，步進(jìn)電機運行一步。連續(xù)按動多次后，步進(jìn)電機可運行一周。四、步進(jìn)機控制四、步進(jìn)機控制PLCPLC外部接線圖外部接線圖任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制17177、關(guān)閉MA開關(guān)，系統(tǒng)進(jìn)入自動控制模式，此時步進(jìn)電機開始自動運行。8、按動速度選擇開關(guān)V1，步進(jìn)電機以低速運行。9、按動速度選擇開關(guān)V2，步進(jìn)電機以中速運行。10、按動速度選擇開關(guān)V3，步進(jìn)電機以高速運行。11、步進(jìn)電機開始運行時均為正轉(zhuǎn)，按動MF開關(guān)，步進(jìn)電機反方向運行。再按動MZ開關(guān)，步進(jìn)電機正方向運行。四、步進(jìn)機控制四、步進(jìn)機控制PLCPLC外部接線圖外部接線圖任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制1818高速輸出指令可在PLC的指定輸出點上實現(xiàn)脈沖輸出PTO和脈寬調(diào)制PWM功能。S7-200提供了兩個PTO/PWM發(fā)生器，可以產(chǎn)生一個高速脈沖串或一個脈沖調(diào)制波形。指定輸出觸點為Q0.0和Q0.1，當(dāng)Q0.0/Q0.1作為高速輸出觸點使用時，其普通輸出觸點禁用。PWM操作：PWM功能提供帶變量占空比的固定周期輸出，可以微秒或毫秒幾級為時間基準(zhǔn)指定周期和脈寬。五、知識擴(kuò)展：高速輸出指令五、知識擴(kuò)展：高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制1919PTO操作：PTO為指定的脈沖數(shù)和指定的周期提供方波輸出(50%占空比)。PTO可提供單脈沖串或多脈沖串。五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2020特殊寄存器SMB66-SMB85被用于監(jiān)控和控制PLC指令的脈沖鏈輸出和脈寬調(diào)制功能。另外還需要設(shè)置位置控制向?qū)鐖D13-5所示，點擊“工具”“位置控制向?qū)А?。五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2121五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2222出現(xiàn)如下圖所示對話框并選擇配置S7-200內(nèi)置PTO/PWM操作。五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2323點擊“下一步”進(jìn)行一系列設(shè)置。五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2424五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2525五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2626五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2727五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2828五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制2929五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制3030五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制3131PTOx_CTRL子程序啟動和初始化與步進(jìn)電機或伺服電機合用的PTO輸出，在程序中只能使用一次，并在每次掃描時得到執(zhí)行。EN需要使用SM0.0作為輸入。其中I_STOP輸入是布爾輸入。當(dāng)此輸入為低時，PTO功能正常工作；當(dāng)此輸入變?yōu)楦邥r，PTO會產(chǎn)生將電機減速至停止的脈沖串。Done輸出為布爾輸出，當(dāng)完成位Done被置高時，表明上一個指令已經(jīng)執(zhí)行。如果PTO向?qū)У腍SC計數(shù)器功能啟用，C_Pos參數(shù)包含用脈沖數(shù)表示的模塊；否則此數(shù)值始終為零。五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制3232五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制3333PTOx_RUN子程序(運行輪廓)命令PLC執(zhí)行存儲于配置/輪廓標(biāo)的特定輪廓中的運行操作。開啟EN會啟動此子程序。PTOx_MAN子程序(手動模式)將PTO輸出置于手動模式。這允許電機啟動、停止和按照不同的速度運行。當(dāng)PTOx_MAN子程序啟用時，任何其他PTO子程序都無法執(zhí)行。五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制3434啟用RUN(運行/停止)參數(shù)命令,PTO加速至指定速度(Speed參數(shù))，并且可以在運行中更改Speed參數(shù)的數(shù)值。停用RUN參數(shù)命令,PTO減速至電機停止。當(dāng)RUN參數(shù)命令啟用時，Speed參數(shù)確定電機運行速度。速度是一個用每秒脈沖數(shù)計算的DINT值，其參數(shù)同樣可以在電機運行中更改。Error參數(shù)包含所用子程序的結(jié)果，如果PTO向?qū)У腍SC計數(shù)器功能已啟用，則C_Pos參數(shù)包含用脈沖數(shù)目表示的模塊，否則此數(shù)值始終為0。五、知識擴(kuò)展高速輸出指令五、知識擴(kuò)展高速輸出指令任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制35351、步進(jìn)電機是通過接受輸入脈沖，然后每個脈沖轉(zhuǎn)動一定的步距(角度)來完成對執(zhí)行機構(gòu)的控制傳動的。2、變量存儲器可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。存取范圍根據(jù)CPU型號不同而有所不同，CPU221/222為V0 0V2047.7共計2KB的容量。3、高速輸出指令可在PLC的指定輸出點上實現(xiàn)脈沖輸出PTO和脈寬調(diào)制PWM功能。4、PWM操作：PWM功能提供帶變量占空比的固定周期輸出，可以微秒或毫秒幾級為時間基準(zhǔn)指定周期和脈寬。重點回顧任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制謝謝觀賞!期末試卷一 一、 填空題（每空2分，共30分） 1.工作在交流電壓 或直流電壓 以下的電器稱為低壓電器。 2.熔斷器由熔體和包含熔體的 組成，在電路中起 作用,其符號是 。 3.熱繼電主要用于電動機的 保護(hù)。 4.三相籠型異步電動機的減壓起動方式有 、 減壓起動和延邊三角形減壓以及自耦變壓器減壓起動控制。 5.電氣原理圖一般分為主電路和 。 6.時間繼電器的觸點在其 帶電后延時動作。 7.JS7系列時間繼電器有 和 兩種延時方式，應(yīng)根據(jù)控制線路的要求選擇相應(yīng)延時方式。 8. 三相籠型異步電動機的制動方式有機械制動和 。電氣制動常用的方法有 。 9.連續(xù)控制電路是在點動控制電路的起動按鈕上 一個接觸器的常開觸點。 10.PLC編程中的梯形圖邏輯順序是 _______和 _________。 二、判斷題 (每題2分，共20分，正確寫T,錯誤寫F) 1. 用作短路保護(hù)的元件是熱繼電器。 （ ） 2. 觸點和按鈕通常按未通電或沒有外力作用的原始狀態(tài)畫出。 （ ） 3. 熔斷器對略大于負(fù)載電流的過載保護(hù)十分可靠。 （ ） 4. 依靠接觸器自身的輔助觸點保持線圈通電的電路稱為自鎖電路。 （ ） 5. 利用兩個接觸器的動斷輔助觸點互相控制的方法叫做電氣互鎖。 （ ） 6. 工廠中對工件進(jìn)行連續(xù)加工常采用連續(xù)控制電路。 （ ） 7．能在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式稱為多地控制。 （ ） 8．常用的制動方法有電氣制動和機械制動兩種。 （ ） 9．實現(xiàn)連續(xù)控制可以將起動按鈕、停止按鈕與接觸器的線圈并聯(lián)，并在起動按鈕兩端串聯(lián)接觸器的常開輔助觸點。 （ ） 10．三相籠型異步電動機采用Y-D降壓起動時，定子繞組先連成D，后接成Y。 （ ） 三、選擇題（每題4分，共20分） 1．觸點是電器的（ ） A 感測部分 B 執(zhí)行部分 C 接通部分 D 分?jǐn)嗖糠? 2．熱繼電器作用（ ） A 短路保護(hù) B 過載保護(hù) C 過流保護(hù) D 過壓保護(hù) 3．文字符號FU表示的低壓電器是（ ） A 低壓斷路器 B熔斷器 C 刀開關(guān) D 熱繼電器 4．當(dāng)需要電動機作短時斷續(xù)工作時，只要按下按鈕電動機就轉(zhuǎn)動，松開按鈕電動機就停止工作，這種控制是（ ）。 A連續(xù)控制 B點動控制 C 行程控制 D 順序控制 5．下列說法正確的是（ ） A 控制電路畫在左邊 B 主電路畫在右邊 C主電路畫在左邊 D 控制電路畫在下邊 四、分析簡答題（每題10分，共30分） 1．分析以下電路工作原理。 2． 分析以下電路的工作原理。 3． 請分析電動機正—反轉(zhuǎn)控制電路的工作過程。 課程性質(zhì)：是自動控制專業(yè)和機電專業(yè)的一門專業(yè)必修課程. 本課程采用理論實踐一體化教學(xué)模式，要求學(xué)生熟練掌握PLC的基本原理和功能，能根據(jù)控制要求進(jìn)行PLC控制程序的設(shè)計，了解并掌握自動化生產(chǎn)線的基本工作原理、特點及應(yīng)用，了解傳感器技術(shù)、氣動與液壓技術(shù)、變頻控制技術(shù)、步進(jìn)驅(qū)動技術(shù)等專業(yè)技術(shù)在自動線中的應(yīng)用，并能利用PLC實現(xiàn)自動線的運動控制. 理論實踐一體化，進(jìn)一步提高學(xué)生綜合素質(zhì)，增強適應(yīng)職業(yè)變化的能力，為繼續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 課程目的：了解PLC的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及主要參數(shù)，掌握PLC的常用基本指令的功能和使用方法。能熟練連接PLC的輸入輸出設(shè)備、懂得PLC內(nèi)部儲存分配情況。重點掌握根據(jù)控制要求編制順序功能圖，并根據(jù)順序功能圖進(jìn)行控制程序?qū)嶋H。通過理論實踐一體化課堂學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得較強的實踐動手能力。為今后的工作學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ) 教學(xué)任務(wù)：通過對該課程的學(xué)習(xí)，理解PLC的相關(guān)的硬件知識，具有獨立連接PLC應(yīng)用系統(tǒng)外圍硬件電路的能力. 熟練掌握PLC的常用基本指令和常用高級指令的功能和使用方法. 能夠根據(jù)控制要求進(jìn)行梯形圖控制程序的設(shè)計和調(diào)試，能解決中等復(fù)雜程度的實際控制問題. 能夠根據(jù)控制要求編制順序功能圖，并根據(jù)順序功能圖進(jìn)行控制程序設(shè)計. 掌握變頻器各常用參數(shù)的含義和設(shè)定方法. 了解旋轉(zhuǎn)編碼器在自動線中的作用和使用方法.基本掌握PLC PC-LINK網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置和控制程序設(shè)計方法。 課程的教學(xué)層次及適用對象：PLC控制技術(shù)是一門學(xué)習(xí)難度較大的課程，要成為PLC控制技術(shù)高手，不僅需要理論知識的支撐，更需要維修經(jīng)驗的積累；PLC控制系統(tǒng)組建與維護(hù)是一個發(fā)展的職業(yè)崗位，它的特點是PLC控制的對象種類多、技術(shù)更新快、智能化程度高，因此，PLC控制技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容載體選擇十分重要；PLC控制技術(shù)是一個典型工作任務(wù)，即綜合性很強，可采用學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程模式。 課程——PLC控制技術(shù) 總課時為26，其中理論13課時，實訓(xùn)13課時。 任務(wù)名稱 任務(wù)內(nèi)容 課時分配 理論課時 實訓(xùn)課時 小計 任務(wù)一 PLC介紹 一、可編程邏輯控制器(PLC)簡介 1 1 2 二、S7-200硬件組成 三、PLC工作原理 四、編程軟件 五、S7-200內(nèi)部執(zhí)行元件 任務(wù)二 PLC對電動機的基本控制 一、電動機的控制原理及操作方法 1 1 2 二、PLC外部接線 三、輸入接口電路等效電路 四、PLC的操作模式 任務(wù)三 水塔水位控制 一、控制要求 1 1 2 二、工作流程圖 任務(wù)四 交通燈 定時器 1 1 2 任務(wù)五 自動送料車 一、通用輔助繼電器(M) 1 1 2 二、特殊輔助繼電器(SM) 三、順序控制繼電器(S) 任務(wù)六 郵件分揀機 一、BCD碼簡介 1 1 2 二、加/減運算 三、加1/減1指令 任務(wù)七 自控軋鋼機 一、置位和復(fù)位指令 1 1 2 二、邏輯運算指令 任務(wù)八 天塔之光 一、左移、右移指令 1 1 2 二、字節(jié)循環(huán)左移、循環(huán)右移指令 任務(wù)九 機械手 一、脈沖上升沿、下降沿 1 1 2 二、移位寄存器指令 任務(wù)十 裝配流水線 一、數(shù)據(jù)傳送指令 1 1 2 任務(wù)十一 數(shù)碼顯示 一、數(shù)碼管 1 1 2 二、七段數(shù)字顯示譯碼指令 三、計數(shù)器 任務(wù)十二 三層電梯 一、RS觸發(fā)器 1 1 2 任務(wù)十三 步進(jìn)電機控制 一、步進(jìn)電機 1 1 2 二、變量儲存器 合計 13 13 26 任務(wù)一 PLC介紹 一、 教學(xué)目標(biāo) 1、學(xué)會PLC硬件組成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 2、掌握PLC工作原理和工作過程。 3、熟知V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9軟件界面。 4、學(xué)會西門子S7-200PLC與電腦間的通信連接、程序上傳、下載、運行監(jiān)控方法。 二、課時分配 本任務(wù)安排2課時。 三、教學(xué)重點 通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，讓同學(xué)們學(xué)習(xí)知道什么是PLC以及PLC硬件組成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。熟知PLC的工作原理和工作過程，以及V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9軟件界面。 四、教學(xué)難點 1、 熟悉并掌握PLC的工作原理和工作過程。 2、學(xué)會使用西門子S7-200PLC與電腦間的通信連接、程序上傳、下載、運行監(jiān)控方法。 五、教學(xué)內(nèi)容 （一）可編程邏輯控制器(PLC)簡介 可編程邏輯控制器：英文名為Programmable Logic Controller,簡稱PLC。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 1、可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。 2、配套齊全，功能完善，適用性強 PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。 3、易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。 4、系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是，使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 5、體積小，重量輕，能耗低 以超小型PLC為例，新近生產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小，很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。 （二）S7-200硬件組成 PLC通常由主機、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個主要部分組成。 1、主機 主機部分包括中央處理器(CPU)、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器。CPU是PLC的核心，它用以運行用戶程序，監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)，作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理即讀取輸入變量，完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備的請求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。 （1） PLC的內(nèi)部存儲器 1)一類是系統(tǒng)程序存儲器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序，系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改； 2)另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器，主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。 2、輸入/輸出(I/O)接口 I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。 1) 輸入接口接受輸入設(shè)備的控制信號，輸入接口分為干節(jié)點式、直流輸入式、交流輸入式三大類。 2) 輸出接口是將主機經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動被控負(fù)載(如接觸器、繼電器、電磁閥、指示燈等) 3、電源 電源是指為CPU、存儲器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。 4、編程器 編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。 5、輸入/輸出擴(kuò)展單元 I/O擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元(即主機)。 S7-200系列PLC主要有6種擴(kuò)展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴(kuò)展I/O點數(shù)，S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號及輸入輸出點數(shù)的分配。 類型 型號 輸入點 輸出點 數(shù)字量擴(kuò)展模塊 EM221 8 無 EM222 無 8 EM223 4/8/16 4/8/16 模擬量擴(kuò)展模塊 EM231 4 無 EM232 無 2 EM235 4 1 6、外部設(shè)備接口 此接口可將編程器、存儲卡、文本顯示器、打印機、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機相連，以完成相應(yīng)的操作。 1） 編程器主要用來進(jìn)行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入PLC中，在調(diào)試過程中，進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測。 2） 程序存儲卡保證了程序及重要參數(shù)的安全。 3） 文本顯示器不僅是一個用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設(shè)備，還可以作為控制單元對某個量的數(shù)值進(jìn)行修改，或直接設(shè)置輸入/輸出量。 7、西門子S7-200系列PLC硬件功能特點 (1) 高速處理能力 (2) 強大靈活的通訊功能 (3)CPU內(nèi)置最多六路高速計數(shù)器(30kHz)。 (4)CPU內(nèi)置兩路高速脈沖輸出。 (5)CPU內(nèi)置脈沖捕捉功能。 (6)立即輸入/輸出功能。 (7)高速中斷響應(yīng)(中斷觸發(fā)后200μs)。 (8)8路PID回路控制。 （三）PLC工作原理 PLC是按照集中采樣、集中掃描的工作方式工作的。整個工作過程可分為自診斷、通信處理、讀取輸入、執(zhí)行程序、改寫輸出5個階段。這種周而復(fù)始的循環(huán)工作模式稱為掃描工作模式。 1、自診斷：每次掃描用戶程序之前，都先執(zhí)行自診斷測試。 （1） 定期檢查CPU模塊的操作 （2） 檢查擴(kuò)展模塊的狀態(tài)是否正常，將監(jiān)控定時器復(fù)位，以及完成一些其他的內(nèi)部工作。 2、 通信處理 在通信處理階段，CPU處理從通信接口和智能模塊接收到的信息。 3、 讀取輸入 在PLC的存儲器中，設(shè)置了一片區(qū)域來存放輸入信號和輸出信號的狀態(tài)，他們分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器。 4、 執(zhí)行程序 LC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按順序排列。在RUN工作模式程序執(zhí)行階段和沒有跳轉(zhuǎn)指令時，CPU從第一條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序。 執(zhí)行程序時，對輸入/輸出的存取通常是通過映像寄存器，而不是實際的I/O點，這樣做有以下好處： (1)程序執(zhí)行階段的輸入值是固定的，程序執(zhí)行完畢再用輸出映像寄存器的值更新輸出點，使系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。 (2)用戶程序讀寫I/O映像寄存器比讀寫I/O點快得多，這樣可以提高程序的執(zhí)行速度。 5、改寫輸出 CPU執(zhí)行完用戶程序后，將輸出映像寄存器的2進(jìn)制數(shù)0/1輸出映像寄存器的2進(jìn)制數(shù)0/1狀態(tài)，傳送到輸出模塊并鎖存起來。 （1） 梯形圖中某一輸出位的線圈通電時，對應(yīng)的映像寄存器的2進(jìn)制數(shù)為1狀態(tài)。信號經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點閉合，使外部負(fù)載通電工作。 （2） 若梯形圖中輸出點的線圈斷電，對應(yīng)的輸出映像寄存器中存放的2進(jìn)制數(shù)為0狀態(tài)，將它送到繼電器型輸出模塊，對應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開觸點斷開，外部負(fù)載斷電，停止工作。 掃描周期：PLC經(jīng)過以上階段的工作過程稱為1個掃描周期，完成一個掃描周期后，又從新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始的進(jìn)行，在不考慮通信處理時，掃描周期T的大小為 T=(輸入/點時間×輸入點數(shù))+(運算速度×程序步)+(輸出/點時間×輸出點數(shù))+故障診斷時間 （四）編程軟件 1、軟件界面 我們采用的編程軟件是V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9，其工作界面主要由引導(dǎo)條、指令樹、符號表、功能區(qū)、狀態(tài)表、編程器、輸出窗口、狀態(tài)條等組成。 (1)引導(dǎo)條:在引導(dǎo)條內(nèi)部選擇“查看”類別，顯示程序塊、符號表、狀態(tài)表、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、交叉引用和通信顯示控制按鈕。 (2)指令樹:提供所有項目對象和為當(dāng)前程序編輯器提供的所有指令的樹形視圖。 2、工具條 ①標(biāo)準(zhǔn)工具條 各鍵從左到右分別為：新建項目、打開項目、打印、打印預(yù)覽、剪切選項并修復(fù)至剪切板、將任意選項復(fù)制至剪切板、在光標(biāo)位置粘貼剪切板內(nèi)容、撤銷最后一個條目、編譯程序塊或數(shù)據(jù)塊、全部編譯、將項目從PLC上載至STEP7Micro/WIN、將STEP7Micro/WIN中項目下載至PLC、符號表名稱按A～Z從小至大排序、符號表名稱按Z～A排序、選項。 ②調(diào)試工具條 各鍵從左到右分別為：將PLC設(shè)為運行模式、將PLC設(shè)為停止模式、程序狀態(tài)監(jiān)控、暫停程序狀態(tài)監(jiān)控、狀態(tài)表監(jiān)控、暫停狀態(tài)監(jiān)控、趨勢圖、暫停趨勢圖、單次讀取、全部寫入、強制PLC數(shù)據(jù)、取消強制PLC數(shù)據(jù)、狀態(tài)圖表全部取消強制、狀態(tài)圖表全部讀取強制數(shù)值。 ③公用工具條 各鍵從左到右分別為：插入網(wǎng)絡(luò)、刪除網(wǎng)絡(luò)、程序注解顯示/隱藏、網(wǎng)絡(luò)注釋顯示/隱藏、切換符號信息表、切換書簽、下一個書簽、上一個書簽、清除全部書簽、在項目中應(yīng)用所有符號、建立未定義符號表。 ④LAD指令工具條 各鍵從左到右分別為：向下連線、向上連線、向左連線、向右連線、編輯觸點、編輯線圈、編輯指令盒。 (4)數(shù)據(jù)塊 可以設(shè)置和修改變量存儲器的初始值和常數(shù)值，并加注必要的注釋說明。 (5)狀態(tài)表 窗口允許將程序輸入、輸出或變量置入圖表中，以便追蹤狀態(tài)。 (6)符號表/全局變量表 允許分配和編輯全局符號。用戶可建立多個符號表，也能在項目中增加S7200系統(tǒng)符號預(yù)定義表。 (7)輸出窗口 在編譯程序時提供信息，如輸出窗口列出程序出錯時，可雙擊錯誤信息，會在程序編輯器窗口中顯示錯誤程序所在網(wǎng)絡(luò)。 (8)狀態(tài)條 提供在STEP7Micro/WIN中的操作狀態(tài)信息。 (9)程序編輯器 包括編輯器、局部變量表和程序視圖?？赏蟿臃指顥l，擴(kuò)展程序視圖。 (10)局部變量表 包含對局部變量所作的賦值。在局部變量表中，建立的變量使用暫時內(nèi)存；地址賦值由系統(tǒng)處理；變量的使用權(quán)限僅限于建立此變量的POU。 (11)菜單條 允許使用鼠標(biāo)或鍵盤執(zhí)行操作。 (12)工具條 為最常用的STEP7Micro/WIN操作提供便利的鼠標(biāo)訪問。 2、與上位計算機通信設(shè)置 用PC/PPI通信電纜連接上位計算機與PLC。 ①打開軟件，點擊位于引導(dǎo)條中的。 ②在彈出的對話框中選擇“PC/PPI通信方式”，點擊，設(shè)置PC/PPI屬性。 ③點擊位于引導(dǎo)條中的，在彈出的對話框中，雙擊，搜尋PLC，尋找到PLC后，選擇該PLC，完成PLC與上位計算機通信參數(shù)設(shè)置。 （五）S7-200內(nèi)部執(zhí)行元件 1、輸入映像寄存器 （1）S7200PLC編址范圍(I0.0～I(xiàn)15.7)：輸入映像寄存器，又稱輸入繼電器，該區(qū)域可以按位操作，輸入繼電器線圈由外部開關(guān)量信號驅(qū)動，常開觸點和常閉觸點供用戶編程使用。 （2）輸入繼電器是PLC用來接收用戶設(shè)備輸入信號的接口。PLC中的“繼電器”與繼電器控制系統(tǒng)中的繼電器有本質(zhì)上的區(qū)別，實質(zhì)是存儲單元。由于存儲單元可以無限次地讀取，所以可以在程序中體現(xiàn)無限次的常開、常閉觸點為編程時使用。但是，需要注意的是“輸入繼電器”線圈只能靠外部信號驅(qū)動，不能在程序內(nèi)部使用指令驅(qū)動。 2、輸出映像寄存器 (1) S7-200PLC的編址范圍(Q0.0～Q15.7)：輸出映像寄存器，又稱輸出繼電器，是用來將PLC的輸出信號傳遞給負(fù)載，線圈用程序指令驅(qū)動。 (2) 輸出映像寄存器是用來將輸出信號傳送到負(fù)載的接口，每一個“輸出繼電器”線圈都與PLC的輸出端相連，當(dāng)“輸出繼電器”線圈被程序驅(qū)動得電時，對應(yīng)的輸出接口在內(nèi)部被PLC連接至對應(yīng)的公共端，用以接通外部負(fù)載電路?！拜敵隼^電器”同樣可以提供無數(shù)對常開、常閉觸點供編程時使用。 六、課后習(xí)題 完成任務(wù)后面的課后思考。