西门子PLC编程及应用 教学课件 作者 刘美俊 第1章可编程序控制器基础.pptVIP

第1章 可编程序控制器基础 1.1 可编程序控制器的基本概念与硬件结构 1.2 可编程序控制器的特点、主要功能及性能指标 1.3 可编程序控制器的工作原理与编程语言 1.4 可编程序控制器的应用及发展 1.1 可编程序控制器的基本概念与硬件结构 1.1.1 可编程序控制器的基本概念 1.1.2 可编程序控制器的硬件结构 1.1.1 可编程序控制器的基本概念 可编程序控制器（PLC，Programmable Logic Controller）是在传统顺序控制器的基础上引入微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术等形成的新型工业控制装置。它具有控制能力强、可靠性高、配置灵活、编程简单等优点，是当代工业自动化技术领域中应用场合最多的工业控制装置之一，也被公认为是现代工业自动化的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。 1.1.2 可编程序控制器的硬件结构 主机 输入/输出（I/O）接口 电源 编程器 输入/输出（I/O）扩展接口 外部I/O接口 1.2 可编程序控制器的特点、主要功能及性能指标 1.2.1 可编程序控制器的特点 1.2.2 可编程序控制器的主要功能及性能指标 1.2.3 S7-200 PLC概述 1.2.4 S7-300/400 PLC的概述 1.2.1 可编程序控制器的特点 1. 可靠性高、抗干扰能力强 2. 编程简单、使用方便 3. 功能完善、通用性强 4. 设计安装简单、维护方便 5. 体积小、质量轻、能耗低 1.2.2 可编程序控制器的主要功能及性能指标 1. 可编程序控制器的主要功能 2. PLC的性能指标 1. 可编程序控制器的主要功能 （1）逻辑控制功能 （2）定时控制功能 （3）计数控制功能 （4）步进控制功能 （5）数据处理功能 （6）过程控制功能 （7）通信连网功能 （8）监控功能 （9）停电记忆功能 （10）故障自诊断功能 2. PLC的性能指标 （1）存储容量 （2）I/O点数 （3）扫描速度 （4）指令系统 （5）内部元件的种类与数量 （6）特殊功能单元 （7）可扩展能力 （8）通信能力 1.2.3 S7-200 PLC概述 1.2.4 S7-300/400 PLC的概述 1. S7-300 PLC的概述 2. S7-400的概述 1. S7-300 PLC的概述 （1）标准型 （2）紧凑型 （3）故障安全型 （4）技术功能型 S7-300系列PLC的主要功能特点如下： 1）运算速度快、PLC循环周期短。0.1～0.6μs的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。 2）编程能力强。可以用于复杂功能的编程与控制，支持多种编程语言。浮点数运算功能可有效地实现更为复杂的算术运算。 3）人机界面（HMI）。方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。 4）诊断功能。CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（如超时、模块更换等）。 5）口令保护。多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。 6）强大的通信功能。方便用户的STEP 7的用户界面提供了通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。SIMATIC S7-300具有多种不同的通信接口，多种通信处理器用来连接AS-i接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。 2. S7-400的概述 除了具有S7-300系列系统的功能外，S7-400还具有如下的增强功能： 1）冗余设计的容错自动化系统。硬件冗余CPU同步速率更快，同步光缆最长可达10km。 2）处理速度显著提高。CPU处理速度比同型号其他机器整体提高3～70倍，417型CPU最快高达0.03?s/bit。执行复杂数学运算的速度最高提高到原来的70倍。工作内存加倍，最高达20MB。S7定时器和计数器个数提高8倍，达到2048个。 3）多CPU处理。在S7-400中央机架上，最多4个有多CPU处理能力的CPU同时运行。这些CPU自动地、同步地变换其运行模式，可以同步执行控制任务。使用多CPU中断（OB60）可以在相应的CPU中同步地响应一个事件。而且，由于工作方式的复杂，CPU模块上的指示灯也很多。 4）扩展能力。中央机