机床电气控制与PLC 教学课件 作者 王浩 1_第3章 3.1～3.2.docVIP

章节课题 第3章 典型机床的PLC控制（3.1～3.2） 课时 2 教 学 目 的 1.了解PLC的产生过程、特点、分类、应用及发展趋势； 2.掌握PLC的基本结构、工作原理和常用的编程语言； 3.掌握S7-200系列PLC的数据存储区及元器件功能。 重点难点 重点与难点：S7-200系列PLC数据存储区及元器件功能 教学方法 通过实物、图片或视频，介绍PLC的外观、特点、分类等。 教具及参考书 教具：西门子PLC 参考书： 王浩．机床电气控制与PLC．机械工业出版社 作业 习题3-1 课 后 小 结 1. PLC系统的组成及工作原理 2.PLC的表达方式 3.PLC的技术指标 4.PLC的分类 5.S7-200系列PLC介绍 6.S7-200系列PLC数据存储区及元器件功能 教学内容 第3章 典型机床的PLC控制 知识目标： 1.了解PLC的产生过程、特点、分类、应用及发展趋势； 2.掌握PLC的基本结构、工作原理和常用的编程语言； 3.掌握S7-200系列PLC的数据存储区及元器件功能。 技能目标： 认识S7-200系列PLC，理解其内部元件与继电器的异同 教学内容 问题导入 美国通用汽车公司（GM）于1968年提出了汽车装配生产线改造项目控制器的十项指标。1969年，美国数字设备公司（DEC）首先研制出第一台符合要求的控制器，即可编程逻辑控制器（PLC），并在美国GE公司的汽车自动装配线上试用成功。 3.1 初步认识PLC 3.1.1 PLC系统的组成及工作原理 1．PLC系统的组成 （1）硬件 可编程序控制器主机的硬件电路由中央处理器（CPU）、存储器、基本I/O接口电路、外设接口、电源等五部分组成。 （2）软件系统 可分为系统程序和用户程序两大类 2．PLC系统的工作原理 （1）扫描工作方式 （2）扫描周期 （3）工作过程 （4）输入／输出滞后时间 3.1.2 PLC的表达方式 1．梯形图编辑器（LAD） 2．指令表（IL） 3．功能块图编辑器（FBD） 4．顺序功能图（SFC） 5．结构文本（ST） 教学内容 3.1.3 PLC的技术指标 1．I/O点数 2．存储容量 3．扫描速度 4．指令系统 5．可扩展性 6．通信功能 3.1.4 PLC的分类 1．按I/O点数和功能分类 2．按结构形式分类 3．按用途分类 3.2 S7-200系列PLC 3.2.1 S7-200系列PLC介绍 1．S7-200系列PLC S7-200系列PLC有CPU21X和CPU22X两代产品，CPU21X系列PLC现在已经很少使用，CPU22X系列PLC应用较多。CPU22X型PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226四种基本型号。 2．CPU224 PLC系统的构成 图3-9 CPU224 PLC系统 3． CPU22X系列PLC主要技术指标 教学内容 3.2.2 S7-200系列PLC数据存储区及元器件功能 1．输入继电器（I） 每个输入继电器都有一个PLC的输入端子相对应，用于接收外部的开关信号。 当外部的开关信号闭合，则输入继电器的线圈得电，在程序中其常开触点闭合、常闭触点断开。 这些触点可以在编程时任意使用，使用次数不受限制。 2．输出继电器（Q） 每个输出继电器都有一个PLC上的输出端子相对应。 当通过程序使输出继电器线圈得电时，PLC主机上的输出端开关闭合，可以作为控制外部负载的开关信号。 同时在程序中其常开触点闭合、常闭触点断开。这些触点可以在编程时任意使用，使用次数不受限制。 3．通用辅助继电器（M） 通用辅助继电器如同继电器控制系统中的中间继电器，在PLC中没有输入/输出端与之对应，因此通用辅助继电器的线圈不直接受输入信号的控制，其触点不能驱动外部负载，外部负载必须由输出继电器的外部硬接点来驱动。 辅助继电器的常开、常闭接点在PLC的梯形图中可以无限次的自由使用。 4．特殊标志继电器（SM） 特殊标志继电器是一种特殊的辅助继电器，它具有特殊功能或具有与存储系统状态变量相关的控制参数和信息。用户可以通过特殊标志来沟通PLC与被控程序，以便实现一定的控制动作；也可以通过直接设置某些特殊标志继电器位来使设备实现某种功能。例如： SM0.1：首次扫描为1，以后为0。常用来对程序进行初始化，属只读型。 SM0.2：当机器执行数学运算的结果为负时，该位被置1，属只读型。 5．变量存储器（V） 6．局部变量存储器（L） 7．顺序控制继电器（S） 8．定时器（T） 9．计数器（C） 10．模拟量输入映像寄存器（AI）／输出映像寄存器（AQ） 11．高速计数器（HC） 12．累加器（AC） 教育部高等职业教育示范专业规划教材 《