可编程序控制器的结构和工作原理讲解.ppt

PLC 应用技术 第二章 可编程序控制器的结构和工作原理 2019/5/30 2 2.1 可编程序控制器的组成与基本结构 2.2 可编程序控制器的工作过程与工作原理 2.3 S7-200 系列可编程控制器 2.4 可编程序控制器的编程语言 本章主要内容 2019/5/30 3 本章学习要求 ? 重点内容： S7-200 的结构、原理及编程语言 ? 了解内容： 可编程序控制器的性能指标 ? 难点内容： 梯形图的等效电路 2019/5/30 4 2.1 可编程序控制器的组成与基本结构 PLC 是 一种工业控制用的专用计算机 ， 它的实际组成与一般微型计算机系统基本相 同，也是由 硬件系统和软件系统两大部分组 成 。 PLC 的硬件系统由 主机系统、输入 / 输出 扩展环节及外部设备 组成 。 PLC 的软件系统 由 系统程序 ( 又称系统软 件 ) 和用户程序 ( 又称应用软件 ) 两大部分组成。 2019/5/30 5 一、 PLC 硬件结构示意图 主 机 电 源 微 处 理 器 (CPU) 运 算 器 控 制 器 输 入 单 元 存 储 器 EPROM ( 系 统 程 序 ) RAM ( 用 户 程 序 ) 外 设 I/O 接 口 I/O 扩 展 接 口 用 户 输 入 设 备 输 出 单 元 用 户 输 出 设 备 I/O 扩 展 接 口 PLC 或 上 位 计 算 机 图 形 监 控 系 统 EPROM 写 入 器 打 印 机 盒 式 磁 带 机 编 程 器 外 部 设 备 输入 / 输出 扩展 环节 2019/5/30 6 1. 系统程序 系统程序由 PLC 的制造企业编制，固化在 PROM 或 EPROM 中，安装在 PLC 上，随产品提供给用户。系统程 序包括系统管理程序、用户指令解释程序和供系统调用的 标准程序模块等。 2. 用户程序 用户程序是根据生产过程控制的要求由用户使用制造 企业提供的编程语言自行编制的应用程序。用户程序包括 开关量逻辑控制程序、模拟量运算程序、闭环控制程序和 操作站系统应用程序等。 二、 可编程序控制器的软件系统 2019/5/30 7 2.2 可编程序控制器的工作原理及主要性能指标 一、可编程序控制器的原理 PLC 是采用周期循环扫描的工作方式， CPU 连续执 行用户程序和任务的循环序列称为扫描。 CPU 对用户程 序的执行过程是 CPU 的循环扫描，并用周期性地集中采 样、集中输出的方式来完成的。 一个扫描周期（工作周期）主要分为以下几个阶段： 1. 输入采样扫描阶段 2. 执行用户程序扫描阶段 3. 输出刷新扫描阶段 2019/5/30 8 二、可编程序控制器的等效电路 2.2 可编程序控制器的工作原理及主要性能指标 2019/5/30 9 三、可编程序控制器的主要技术指标 ? 1. 输入 / 输出点数 ? 2. 存储容量 ? 3. 扫描速度 ? 4. 指令系统 ? 5. 通信功能 2.2 可编程序控制器的工作原理及主要性能指标 2019/5/30 10 西门子 S7 系列可编程控制器分为 S7-400 、 S7-300 、 S7-200 三个系列，分别为 S7 系列的大、 中、小型（超小型）可编程控制器系统。 S7-200 系列可编程控制器有 CPU21X 系列， CPU22X 系列，其中 CPU22X 型可编程控制器提供 了 4 个不同的基本型号，常见的有 CPU221 ， CPU222 ， CPU224 和 CPU226 四种基本型号。 2.3 S7-200 系列可编程控制器 2019/5/30 11 一、 S7-200 PLC 系统组成 1 ． CPU 模块 SIMATIC S7-200 系统 CPU 22X 系列 PLC 主机（ CPU 模 块）的 外形 ： 2.3 S7-200 系列可编程控制器 2019/5/30 12 CPU 型号 2.3 S7-200 系列可编程控制器 2019/5/30 13 CPU 22X 主要技术性能指标 7