可编程序控制器及其应用 第3版 项目1 交流电动机PLC控制系统设计.pptxVIP

可编程序控制器及其应用（第3版） 项目1 交流电动机PLC控制系统设计1.1 初识S7-200 SMART硬件及编程软件1.1.1　任务目标1）认识S7-200 SMART PLC硬件组成2）完成S7-200 SMART PLC外部接线工作3）掌握编程软件的安装与使用 1.1.2　任务描述1）根据控制对象和控制要求，选择合适的PLC硬件组成，设计控制电路图。2）完成PLC的外部接线工作。3）要完成PLC控制程序的设计与编辑工作。4）把编辑好的程序下载到PLC中进行调试直至满足控制要求为止。 要完成PLC控制程序设计，一般要经历程序设计前的准备工作、设计程序框图、编写程序、程序调试和编写程序说明书五个步骤。 1.1.3　任务准备1.PLC定义PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为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、计数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，控制各种机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。2.PLC的工作特点1）抗干扰能力强，适合工业现场的恶劣环境。2）编程易学，控制功能强，与外部连接简单，调试方便。 3.PLC的应用领域1）开关量逻辑控制。2）位置控制。3）过程控制。4）数据处理。5）通信联网。4.PLC的分类 按控制规模将PLC分为微型、小型、中型和大型4种类型。微型PLC的I/O点数一般在64点以下，小型PLC的I/O点数一般在256点以下，中型PLC的I/O点数一般在1024点以下，大型PLC的I/O点数一般在1024点以上，软硬件功能极强，运算和控制功能丰富，具有多种自诊断功能，能和多种网络相连，具有多CPU和冗余控制功能。 5.PLC的编程语言1）梯形图（LD）。2）指令表（IL）。3）顺序功能图（SFC )。4）函数块图（FBD）。5）结构文本（ST）。6.PLC的组成框图 PLC应用系统框图7.PLC的工作原理（1）PLC工作模式1）运行模式（RUN）2）停止模式（STOP） 7.PLC的工作原理（1）PLC工作模式（2）PLC工作原理1）RUN模式的5个工作阶段：内部、通信、输入、程序执行、输出2）STOP模式的2个阶段：内部处理、通信服务 1.1.4　任务实施 1.CPU模块 S7-200 SMART共有14种CPU模块，分为经济型（2种）、紧凑型（4种）和标准型（8种），以适应不同现场。 2．紧凑型CPU 继电器输出的紧凑型CPU，例如CPU CR20s。仅有一个串口，没有扩展功能，没有实时时钟、读卡器，硬件功能和通信功能较差，价格便宜。 3．标准型CPU 可扩展6个扩展模块，SR和ST分别是继电器输出和场效应晶体管输出型。有56个字的AI和56个字的AQ。以太网端口有很强的通信功能，最多3个通信端口。200kHz的高速计数器，晶体管输出的CPU有2点或3点100kHz高速输出。 4．CPU模块中的存储器 PLC的程序分为操作系统和用户程序。 RAM（随机存取存储器）的工作速度高、价格便宜、改写方便。断电后储存的信息丢失。 ROM（只读存储器）只能读出，不能写入。断电后储存的信息不会丢失。 EEPROM（可以电擦除可编程的只读存储器）的数据可以读出和改写，断电后信息不会丢失。写入数据的时间比RAM长，改写的次数有限制。用EEPROM来存储用户程序和需要长期保存的重要数据。 5．CPU的接线图（CPU SR20） 6．数字量扩展模块 （1）数字量输入电路 有8点、16点的输入、输出模块，16点、32点输入/输出模块。输出模块有晶体管和继电器两种。 1M是同一组输入点各内部输入电路的公共点。输入电流为数毫安。外接触点接通时，发光二极管亮，光敏三极管饱和导通；反之发光二极管熄灭，光敏三极管截止，信号经内部电路传送给CPU模块。图1-5 数字量输入电路 （2）数字量输出电路 继电器输出电路可以驱动直流负载和交流负载，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，动作速度慢，动作次数有限。 场效应管输出电路只能驱动直流负载。反应速度快、寿命长，过载能力稍差。 7. 模拟量扩展模块（1）模拟量输入模块有4AI、 8AI、 2AO、 4AO、2AI/1AO、4AI/2AO、热电阻、热电偶模块。电压模式的分辨率为12位+符号位，电流模式的分辨率为12位。性满量程输入范围对应的数字量输出为0～27648。双极性满量程输入范围对应的数字量输出为?27648～+27648。 （2）模拟量输出模块