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1、,西门子PLC简单介绍,第一章 西门子PLC简单概述第二章 PLC系统特性及硬件介绍第三章 简单学习PLC软件，创建一个新工程第四章 课堂练习,西门子PLC培训教程,第1章 PLC概述,1.1 PLC的产生1.2 PLC的定义和分类1.3 PLC的功能和特点1.4 PLC的结构与工作过程,传统的生产机械自动控制装置继电器控制系统 优点结构简单、价格低廉、容易操作 。缺点体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差 。应用比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等工业应用场合。,1.1 PLC的产生,用户迫切需要一种先进的自动控制装置,继电器控制系统,先进自动控制系统,可编程序逻辑控制
2、器的产生 美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。,1.2 PLC的定义和分类,PLC的定义 经历：可编程逻辑控制器（PLC）可编程控制器（PC） 通用叫法：可编程序控制器（Programmable Controller，PC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，所以人们还沿用PLC作
3、为可编程控制器的英文缩写。,PLC的分类 一体化紧凑型PLC ：电源、CPU中央处理系统、I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系列。,CPU（基本单元） + 扩展模块,标准模块式结构化PLC ：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC应用系统。如：西门子S7-300、GEPLC系列。,1.3 PLC的功能和特点,PLC的功能 控制功能,逻辑控制 定时控制 计数控制 顺序控制,PLC的功能 数据采集、存储与处理功能,数学运算功能数据处理模拟数据处理,PLC的功能 输入/输出接口调理功能,具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节。
4、,PLC的功能 通信、联网功能,PLC的功能 人机界面功能,PLC的功能 编程、调试等,使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。,STEP7,ProTool,MPI cable,有MPI接口的PG 或PC,PLC的特点 高可靠性丰富的I/O接口模块采用模块化结构运行速度快功能完善编程简单，易于使用系统设计、安装、调试方便维修方便，维修工作量小总价格低,1.4 PLC的结构和工作过程,PLC的基本结构,PLC的扫描过程,第二章 西门子PLC系统特性及硬件介绍,第2章 S7-300系统特性及硬件介绍,2.1 SIMA
5、TIC S7-300系统结构,导轨,系统背版总线,导轨（机架）,S7-300模块,电源模块（选项）,后备电池（CPU313以上）,24V DC连接器,CPU工作模式选择开关,CPU模块,CPU状态及故障指示灯,MMC存储卡（CPU313以上）,MPI多点接口,信号模块的前连接器,前门,信号模块,2.2 S7-300 CPU模块操作,RUN-P：可编程运行模式。在此模式下，CPU不仅可以执行用户程序，在运行的同时，还可以通过编程设备（如装有STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等）读出、修改、监控用户程序。 RUN：运行模式。在此模式下，CPU执行用户程序，还可以通过编程设备读出、监控用户
6、程序，但不能修改用户程序。,1.模式选择开关(1/1),STOP：停机模式。在此模式下，CPU不执行用户程序，但可以通过编程设备（如装有STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等）从CPU中读出或修改用户程序。在此位置可以拔出钥匙。,MRES：存储器复位模式。该位置不能保持，当开关在此位置释放时将自动返回到STOP位置。将钥匙从STOP模式切换到MRES模式时，可复位存储器，使CPU回到初始状态。,1.模式选择开关(2/2),2.状态及故障显示(1/2) SF（红色）：系统出错/故障指示灯。CPU硬件或软件错误时亮。 BATF（红色）：电池故障指示灯（只有CPU313和314配备）。当电池
7、失效或未装入时，指示灯亮。 DC5V（绿色）：5V电源指示灯。CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。 FRCE（黄色）：强制作业有效指示灯。至少有一个I/O被强制状态时亮。 RUN（绿色）：运行状态指示灯。CPU处于“RUN”状态时亮；LED在“Startup”状态以2Hz频率闪烁；在“HOLD”状态以0.5Hz频率闪烁。,2.状态及故障显示(2/2) STOP（黄色）：停止状态指示灯。CPU处于“STOP”或“HOLD”或“Startup”状态时亮；在存储器复位时LED以0.5Hz频率闪烁；在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。 BUS DF（BF）（红色）：总线出错指示灯（只适用于带
8、有DP接口的CPU）。出错时亮。 SF DP：DP接口错误指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。当DP接口故障时亮。,第三章学习软件，STEP7创建工程,3.1 STEP 7编程语言,STEP 7是S7-300/400系列PLC应用设计软件包，所支持的PLC编程语言非常丰富。该软件的标准版支持STL（语句表）、LAD（梯形图）及FBD（功能块图）3种基本编程语言，并且在STEP 7中可以相互转换。,3.2 位逻辑指令,位逻辑指令处理的对象为二进制位信号。位逻辑指令扫描信号状态“1”和“0”位，并根据布尔逻辑对它们进行组合，所产生的结果（“1”或“0”）称为逻辑运算结果 3.2.1 触点与线圈
9、 3.2.2 基本逻辑指令,3.2.1 触点与线圈,在LAD（梯形图）程序中，通常使用类似继电器控制电路中的触点符号及线圈符号来表示PLC的位元件，被扫描的操作数（用绝对地址或符号地址表示）则标注在触点符号的上方，如图所示。,1.常开触点,对于常开触点（动合触点），则对“1”扫描相应操作数。在PLC中规定：若操作数是“1”则常开触点“动作”，即认为是“闭合”的；若操作数是“0”，则常开触点“复位”，即触点仍处于打开的状态。 常开触点所使用的操作数是：I、Q、M、L、D、T、C。,2.常闭触点,常闭触点（动断触点）则对“0”扫描相应操作数。在PLC中规定：若操作数是“1”则常闭触点“动作”，即触
10、点“断开”；若操作数是“0”，则常闭触点“复位”，即触点仍保持闭合。 常闭触点所使用的操作数是：I、Q、M、L、D、T、C。,3.输出线圈（赋值指令）,输出线圈与继电器控制电路中的线圈一样，如果有电流（信号流）流过线圈（RLO=“1”），则被驱动的操作数置“1”；如果没有电流流过线圈（RLO=“0”），则被驱动的操作数复位（置“0”）。输出线圈只能出现在梯形图逻辑串的最右边。 输出线圈等同于STL程序中的赋值指令（用等于号“=”表示），所使用的操作数可以是：Q、M、L、D。,4.中间输出,在梯形图设计时，如果一个逻辑串很长不便于编辑时，可以将逻辑串分成几个段，前一段的逻辑运算结果（RLO）可作
11、为中间输出，存储在位存储器（I、Q、M、L或D）中，该存储位可以当作一个触点出现在其他逻辑串中。中间输出只能放在梯形图逻辑串的中间，而不能出现在最左端或最右端。,与下面程序等效,3.2.2 基本逻辑指令,基本逻辑指令包括：“与”指令“或”指令逻辑块的操作逻辑流取反置位和复位操作RS和SR触发器延时导通定时器延时保持导通定时器,1.逻辑“与” 指令,逻辑“与” 指令使用的操作数可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2种指令形式（STL和FBD），用LAD也可以实现逻辑“与” 运算。,2.逻辑 “或”指令,逻辑 “或”指令使用的操作数可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2种指令形式（STL和FB
12、D），用LAD也可以实现逻辑 “或”运算。,3.逻辑块的操作,4.信号流取反指令,信号流取反指令的作用就是对逻辑串的RLO值进行取反。指令格式及示例见表4-13。当输入位I0.0和I0.1同时动作时，Q4.0信号状态为“0”；否则，Q4.0信号状态为“1”。,5. 置位和复位指令,置位（S）和复位（R）指令根据RLO的值来决定操作数的信号状态是否改变，对于置位指令，一旦RLO为“1”，则操作数的状态置“1”，即使RLO又变为“0”，输出仍保持为“1”；若RLO为“0”，则操作数的信号状态保持不变。对于复位操作，一旦RLO为“1”，则操作数的状态置“0”，即使RLO又变为“0”，输出仍保持为“0
13、”；若RLO为“0”，则操作数的信号状态保持不变。这一特性又被称为静态的置位和复位，相应地，赋值指令被称为动态赋值。,6 RS和SR触发器,RS触发器为“置位优先”型触发器（当R和S驱动信号同时为“1”时，触发器最终为置位状态）；SR触发器为“复位优先”型触发器（当R和S驱动信号同时为“1”时，触发器最终为复位状态）。 RS触发器和SR触发器的“位地址”、置位（S）、复（S）及输出（Q）所使用的操作数可以是：I、Q、M、L、D。,6.1.RS触发器,6.2.SR触发器,6.3.RS触发器和SR触发器的工作时序,示例梯形图程序,工作时序,7. S_ODT（接通延时S5定时器）(1/3),接通延时
14、S5定时器LAD及FBD指令,3. S_ODT（接通延时S5定时器）(2/3),示例程序,工作波形,8. S_ODTS（保持型接通延时S5定时器）(3/3),示例程序,工作波形,3.3 学习软件，新建工程,【例5-6-2】 搅拌控制系统程序设计使用模拟量。,上图所示为一搅拌控制系统，由一个模拟量液位传感器-变送器来检测液位的高低，并进行液位显示。现要求对A、B两种液体原料按等比例混合，请编写控制程序，控制要求如下： 按起动按钮后系统自动运行，首先打开进料泵1，开始加入液料A当液位达到50%后，则关闭进料泵1，打开进料泵2，开始加入液料B当液位达到100%后，则关闭进料泵2，起动搅拌器搅拌10s后，关闭搅拌器，开启放料泵当液料放空后，延时5s后关闭放料泵。按停止按钮，系统应立即停止运行。,
