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1、西门子可编程控制器PLC培训,PLC介绍S7-200功能结构S7-200主要模块S7-200编程软件介绍S7-200组网,PLC介绍,SIMATIC 系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。,在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC，本次培训对PLC的发展、基本结构、配
2、置、应用等基本知识作一简介，以期对各位有所帮助。,PLC发展,在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称ProgrammableController（PC）。,个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Progra
3、mmableLogicController（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。本培训主要针对西门子公司的S7-200系列PLC做介绍,S7-200系列出色表现在以下几个方面：-*极高的可靠性-*极丰富的指令集-*易于掌握-*便捷的操作-*丰富的内置集成功能-*实时特性-*强劲的通讯能力-*丰富的扩展模块-,S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中
4、央空调，电梯控制，运动系统。-,S7-200主要模块,CPU模块模拟量模块数字量模块通讯模块显示模板通讯连接,S7-200 CPU单元,CPU单元 集成的24V负载电源：可直接连接到传感器和变送器（执行器），CPU 221，222具有180mA输出，CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分别输出280，400mA。可用作负载电源。,CPU单元组成及功能,不同的设备类型 CPU 221226各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。本机数字量输入/输出点 CPU 221具有6个输入点和4个输出点，CPU 222具有8个输入点和6个输出点，CPU 224具有14个输入点和10个
5、输出点，CPU 224XP具有14个输入点和10个输出点，CPU 226具有24个输入点和16个输出点。,CPU单元组成及功能,本机模拟量输入/输出点 CPU 224XP具有2个输入点，1个输出点。中断输入 允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。高速计数器 CPU 221/222 4个高速计数器（30KHz），可编程并具有复位输入，2个独立的输入端可同时作加、减计数，可连接两个相位差为90的A/B相增量编码器 CPU224/224XP/226 6个高速计数器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。,CPU单元组成及功能,CPU 222/224/224XP/226 可方便地用数
6、字量和模拟量扩展模块进行扩展。可使用仿真器（选件）对本机输入信号进行仿真，用于调试用户程序。模拟电位器 CPU221/222 1个 CPU224/224XP/226 2个 CPU221/222/224/224XP/226 2个 脉冲输出 2路高频率脉冲输出（最大20KHz），用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。,CPU单元组成及功能,实时时钟 例如为信息加注时间标记，记录机器运行时间或对过程进行时间控制。EEPROM存储器模块（选件）可作为修改与拷贝程序的快速工具（无需编程器），并可进行辅助软件归档工作。电池模块用于长时间数据后备。用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部
7、的超级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。,CPU226详细介绍,对CPU的集成模块，CPU性能，使用环境，电气特性等作详细的介绍。CPU226详细介绍：.doc,数字量模块,数字量模块分数字量输入，数字量输出。S7-200的CPU单元其本身就含有一定数量的数字量集成，考虑到某些场合需要大量的数字量信号，西门子公司设计了数字量扩展模块，可以将模块直接挂到CPU模块上即可实现数字量扩展。常用的有EM221,EM223等。本课通过对EM221的讲解使大家了解数字量模块。,EM 223 数字量混合模块,EM 223 24 VDC 4输
8、入/4输出 EM223详细介绍：.doc,EM 223 数字量模块连接说明,模拟量模块,模拟量模块分模拟量输入，模拟量输出。现场需要采集模拟量信号，并对模拟量进行处理，实现对现场工艺的监视和控制。为此西门子公司设计了模拟量模块，可以将模块挂到CPU模块上实现模拟量模块的扩展。常用的有EM231,EM233等。本课通过对EM231的讲解使大家了解模拟量模块。,EM 231模拟量输入/输出模块,标准模拟信号电流型4-20mA 或电压型0-5V,模拟量模块根据不同的信号类型，有不同的接线方式。EM231 为模拟量输入/输入的混合模块，有4路模拟量输入接口，1路模拟量输出接口。EM213的详细介绍EM
9、231详细介绍：.doc,EM231的接线说明,EM231内部结构,EM231输入数据字格式,CPU中模拟量输入字中12位数据值的存放位置 如图模拟量到数字量转换器(ADC)的12位读数，其数据格式是左端对齐的。最高有效位是符号位：0表示是正值数据字，对单极性格式，3个连续的0使得ADC计数数值每变化1个单位则数据字的变化是以8为单位变化的。对双极性格式，4个连续的0使得ADC计数数值每变化1个单位，则数据字的变化是以16为单位变化的。,通讯模块,通讯是PLC的另外一个强大的功能，是实现网络化，智能化的必要途径。S7-200系列的CPU一般本身就至少含有一个通讯口，可以实现RS485通讯，可以
10、通过自定义的方式编写通讯协议。但是，对于特定的通讯方式，如PROFIBUSDP 以太网等，可以通过特定的接口模块实现与网络的连接，这种方式更加简单，可靠性高。,EM277 DP通讯模块,S7-200系列的PLC没有DP通讯接口，然而Profibus-DP是广泛应用的西门子工业现场通讯网络，为实现系统集成化，网络化，智能化提供必要条件。为此需要将S7-200系列PLC接入网络需要DP接口模块。西门子公司设计了DP通讯接口模块EM277，通过它能够方便地将S7-200接入DP网络，实现对S7-200的DP通讯。,EM277 说明,EM 277的详细介绍如 EM 277 PROFIBUS DP模块.
11、doc,EM277 指示等说明,EM 277状态灯当EM 277 PROFIBUS-DP模块单独作为MPI从站使用时，只有绿色电源灯点亮,DP接口的说明,EM 277 PROFIBUS-DP模块的前视图,显示模块 TD200,TD200文本显示器是所有SIMATIC S7-200系列操作员界面问题的最佳解决方法。TD200连接很简单，只需用它提供的连接电缆接到CPU 22X系列PPI接口上即可。不需要单独的电源。,TD200 用途,显示信息。在控制系统中起设定和修正参数的作用，例如：改变动作、报警等的设定值，设定实时时钟的时间等。可以提供8个由用户自定义的功能键。提供密码保护功能。,TD200
12、 功能,文本信息的显示：用选择项确认方法可显示最多80条信息，每条信息最多可包含4个变量。五种系统语言 可设定实时时钟。提供强制I/O点诊断功能。提供密码保护功能。过程参数的显示和修改，参数在显示器中显示并可用输入键进行修改，例如，进行温度设定或速度改变。,TD200 功能,可编程的8个功能键可以替代普通的控制按钮，作为控制键。这样还可以节省8个输入点。可选择通讯的速率。输入和输出的设定：8个可编程功能键的每一个都分配了一个存储器位。例如：这些功能键可在系统启动，测试时进行设置和诊断。又例如：可以不用其它的操作设备即可实现对电动机的控制。可选择显示信息刷新时间。,TD200 技术参数,TD20
13、0 特点,牢固的塑料壳，前面板IP65防护等级。27mm的安装深度，无须附件即可安装在箱内或面板内，或用作手持设备。背光LCD液晶显示：即使在逆光情况下也易看清。人体工学设计的输入键位于可编程的功能键上部。TD200中文版内置国标汉字库 内置连接电缆的接口。如果TD200与S7-200系列之间距离超过2.5 m，需接额外电源。这时用 Profibus总线电缆连接。,编程工具,软件：STEP 7 MicroWIN 特点1、在Windows平台上运行的SIMATIC S7-200软件简单、易学 2、能够解决复杂的自动化任务 3、可以快速进入，节省编程时间 4、具有扩展功能 5、基于标准的Windo
14、ws软件（类似于Winword,Outlook等标准应用软件）,编程语言1.梯形图2.STL3.LAD,编程工具,PC/PPI电缆 S7-200编程电缆，5米，光电隔离，内置RS232C/RS485转换，带RTS开关。用于S7-200与PC或DTE设备之间的连接，如打印机，条码阅读器等。,编程电缆工作过程,当数据从RS-232传送到RS-485口时，PC/PPI 电缆是发送模式。当数据从RS-485传送到RS-232口时，PC/PPI 电缆是接收模式。当检测到RS-232的发送线有字符时，电缆立即从接收模式转换到发送模式。当RS-232发送线处于闲置的时间超过电缆切换时间时，电缆又切换到接收模
15、式。这个时间与电缆上的DIP开关设定的波特率选择有关。,PLC网络,网络功能是PLC智能化、集成化的重要前提保证。通过组网，将S7-200接入网络，可以和其他网络中的设备进行通讯，实现对网络中设备的监视和控制。图为通过EM 277将S7-200 CPU作为DP从站连接到网络,DP网络特性,通过EM 277 PROFIBUS-DP扩展从站模块，可将S7-200 CPU连接到PROFIBUS-DP网络。EM 277经过串行I/O总线连接到S7-200 CPU。PROFIBUS网络经过其DP通信端口，连接到EM 277 PROFIBUS-DP模块。这个端口可运行于9600波特和12M波特之间的任何P
16、ROFIBUS波特率。作为DP从站，EM 277模块接受从主站来的多种不同的I/O配置，向主站发送和接收不同数量的数据。这种特性使用户能修改所传输的数据量，以满足实际应用的需要。,DP网络特性,与许多DP站不同的是，EM 277模块不仅仅是传输I/O数据。EM 277能读写S7-200 CPU中定义的变量数据块。这样，使用户能与主站交换任何类型的数据。首先将数据移到S7-200 CPU中的变量存储器，就可将输入、计数值、定时器值或其它计算值传送到主站。类似地，从主站来的数据存储在S7-200 CPU中的变量存储器内，并可移到其它数据区。EM 277 PROFIBUS-DP模块的DP端口可连接到
17、网络上的一个DP主站上，但仍能作为一个MPI从站与同一网络上如SIMATIC编程器或S7-300/S7-400 CPU等其它主站进行通信。,PROFIBUS-DP 网络,图34表示有一个CPU 224和一个EM 277 PROFIBUS-DP模拟的PROFIBUS网络。在种场合，CPU-315-2是DP主站，并且已通过一个带有STEP 7编程软件的SIMATIC编程器进行组态。CPU 224是CPU 315-2所拥有的一个DP从站，ET 200 I/O模块也是CPU 315-2的从站。S7-400 CPU连接到PROFIBUS网络，并且藉助于S7-400 CPU用户程序中的XGET指令，可从CPU 224读取数据。,组网的要求,对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲，选择网络非常重要的。首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准,总结,讲授PLC的功能、应用详细说明PLC的硬件结构，主要扩展模块 对PLC网络进行介绍对PLC编程语言进行讲解,
