西门子PLC入门基础
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西门子S7-200SMARTPLC入门基础知识精华一、S7-200 SMART的数据主要分为:1、与实际输入/输出信号相关的输入/输出映象区:I:数字量输入(DI)。
Q:数字量输出(DO)。
AI:模拟量输入。
AQ:模拟量输出。
2、内部数据存储区V:变量存储区,可以按位、字节、字或双字来存取V 区数据。
M:位存储区,可以按位、字节、字或双字来存取M区数据。
T:定时器存储区,用于时间累计。
C:计数器存储区,用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次数。
HC:高速计数器,独立于CPU 的扫描周期对高速事件进行计数,高速计数器的当前值是只读值,仅可作为双字(32 位)来寻址。
AC:累加器,可以像存储器一样使用的读/写器件,可以按位、字节、字或双字访问累加器中的数据。
SM:特殊存储器,提供了在CPU 和用户程序之间传递信息的一种方法。
可以使用这些位来选择和控制 CPU 的某些特殊功能,可以按位、字节、字或双字访问 SM 位。
L:局部存储区,用于向子例程传递形式参数。
S:顺序控制继电器,用于将机器或步骤组织到等效的程序段中,实现控制程序的逻辑分段。
可以按位、字节、字或双字访问 S 存储器存储器范围及特性。
表1.存储器范围数据寻址S7-200 SMART CPU收集操作指令、现场状况等信息,把这些信息按照用户程序指定的规律进行运算、处理,然后输出控制、显示等信号。
所有这些信息都表示为不同格式的数据,作为数据来处理。
各种指令对数据格式都有一定要求,指令与数据之间的格式要一致才能正常工作。
例如,为一个整数数据使用实数(浮点数)运算指令,显然会得到不正确的结果。
数据有不同的长度(以二进制表示它们时,占据的位数不同),也就决定了数值的大小范围。
模拟量信号在进行模/数(A/D)和数/模(D/A)转换时,一定会存在误差;代表模拟量信号的数据,只能以一定的精度表示模拟量信号。
二、二进制、十六进制和十进制所有的数据在PLC中都是以二进制形式表示的。
西门子PLC培训教程2024(全)目录CONTENCT •PLC基础知识•西门子PLC硬件组成及选型•西门子PLC软件编程环境搭建•基本指令集与程序结构设计•高级功能应用与扩展•故障诊断与排除技巧分享01PLC基础知识PLC定义与发展历程PLC定义可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
发展历程从1960年代末期的初创阶段,到1970年代中期的成熟阶段,再到1980年代以后的高速发展阶段,PLC技术不断革新,应用领域也不断扩展。
PLC工作原理及特点工作原理PLC采用循环扫描的工作方式,即按照用户程序存储器中存放的先后顺序逐条执行指令,直到程序结束,然后重新返回第一条指令,开始下一轮新的扫描。
特点PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、易于维护等特点。
此外,PLC还具有丰富的I/O 接口模块和强大的通信功能,可方便地与其他设备进行数据交换。
西门子(Siemens )欧姆龙(Omron )三菱(Mitsubishi )罗克韦尔(Rockwell )常见PLC 品牌与型号介绍作为全球知名的电气和自动化解决方案提供商,西门子PLC 以其高性能、稳定性和广泛的应用领域而著称。
常见型号有S7-200、S7-300、S7-400等。
欧姆龙PLC 以其紧凑的设计、高速的处理速度和丰富的功能而备受赞誉。
常见型号有CP1H 、CP1L 、CJ2M 等。
三菱PLC 以其高性能、低价格和广泛的应用领域而深受用户喜爱。
常见型号有FX3U 、FX5U 、Q 系列等。
罗克韦尔PLC 以其强大的处理能力、灵活的编程方式和广泛的应用领域而著称。
常见型号有MicroLogix 、ControlLogix 、CompactLogix 等。
02西门子PLC硬件组成及选型CPU模块功能与选型方法CPU模块功能作为PLC的核心部件,CPU模块负责执行用户程序、处理数据、控制输入输出等操作,直接影响PLC的性能和速度。
西门子plc基础学问 - 西门子plc1、plc的基本概念可编程把握器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业把握应用而设计制造的。
早期的可编程把握器称作可编程规律把握器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现规律把握。
随着技术的进展,这种装置的功能已经大大超过了规律把握的范围,因此,今日这种装置称作可编程把握器,简称PC。
但是为了避开与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程把握器简称PLC。
2、PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业把握的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同:a. 中心处理单元(CPU)中心处理单元(CPU)是PLC的把握中枢。
它依据PLC系统程序赐予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。
当PLC 投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行规律或算数运算的结果送入I/O 映象区或数据寄存器内。
等全部的用户程序执行完毕之后,最终将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可*性,近年来对大型PLC还接受双CPU构成冗余系统,或接受三CPU的表决式系统。
这样,即使某个CPU消灭故障,整个系统仍能正常运行。
b、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
C、电源PLC的电源在整个系统中起着格外重要得作用。
假如没有一个良好的、可*得电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也格外重视。
一般沟通电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不实行其它措施而将PLC直接连接到沟通电网上去。
西门子plc编程入门基础单选题100道及答案解析1. 在西门子PLC 中,常开触点对应的指令是()A. OB. ONC. AD. AN答案:C解析:A 代表常开触点。
2. 西门子PLC 中,常闭触点对应的指令是()A. OB. ONC. AD. AN答案:D解析:AN 代表常闭触点。
3. 以下哪个是西门子PLC 的置位指令()A. SB. RC. SRD. RS答案:A解析:S 是置位指令。
4. 复位指令在西门子PLC 中是()A. SB. RC. SRD. RS答案:B解析:R 是复位指令。
5. 西门子PLC 中,上升沿检测指令是()A. PB. NC. EUD. ED答案:C解析:EU 是上升沿检测指令。
6. 下降沿检测指令在西门子PLC 里是()A. PB. NC. EUD. ED答案:D解析:ED 是下降沿检测指令。
7. 西门子PLC 中,定时器指令是()A. TB. CC. MD. V答案:A解析:T 代表定时器指令。
8. 计数器指令在西门子PLC 里是()A. TB. CC. MD. V答案:B解析:C 是计数器指令。
9. 西门子PLC 编程中,数据存储区V 表示()A. 变量存储区B. 位存储区C. 定时器存储区D. 计数器存储区答案:A解析:V 表示变量存储区。
10. 位存储区在西门子PLC 中用()表示A. MB. IC. QD. V答案:A解析:M 代表位存储区。
11. 输入映像寄存器在西门子PLC 里是()A. MB. IC. QD. V答案:B解析:I 是输入映像寄存器。
12. 输出映像寄存器在西门子PLC 中为()A. MB. IC. QD. V答案:C解析:Q 是输出映像寄存器。
13. 西门子PLC 中,字节的表示符号是()A. BB. WC. DD. L答案:A解析:B 表示字节。
14. 字在西门子PLC 中的表示符号是()A. BB. WC. DD. L答案:B解析:W 表示字。
西门子PLC入门基础教程1、PLC基本概念可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称 PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。
但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。
2、PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同。
A、中央处理器(CPU)中央处理器(CPU)是PLC的控制中枢。
他按照PLC系统成程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。
当PLC投入运行时,首先他以扫描的方式接受现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后,按指令的规定执行逻辑或数字运算的结果送入I/O映象区或数字寄存器内。
等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。
这样即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。
B、存储器存储系统程序的存储器称为系统存储器。
存储应用软件的存储器称为用户存储器。
{(一) PLC常用的存储器类型1. RAM (Random Assess Memory)这是一种读/写存储器(随机存储器),其存取速度最快,由锂电池支持。
2. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种可擦除的只读存储器。
在断电情况下,存储器内的所有内容保持不变。
(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。
3. EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种电可擦除的只读存储器。
使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。
(二) PLC存储空间的分配虽然各种PLC的CPU的最大寻址空间各不相同,但是根据PLC的工作原理其存储空间一般包括以下三个区域:系统程序存储区⌝系统RAM存储区(包括I/O映象区和系统软设备等)⌝用户程序存储区⌝1. 系统程序存储区在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。
包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。
由制造厂商将其固化在EPROM中,用户不能直接存取。
它和硬件一起决定了该PLC的性能。
2. 系统RAM存储区系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备,如:逻辑线圈、数据寄存器、计时器、计数器、变址寄存器、累加器、等存储器。
(1) I/O映象区由于PLC投入运行后,只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据,在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。
因此,它需要一定数量的存储单元(RAM)以存放I/O的状态和数据,这些单元称作I/O 映象区。
一个开关量I/O占用存储单元中的一个位(bit),一个模拟量I/O占用存储单元中的一个字(16个bit)。
因此整个I/O映象区可看作两个部分组成:开关量I/O映象区、模拟量I/O映象区。
(2) 系统软设备存储区除了I/O映象区区以外,系统RAM存储区还包括PLC内部各类软设备(逻辑线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等)的存储区。
该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保持的存储区域,前者在PLC断电时,由内部的锂电池供电,数据不会遗失;后者当PLC断电时,数据被清零。
1) 逻辑线圈与开关输出一样,每个逻辑线圈占用系统RAM存储区中的一个位,但不能直接驱动外设,只供用户在编程中使用,其作用类似于电器控制线路中的继电器。
另外,不同的PLC还提供数量不等的特殊逻辑线圈,具有不同的功能。
2) 数据寄存器与模拟量I/O一样,每个数据寄存器占用系统RAM存储区中的一个字(16 bits)。
另外,PLC还提供数量不等的特殊数据寄存器,具有不同的功能。
3) 计时器4) 计数器3. 用户程序存储区用户程序存储区存放用户编制的用户程序。
不同类型的PLC,其存储容量各不相同。
}C、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。
如果没有一个良好、可靠得电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。
一般交流电压波动在+10%(+15%)的范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接接到交流电网上去。
3、PLC的工作原理一、扫描技术当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(一)输入采样阶段在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。
输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。
在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。
因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(二)用户程序执行阶段在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。
在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
(三)输出刷新阶段当扫描用户程序结束,PLC就进入输出刷新阶段。
在此期间,CPU按照I/O影响区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。
这时,才是PLC真正输出。
一般来说,PLC的扫描周期包括自诊断,通讯等,及一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
二.PLC的I/O响应时间为了增强PLC的抗干扰能力,提高其可靠性,PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离技术。
为了能实现继电气控制线路的硬逻辑并行控制,PLC采用了不同与一般微型计算机的运行方式(扫描技术)。
以上两个主要原因,使得PLC得I/O响应比一般微型计算机构成的工业控制系统慢得多,起响应时间至少等于一个扫描周期,一般均大于一个扫描周期甚至更长。
所谓I/O的响应时间指从PLC的某已输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。
其最短的I/O响应时间与最长的I/O响应时间如图所示:即(n-1)个扫描周期最短I/O响应时间:最长I/O响应时间:SIEMENS PLC在中国的产品,根据规模和性能的大小,主要有S7-200 S7-300 和S7-400三种,下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。
S7-200针对低性能要求的模块化的小控制系统,他最多可有7个模块的扩展能力,在模块中集成背板总线,他的网络连接有RS-485通讯接口和PROFIBUS两种,可以通过编程器PG访问所有模块,带有电源、CPU和I/O的一体化单元设备。
其扩展模块(EM)有以下几种:数字量输入模块(DI)——24VDC和120/230VAC;数字量输出(DO)——24DC和继电器;模拟量输入模块(AI)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。
还有一个比较特殊的模块-通信处理器(CP)——该模块的功能是可以把S7-200作为主站连接到AS-接口(传感器和执行器接口),通过AS-接口的从站可以控制多大248个设备,这样就可以显著的扩展S7-200的输入和输出点数。
CPU设计有3种手动选择模式:STOP——停机模式,不执行程序;TERM——运行程序,可以通过编程器进行读/写访问;RUN——运行程序,通过编程器仅能进行读操作。
状态指示灯(LED):SF——系统错误(和)CPU内部错误;RUN——运行模式,绿灯;STOP——停机模式,黄灯;DP——分布式I/O(仅对CPU-215)。
存储器卡——用来在没电的情况下不需要电池就可以保存用户程序。
PPI口用来连接变成设备、文本显示器或其他CPU。
S7-300相比较S7-200,S7-300针对的是中小系统,他的模块可以扩展多大32个模块,背板总线也在模块内集成,他的网络连接已比较成熟和流行,有MPI(多点接口)、PROFIBUS和工业以太网,使通讯和编程变的简单和多选性,并可以借助于HWConfig工具可以进行组态和设置参数。
S7-300的模块稍微多一点,除了信号模块(SM)和200的EM模块同类型之外,它还有接口模块(IM)——用来进行多层组态,把总线从一层传到另一层;占位模块(DM)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的模块接口保留一个插槽;功能模块(FM)——执行特殊功能,如计数、定位、闭环控制相当对CPU功能的一个扩展或补充;通信处理器(CP)——提供点对点连接、PROFIBUS和工业以太网。
CPU设计模式选择器有:MRES=模块复位功能;STOP=停止模式,程序不执行;RUN=程序执行,编程器只读操作;RUN-P=程序执行,编程器可读可写操作。
状态指示器:SF,BATF=电池故障;DC5V=内部5V DC电压指示;FRCE=表示至少有一个输入或输出比强制;RUN=当CPU启动时闪烁,在运行模式下常亮;STOP=在停止模式下常亮,有存储器复位请求时慢速闪烁,正在执行复位时快速闪烁。
MPI接口用来连接到编程设备或其他设备,DP接口用来直接连接到分布式I/O。
S7-400同300的区别主要是规模和性能上更强大,启动类型有冷启动(CRST)和热启动(WRST)之分,其他基本一样。
他还有一个外部的电池电源接口,当在线更换电池是可以向RAM提供后备电源。