西门子LC教程从入门到精通精品PPT课件
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西门子PLC教程从入门到精通--资料
更新时钟、特殊寄存器
STOP
CPU运行方式？ RUN
执行程序
扫描 过程
处理程序
执行自诊断
PLC正常？
Y
N 存放自诊断错误结果
致命错误？
N
Y CPU强制为STOP
扫描 过程
出错 处理
信号
PLC的扫描过程
输
输
入
I0.0
I0.1
Q4.1
出
输
输
映
Q4.1
输
M10.0
映
出
入 端
像
M10.0 I0.1
Q4.2
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作为可编程控制器的英文缩写。
紧凑型CPU（6种） 标准型CPU（5种） 革新型CPU（5种） 户外型CPU（3种） 故障安全型CPU（3种） 特种型CPU（2种）
1.紧凑型CPU(1/2)
CPU 312C：带有集成的数字量输入和输出，并具有与过程 相关的功能，比较适用于具有较高要求的小型应用。CPU运 行时需要微存储卡（MMC）。
CPU 314 IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有 集成的数字量I/O，并具有扩展的特殊功能，具有特殊功能和 特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下且对响应时间和 特殊功能有较高要求的系统。
CPU 314（户外型）：具有高速处理时间和中等规模I/O配 置的CPU。比较适用于恶劣环境下，要 求中等规模的程序量和中等规模的指令 执行时间的系统。
西门子PLC培训教材PPT课件
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
8、然后点击SUBNET的NEW按钮，生成一个PROFIBUS NET的窗口将弹出。点中NETWORK SETTING页面，你可以在这里设置PROFIBUS-DP的参数，包括速率、协议类型。
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
9、点击确定，即可生成一个PROFIBUS-DP网络
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
S7-300网络特点 下一页
网络详细信息
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
S7-300硬件组态
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
8、点击STATION\Properties,打开 PC STATION 属性画面，点开CONFIGURATION 页。在 中间的框中是PC STATION 的组态文件的文件夹地址和名称。我们可以用该文件配置PC机的 CP5611网卡
以上是一个完整的网络组态过程！
MPI网络通讯： 回顾
PROFIBUS网络通讯：回顾 》22页
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
S7-200硬件特点和系统配置
➢ s7-200系列可编程 控制器是西门子PLC产品中的小型一组 ，即为Micro PLC ➢中央处理单元 CPU 221、CPU222、CPU224、CPU226 ➢扩展模块
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
西门子 PLC教程 S7-200/S7-300
工业以太网 CP243-1 通讯处理器
西门子PLC自学教程(从入门到精通)
软件编程规范与技巧
编程技巧
编程规范：遵循结构化编程 、模块化设计原则，编写清
晰易懂的程序。
01
02
03
合理使用中间变量和临时寄 存器，提高程序可读性和可
维护性。
采用循环结构和子程序调用 ，简化程序结构，提高运行
效率。
04
05
对关键代码段进行注释和说 明，方便后期维护和调试。
系统调试流程及注意事项
自动化生产线调试结果展示与 总结
展示生产线运行过程中的各 项参数监控界面
总结调试过程中遇到的问题及 解决方法
调试结果展示与总结
01
02
03
分析系统性能及优化方向
智能楼宇环境监控调试结果展示 与总结
展示环境参数实时监测界面及设 备控制界面
调试结果展示与总结
总结调试过程中遇到的问题 及解决方法
分析系统性能及优化方向
实例分析
通过实例分析，加深对梯形图编程语 言的理解和应用。
编程规则与技巧
学习梯形图的编程规则，如并联、串 联、置位、复位等，并掌握一些编程 技巧，如使用中间变量、避免双线圈 输出等。
指令表（STL）编程语言介绍
1 2 3
指令表基本概念
了解指令表的组成元素，如操作码、操作数、注 释等。
编程规则与技巧
学习指令表的编程规则，如赋值、比较、逻辑运 算等，并掌握一些编程技巧，如使用立即数、间 接寻址等。
实例分析
通过实例分析，加深对指令表编程语言的理解和 应用。
顺序功能图（SFC）编程语言介绍
顺序功能图基本概念
了解顺序功能图的பைடு நூலகம்成元素，如步、转换条件、动作等。
编程规则与技巧
学习顺序功能图的编程规则，如选择序列、并行序列、跳 转等，并掌握一些编程技巧，如使用局部变量、优化转换 条件等。
西门子PLC培训讲稿概述PPT课件
第9页/共22页
九、PLC控制器的特点
1. 控制程序可变，具有很好的柔性，在生产工艺流程改变或生产 设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改变程序就可满足 要求．因此，除单机控制外，PLC在柔性制造单元（FMC）,柔性制造 系统（FMS），以致工厂自动化（FA）中也被大量采用．
2. 具有高度可靠性，适用于工业环境，PLC产品的平均故障间隔 时间（MTBF）一般可达到5年以上，因此是一种高度可靠的工业产品， 大大提高了生产设备的运行效率．PLC不要求专用设备的机房，这为 工业现场的大量直接使用提供了方便．
第21页/共22页
感谢您的观看！
第22页/共22页
第8页/共22页Leabharlann 、PLC的定义和硬件、软件的基本构 成
根据IEC标准，给PLC下的定义： 它是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，它使
用可编程存储器内部储存用户设计的指令，这些指令用来实 现特殊的功能，诸如逻辑运算，顺序操作，定时，计数以及 算术运算和通过数字或模拟输入／输出来控制各种类型的机 械或过程。
第20页/共22页
（八）PLC 的I/O模板
中 央 处 理 器 和 中 央 存 储 器 通 过 总 线 与 输 入 ／ 输 出 （ I/O ） 交 换 信 息．PLC以输入／输出接口从被控过程采集信息和用来控制被控过程．因此 I/O在PLC中起重要作用．工业控制机通常使用在比较恶劣，苛刻的现场环 境，这就对I/O提出比较高的要求．尽管I/O摸板的电路并不十分复杂，但 PLC用的I/O，工艺都十分考究，对于抑制工业环境带来的干扰都采取了许 多有效措施(要符合EMC 电磁兼容性标准)．此外，为了用户接线和检查的 方便，所有I/O摸板都带有端子或方便可靠的接插座，以及标志状态的指示 灯．
九、PLC控制器的特点
1. 控制程序可变，具有很好的柔性，在生产工艺流程改变或生产 设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改变程序就可满足 要求．因此，除单机控制外，PLC在柔性制造单元（FMC）,柔性制造 系统（FMS），以致工厂自动化（FA）中也被大量采用．
2. 具有高度可靠性，适用于工业环境，PLC产品的平均故障间隔 时间（MTBF）一般可达到5年以上，因此是一种高度可靠的工业产品， 大大提高了生产设备的运行效率．PLC不要求专用设备的机房，这为 工业现场的大量直接使用提供了方便．
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第8页/共22页Leabharlann 、PLC的定义和硬件、软件的基本构 成
根据IEC标准，给PLC下的定义： 它是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，它使
用可编程存储器内部储存用户设计的指令，这些指令用来实 现特殊的功能，诸如逻辑运算，顺序操作，定时，计数以及 算术运算和通过数字或模拟输入／输出来控制各种类型的机 械或过程。
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（八）PLC 的I/O模板
中 央 处 理 器 和 中 央 存 储 器 通 过 总 线 与 输 入 ／ 输 出 （ I/O ） 交 换 信 息．PLC以输入／输出接口从被控过程采集信息和用来控制被控过程．因此 I/O在PLC中起重要作用．工业控制机通常使用在比较恶劣，苛刻的现场环 境，这就对I/O提出比较高的要求．尽管I/O摸板的电路并不十分复杂，但 PLC用的I/O，工艺都十分考究，对于抑制工业环境带来的干扰都采取了许 多有效措施(要符合EMC 电磁兼容性标准)．此外，为了用户接线和检查的 方便，所有I/O摸板都带有端子或方便可靠的接插座，以及标志状态的指示 灯．
西门子PLC授课PPT
多为128个）物理输出点被立即置位，同时，相应的输出映像寄存器的内容也
被刷新。
用法：SI
bit, N
例： SI
Q0.0, 2
注意：bit只能是Q类型。
（4）RI，立即复位指令
用立即复位指令访问输出点时，从指令所指出的位（bit）开始的
N个（最多为128个）物理输出点被立即复位，同时，相应的输出映像
//如果本梯级中将 I0.1 的触点改
//为 Q0.0 的常开触点，则成为电
//机起动停止控制环节的梯形图。
LDN I0.0
//装入常闭触点
ON
I0.1
//或常闭触点
AN
I0.2
//与常闭触点
=
Q0.1
//
LD
I0.0
//
O
I0.1
//
A
I0.2
//
NOT
//取非，即输出反相
5
=
Q0.3
//
第五章 PLC的基本指令及程序设计
I0.0 Q0.0 Q0.1
第五章 PLC的基本指令及程序设计
LD
I0.0
EU
=
Q0.0
//输入常开触点 //脉冲正跳变 //输出触点
LD
I0.0
//
ED
//脉冲负跳变
=
Q0.1
//
25
图5-12 跳变应用
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.9 逻辑堆栈操作指令
S7-200系列PLC使用一个9层堆栈来处理所有逻
12
（3）ALD指令无操作数。
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.6 置位和复位指令
S(Set):置位指令 、R(Reset):复位指令 置位即置1，复位即置0。置位和复位指令可以将位存储区的某一位
《西门子PLC培训系列》PPT课件
某食品饮料生产线自动化控制系 统设计。
04
CATALOGUE
通信协议与网络技术
通信协议简介及特点分析
通信协议定义
01
通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约
定，包括语法、语义和时序三要素。
西门子PLC常用通信协议
02
PPI、MPI、PROFIBUS、PROFINET等，每种协议都有其特定
发展历程
从1969年美国DEC公司研制出第一台PLC开始，经历了从简单到复杂、从低级 到高级的发展历程，现已成为工业自动化领域不可或缺的核心控制设备。
PLC工作原理及结构组成
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 用户程序，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。
优化
生产线的运行维护和保养建议， 包括定期检查、预防性维护和故
障处理
06
CATALOGUE
故障诊断与维护保养策略
常见故障类型及原因分析
电源故障
由于电源线路短路、过载或电源模块损坏等 原因导致。
输入/输出故障
输入/输出模块损坏、接线错误或外部设备 故障等。
通信故障
通信线路中断、通信参数设置错误或通信模 块故障等。
结构组成
主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口电路、电源及编程器等部 分。
西门子PLC产品系列介绍
S7-200系列
小型PLC，适用于简单控制系统。
S7-300系列
中型PLC，模块化结构，适用于中等规模控制系统。
S7-400系列
大型PLC，高性能、高可靠性，适用于复杂控制系统。
S7-1200/S7-1500系列
04
CATALOGUE
通信协议与网络技术
通信协议简介及特点分析
通信协议定义
01
通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约
定，包括语法、语义和时序三要素。
西门子PLC常用通信协议
02
PPI、MPI、PROFIBUS、PROFINET等，每种协议都有其特定
发展历程
从1969年美国DEC公司研制出第一台PLC开始，经历了从简单到复杂、从低级 到高级的发展历程，现已成为工业自动化领域不可或缺的核心控制设备。
PLC工作原理及结构组成
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 用户程序，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。
优化
生产线的运行维护和保养建议， 包括定期检查、预防性维护和故
障处理
06
CATALOGUE
故障诊断与维护保养策略
常见故障类型及原因分析
电源故障
由于电源线路短路、过载或电源模块损坏等 原因导致。
输入/输出故障
输入/输出模块损坏、接线错误或外部设备 故障等。
通信故障
通信线路中断、通信参数设置错误或通信模 块故障等。
结构组成
主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口电路、电源及编程器等部 分。
西门子PLC产品系列介绍
S7-200系列
小型PLC，适用于简单控制系统。
S7-300系列
中型PLC，模块化结构，适用于中等规模控制系统。
S7-400系列
大型PLC，高性能、高可靠性，适用于复杂控制系统。
S7-1200/S7-1500系列
西门子300PLC教程从入门到精通
更新时钟、特殊寄存器
STOP
CPU运行方式？ RUN
执行程序
扫描 过程
处理程序
执行自诊断
PLC正常？
YHale Waihona Puke N 存放自诊断错误结果致命错误？
N
Y CPU强制为STOP
扫描 过程
出错 处理
信号
PLC的扫描过程
输
输
入
I0.0
I0.1
Q4.1
出
输
输
映
Q4.1
输
M10.0
映
出
入 端
像
M10.0 I0.1
Q4.2
§1.1 PLC的产生
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。
用户迫切需要一种先进的自动控制装置
继电器控制系统
§2.1 S7-300系统组成
§2.1.1 中央处理单元 (CPU) §2.1.2 电源单元 (PS) §2.1.3 信号模板 (SM) §2.1.4 接口模板 (IM) §2.1.5 功能模板 (FM) §2.1.6 通讯模板 (CP) §2.1.7 特殊模板 (SM 374仿真器)
导轨
PS 电源模块
CPU 314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处 理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。
CPU 315-2DP（新型）：具有中、大规模的程序存储容量 和数据结构，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；对二进制 和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFIBUS DP主/从 接口。可用于大规模的I/O配置或建立分布 式I/O结构。CPU运行时需要微存储卡MMC。
《西门子PLC教程》课件
03
西门子PLC编程语言
LAD（梯形图）
总结词
直观易懂的编程语言
详细描述
LAD是一种图形化的编程语言，使用梯形图进行编程，易于理解和使用，适合 初学者入门。它通过直观的图形符号来表示输入、输出和中间变量，以及它们 之间的逻辑关系。
FBD（功能块图）
总结词
模块化编程方式
详细描述
FBD是一种模块化的编程方式，使用图形化的功能块来表示不同的功能和操作。通过将不同的功能块 进行组合和连接，可以实现复杂的控制逻辑。这种编程方式对于理解和分析复杂系统非常有帮助。
西门子PLC的通信与编程
01
02
03
通信接口
西门子PLC通常配备多种 通信接口，如MPI、DP和 以太网等，支持与其他设 备进行数据交换。
编程软件
西门子PLC使用Step 7编 程软件进行编程和维护， 该软件具有直观的用户界 面和丰富的功能。
调试工具
西门子PLC提供多种调试 工具，如仿真器和监控工 具等，方便开发人员进行 调试和测试。
《西门子PLC教程》 PPT课件
目录
• PLC基础知识 • 西门子PLC介绍 • 西门子PLC编程语言 • 西门子PLC应用实例 • 西门子PLC的维护与故障排除
01
PLC基础知识
PLC的定义与特点
总结词
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门为工业环境设计的数 字电子设备，用于执行顺序逻辑控制、定时、计数和算术运 算等操作。
THANKS
感谢观看
VS
详细描述
在输入采样阶段，PLC读取输入信号并存 储在输入映像寄存器中。在程序执行阶段 ，PLC按照用户程序的指令执行逻辑运算 、算术运算等操作，并将结果存储在输出 映像寄存器中。在输出刷新阶段，PLC将 输出映像寄存器中的结果输出到输出接口 ，驱动外部负载。
西门子PLC培训PPT课件
CPU处理I/O，仅用于CPU 41X-4H 冗余错误，仅用于CPU 41X-4H CPU在机架0中，仅用于CPU 41X4H CPU在机架1中，仅用于CPU 41X4H 接口子模块1故障 接口子模块2故障
2021/7/29
15
第15页/共65页
信号模块
➢ 数字量信号模块 ➢ 模拟量信号模块
2021/7/29
如图所示。
2021/7/29
5
第5页/共65页
2021/7/29
去计算机 DI DI DO DO
PS307 IM153 CP 443-1
PS407 CPU414-3 CP 443-1 CP 443-5 CP 443-5
1#
DP/PA DP/PA
2#
耦合器
+P
-P
AI AI AI AO
6
第6页/共65页
2021/7/29
20
第20页/共65页
➢ 模拟量输入模块（AI）
功能：模拟量输入模块用来接收电位器、 测速发电动机和各种变送器提供的连续变 化的模拟量电流电压信号。例如蒸汽温度， 蒸汽压力，引风门反馈位置等。
类型：8通道模拟量输入模块,可选择的输 入信号类型有电压型、电流型、电阻型、 热电偶型。
备注 双冗于系统 只有一个CPU
2021/7/29
13
第13页/共65页
➢ 状态与故障显示LED
指示灯 颜 色 说 明
INTF
红色 内部故障，例如用户程序运行 超时
EXTF
红色 外部故障，例如电源故障，模 块故障
FRCE 黄色 有输入\输出处于被强制的状态
RUN STOP BUS1F
绿色 黄色 红色
西门子PLC培训PPT课件
PLC定义与发展历程PLC定义可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），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1969年美国DEC公司研制出第一台PLC开始，经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展历程，现已成为工业自动化领域的重要控制设备。
PLC工作原理及结构组成工作原理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，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。
结构组成主要由CPU、存储器、输入/输出接口、电源等部分组成。
其中CPU是PLC的核心部件，负责执行用户程序和系统程序；存储器用于存放用户程序和系统程序；输入/输出接口用于连接现场设备和外部设备；电源为PLC提供工作电压。
西门子PLC系列产品介绍•S7-200系列：西门子S7-200系列PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。
S7-200系列的强大功能使其无论单机运行，或相连成网络都能实现复杂的控制功能。
•S7-300系列：西门子S7-300系列PLC是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。
各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。
与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。
•S7-400系列：西门子S7-400系列PLC是高性能的大型PLC系统，适用于中、大规模的控制项目。
S7-400系列PLC采用模块化设计，具有高性能的处理器和高速的数据处理能力，支持多种通信协议和网络连接方式，可实现复杂的控制功能和高级的数据处理任务。
西门子PLC培训教程ppt课件
工业以太网解决方案
工业以太网技术概述
01 定义、特点、优势等
西门子PLC与工业以太网设备的连接
02 连接方式、通信参数设置等
工业以太网在自动化系统中的应用
03
实现设备间的实时数据交换、远程控制等，提高生产
效率和可靠性
无线通信技术在PLC中应用
无线通信技术概述
Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等
西门子PLC与无线通信设备的连接
01
02
03
应用领域
广泛应用于工业自动化领 域，如机械制造、电力、 化工等
成功案例分享
介绍几个典型的PLC应用 案例，分析其成功之处
市场前景展望
分析PLC市场的发展趋势 和未来发展方向，探讨新 技术对PLC市场的影响
02
西门子PLC硬件系统
CPU模块类型与功能
S7-200系列CPU模块
适用于小型自动化任务，具有紧凑的设计和较低的成本。
确定控制方案
根据控制任务的要求，确定合适的控制方案，包括PLC型 号、I/O点数、通讯方式等。
硬件配置方案制定
选择PLC型号
根据控制任务和控制方案的要求，选择合适的PLC型号，考虑其 性能、价格、可靠性等因素。
设计电气原理图
根据PLC的I/O点数和控制要求，设计电气原理图，包括电源、输 入、输出、通讯等部分的电路连接。
PROFINET通信模块
支持PROFINET协议，实现与工业以太网设 备的连接和通信。
PROFIBUS通信模块
支持PROFIBUS-DP协议，实现与现场设备 的高速数据传输。
串行通信模块
支持RS232、RS485等串行通信协议，实现 与串行设备的连接和通信。
03
西门子PLC教程从入门到精通ppt课件
§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作为可编程控制器的英文缩写。
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、S7-400系列。
PS (电源模块)
CPU
IM (接口模块)
SM: DI
国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义： “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。”
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。
3.革新型CPU(1/2) CPU 312（新型）：是一款全集成自动化（TIA）的CPU，比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 315-2DP（新型）：具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFIBUS DP主/从 接口。可用于大规模的I/O配置或建立分布 式I/O结构。CPU运行时需要微存储卡MMC。
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作为可编程控制器的英文缩写。
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、S7-400系列。
PS (电源模块)
CPU
IM (接口模块)
SM: DI
国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义： “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。”
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。
3.革新型CPU(1/2) CPU 312（新型）：是一款全集成自动化（TIA）的CPU，比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 315-2DP（新型）：具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFIBUS DP主/从 接口。可用于大规模的I/O配置或建立分布 式I/O结构。CPU运行时需要微存储卡MMC。
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CPU
IM
SM: SM: SM:
(电源模块)
(接口模块) DI DO AI
SM: CP: AO - 点-到-点
- PROFIBUS - 工业以太网
§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
§1.1 PLC的产生
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。
用户迫切需要一种先进的自动控制装置
继电器控制系统
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 SIMATIC S7-300系统结构 §2.2 S7-300 CPU模块 §2.3 信号模块 （SM） §2.4 电源模块 （PS） §2.5 接口模块（IM） §2.6 其他模块（IM） §2.7 SIMATIC S7-300的硬件组态
§1.4 PLC的结构和工作过程
PLC的基本结构
编程器 计算机其他设备 按钮继电器源自点传感器设备通讯接口
BUS
输 入 单 元
PLC
中央处理单元（CPU）
电源适配器
交流电源
系统程序存储器 RAM
I/O扩展接口
I/O扩展单元
接触器
输
出
电磁阀
单
元 指示灯
+-
电源ON 内部处理
上电 处理
PLC的工作过程
§2.1 S7-300系统组成
§2.1.1 中央处理单元 (CPU) §2.1.2 电源单元 (PS) §2.1.3 信号模板 (SM) §2.1.4 接口模板 (IM) §2.1.5 功能模板 (FM) §2.1.6 通讯模板 (CP) §2.1.7 特殊模板 (SM 374仿真器)
导轨
PS 电源模块
➢ 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。
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
国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专 为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存 储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控 制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通 过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生 产过程。”
PLC的分类
输
输
映
Q4.1
输
M10.0
映
出
入 端
像
M10.0 I0.1
Q4.2
寄
像 寄
锁 存
出 端
子
存
Q4.2
存
器
子
器
器
输入刷新 输入刷新阶段
程序执行 扫描周期
输出刷新 输出刷新阶段
驱动
PLC的中断处理过程
➢ 响应问题：
一般微机系统的CPU，在每一条指令执行结束时 都要查询有无中断申请。而PLC对中断的响应则 是在相关的程序块结束后查询有无中断申请，或 者在执行用户程序时查询有无中断申请，如有中 断申请，则转入执行中断服务程序。如果用户程 序以块式结构组成，则在每块结束或执行块调用 时处理中断。
先进自动控制系统
可编程序逻辑控制器的产生
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
CPU
IM
SM: SM: SM:
接口模块 DI DO AI
SM: AO
FM: - 计数
- 定位
- 闭环控制
CP: - 点-到-点
- PROFIBUS - 工业以太网
S7-300模块
导轨（机架） 系统背版总线
电源模块 （选项）
信号
CCPPUU状模态块MMC存储模卡块 及故障指（示CPU313以上）
输入处理（输入传送、远程I/O）
通信服务（外设、CPU、总线服务）
更新时钟、特殊寄存器
STOP
CPU运行方式？ RUN
执行程序
扫描 过程
处理程序
执行自诊断
PLC正常？
Y
N 存放自诊断错误结果
致命错误？
N
Y CPU强制为STOP
扫描 过程
出错 处理
信号
PLC的扫描过程
输
输
入
I0.0
I0.1
Q4.1
出
西门子PLC培训教程
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 使用STEP7创建一个工程 第四章 西门子编程语言学习 第五章 西门子的程序设计 第六章 利用WinCC flexible软件创建工程系统
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
✓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。
PLC的功能
➢ 通信、联网功能
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA (Ex)
PROFIBUS PA
PLC的功能
➢ 人机界面功能
PLC的功能
信号模块的 前连接器
➢ 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、S7-400系列。
PS
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作为可编程控制器的英文缩写 。