第3章可编程控制器基础

还能保持原来状态的辅助继电器。保持
继电器区通道编号为HR00-HR19，每个
通道有16个继电器，编号为00-15。
第 3 章 可编程控制器指令系统
可 编 程 控 制 器 原 理 与 应 用
5 辅助记忆继电器区（AR）
辅助记忆继电器区通道编号为 AR00-AR15，每个通道有16个继电器， 编号为00-15，该继电器区具有断电保 持功能。主要存储PLC的工作状态。
可 编 程 控 制 器 原 理 与 应 用
梯形图
00001 01001 01001
指令语句表
地址
指令
数据
00002 01000
01002
0000 0001 0002 0003 0004 0005
LD OR OUT LD OR-NOT OUT
00001 01001 01001 00002 01000 01002
2．指令的格式 指令的格式可以表示为： 助记符(指令码) 操作数1 操作数2 操作数3
3．执行指令对标志位的影响
第 3 章 可编程控制器指令系统
可 编 程 控 制 器 原 理 与 应 用
二、基本指令 1 、 LD指令（取指令）
图形符号：
含义：表示某个继电器的常开触点，并且 对应的逻辑行从这个指令开始。 数据：器件号（继电器编号）
指令语句表 梯形图
00000
地址
CP R
指令
数据
00001
CNT 010 #0003
01000
0 1 2
LD LD CNT
00000 00001 010 #0003 CNT010 01000
CNT010
时序图
00000 00001
01000

编程设备（PG） 人机操作界面HMI，包括文本显示器和触摸屏 。
实验系统网络结构

实验网络系统由20台西门子可编程控制器组成，包含了 工业以太网、PROFIBUS-DP现场总线网络、MPI网、 PPI网、USS通信等多种先进的网络通信技术、采用 WINCC、MCGS工控组态软件，作为现场采集/现场监 控/远程网络监控等部分的系统软件。
可编程控制器(PLC) Programmable Logic Controller
第3章 S7-200概述
教材：《可编程控制器教程（基础篇）》
第3章 S7-200概述


本章要点
S7-200的系统基本构成 S7-200的性能指标 S7-200的基本功能及特点 S7-200的CPU组态及寻址 S7-200的编程语言及工业软件
连接PROFIBUS-DP
30
150
扩展方案（以CPU224扩展为例）

4个EM223，DI16/DO16继电器模板和2个 EM221 DI8晶体管模板，消耗电流为4×150 ＋2×30＝660mA。 4个EM223，DI16/DO16继电器输出模板， 1个EM222 DO8继电器模板，消耗的电流为 4×150＋1×40＝640mA。 4个EM223，DI16/DO16晶体管输出模板， 消耗的电流为4×160＝640mA。
2048字 4096字 4096字
用户数据存 储区容量 1024字
1024字 2560字 2560字
用户存储 器类型 EEPROM
EEPROM EEPROM EEPROM
CPU2 24
CPU2 26
表3-6 S7-200的存储容量
（6）CPU的工作方式及扫描周期

47
（四）、功能块图（FBD）
❖ 类似于数字逻辑门电路旳编程语言，有数字 电路基础旳人很轻易掌握。
❖ 该编程语言用类似与门、或门旳方框来表达 逻辑运算关系，方框旳左侧为逻辑运算旳输 入变量，右侧为输出变量；信号也是由左向 右流向旳，各个功能方框之间能够串联，也 能够插入中间信号。
第3章 可编程控制器构成与 工作原理
本章主要内容 ❖ 可编程控制器旳构成 ❖ 可编程控制器旳工作原理 ❖ 可编程控制器旳编程语言
1
§3-1 可编程控制器旳构成
中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出电路、外部 设备接口、电源几大部分构成 .
2
一、中央处理单元（CPU）
❖ 1) 通用微处理器（如：8080、8086等） ；
❖ （2）集中输出：将输出映像寄存器旳内容集 中送给输出端口。在其他阶段端口状态不变。
❖ （3）循环扫描：周而复始，不断地循环。
32
（1）扫描工作方式旳优点： 提升了系统旳抗干扰能力。
集中采样、集中输出旳循环扫描方式使 PLC在工作旳大部分时间与外界隔离，从根 本上提升了抗干扰能力，提升了可靠性。 （2）扫描工作方式旳缺陷：响应滞后，降低了 系统速度。
37
举例
例：三菱企业FX2—40MR，配置开关量输入 24点，开关量输以16点，顾客程序为1000步， 不包括特殊功能指令，PLC运营时不连接上 位计算机等外设。I/O旳扫描速度为0．03ms ／8点，顾客程序旳执行速度为0．74μs/步， 自诊疗所需旳时间为0．96ms，试计算一种 扫描周期所需要旳时间为多少?
3
CPU旳主要功能：
❖ （1）接受、存储顾客经过编程器等输入设备输入旳 程序和数据。
❖ （2）以扫描方式接受来自输入单元旳输入变量、状 态数据，并存入相应旳数据存储区（输入映像寄存 器）。

16
第三章 可编程序控制器概述
3.7 PLC的工作原理
3.7.1 PLC的工作方式与运行框图
17
第三章 可编程序控制器概述
PLC 是 以 分 时 操 作 方 式 来 处
理各项任务的,程序的执行是按
顺序依次完成相应各电器的动作,
它属于串行工作方式.PLC是按集
中输入、集中输出，周期性循环
顺序扫描的方式工作的,每一次
（封锁输出、报警、保护数据）. 3. 控制系统结构简单，通用性强： 4. 功能完善; 5.设计、施工和调试的周期短 6.体积小、重量轻、功耗低，维护操作方便。
4
第三章 可编程序控制器概述
3.3 PLC的应用与发展
3.3.1 PLC的发展状况 3.3.2 PLC的发展趋势 1.向小型化、专业化、低成本方向发展; 2.向大容量,高速度方向发展; 3.智能型I/O模块的发展; 4.基于PC的编程软件取代编程器; 5.PLC编程语言的标准化; 6.PLC通信的易用化; 7.组态软件与PLC的软件化; 8.PLC与现场总线相结合
7
第三章 可编程序控制器概述
3.4 PLC的分类
1. 按结构形式分 根据PLC结构形式的不同,PLC主要可分为整体式和模块式两类 (1)整体式结构: 特点：体积小、成本低、安装方便。 (2)模块式结构：PLC由一些标准模块单元构成，将这些单元插在框架上
或基板上即可。可根据需要灵活配置。 2. 按输入、输出点数和存储容量分 按输入、输出点数和存储容量PLC大致可分大、中、小型三种： 小型机：I/O点数在256点以下，用户存储器容量在4K字左右。 中型机：I/O点数在256∼2048之间，用户存储器容量在8K字左右。 大型机：I/O点数在2048以上，用户存储器容量在16K字以上。