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东莞PLC培训逻辑编程基础,PLC编程技术分享: |
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本章重点关注PLC的硬件结构以及西门子S7-1200 PLC的程序设计。其中涉及的基本概念完全适用于其他类型的PLC。 |
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本章目标 *理解PLC硬件结构以及存储器组织方式; *理解梯形图及其程序设计方式; *理解组合逻辑和时序逻辑程序; *学习用梯形图设计工业过程控制程序。 |
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东莞PLC培训S7-1200控制系统 |
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PLC是一个基于微处理器的能实现不同种类和复杂程度的控制功能的计算机控制系统。PLC程序设计不仅要了解梯形图设计软件的相关知识,还必须对自动控制有一定解。对PLC硬件结构、人机界面(HMI)以及通信原理的理解是程序设计的必备条件。本章重点关注PLC的硬件结构以及西门子S7-1200PLC的程序设计。HM1和通信相关容将在第5章详细介绍。 |
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2.1 PLC硬件结构 S7-1200 PLC具有强大的控制功能和极大的灵活性,可以根据目标系统的需求控制种设备的执行。紧凑的设计、灵活的配置、功能强大的指令集等特点使S7-1200成为极佳的解决方案。功能强大的PLC是将微处理器CPU、集成电源、输入电路、输出电路等部分集成到一个紧凑的小盒子里而实现的。在用户程序下载执行后,CPU就会依照程序逻辑实现控制功能。CPU实时监测输入端口状态并根据用户程序实时刷新输出状态,用户程序可能包括布尔逻辑运算、计数、定时、复杂数学运算以及与其他智能设备通信等部分。 |
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东莞PLC培训处理器硬件结构 |
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2.1.1 S7-1200处理器 S7-1200 PLC的CPU可以通过 PROFINET端口与PROFINET网络进行通信。PROFINET使用的是以太网协议,但其功能更强大,可以满足工厂自动化、过程自动化及其他工业应用场合更加严酷的运行环境要求。有关通信,网络以及 PROFINET的更多内容将在第5章详细介绍。通信模块可用于RS485和RS232通信网络。图2-1所示为一个典型的西门子S7-1200处理器。SIMATIC S7-1200 PLC有3种处理器模块可选:CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C。图中指出了如下5个部分。 |
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东莞PLC培训S7-1200典型处理器图形 |
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1.输入/输出(I/O)端口LED状态指示灯。 2.CPU工作状态LED指示灯。 3. PROFINET接口。 4.存储卡插槽。
5.可插拔用户电线接口。 |
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2.1.2 CPU工作状态 CPU有停止、启动、运行3种不同的工作状态。3种CPU工作状态各自的特征如下。 *停止状态:CPU不执行用户程序,控制功能无法在该状态实现。 *启动状态:启动程序块被操作系统调用,启动程序块通常包括一些设置指令,启动时会被执行一次。中断事件在该状态会被屏蔽。 *运行状态:CPU会持续不断地重复扫描存储器中的用户程序,输出状态将根据用户程序的运算结果实时刷新。该状态不能下载用户程序 |
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东莞PLC培训CPU的工作状态图 |
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2.1.3 通信模块 S7-1200系列PLC通过通信接口为系统提供关键的额外功能。S7-1200P1C包含RS232和RS485两种通信扩展模块。S7-1200 PLC CPU最多支持扩展3个通信模块。扩展的通信模块连接在CPU模块的左侧(或者连接到CPU模块的通信模块的左侧)。图2-2展示了西门子S7-1200PLC的典型通信模块。图中指出了如下2个部分: 1.通信模块的LED状态指示灯。 2.通信接口。 |
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东莞PLC培训通信模块图形 |
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2.1.4信号板 用户可以通过信号板( signal board,SB)扩展 PLC CPU模块的I/O数量。CPU模块的前面板内侧可以扩展一个信号板,此处的信号板不会影响整个控制器的整体尺寸。CPU模块的右侧还可以扩展其他带数字或模拟I/O的信号板。CPU 1212C支持最多2个信号板扩展,CPU 1214C支持最多8个信号板扩展。图2-3所示为S7-1200PLC的扩展信号板。 以下是2种扩展信号板的类型： *4个数字I/O端口信号板(2个数字输入,2个数字输出);
*1个模拟输出端口信号板。 |
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东莞PLC培训信号板指示灯 |
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2.1.5 I/O模块 I/O模块有数字、模拟、特殊功能3种类型,数字I/O模块处理离散的ON/OFF电压信号,模拟I/O模块处理连续变化的电压或电流信号 (从最小值到最大值),特殊功能I/O模块有高速脉冲(HSP)计数模块、ASCII模块等。 |
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数字输入模块 |
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如图2-4所示,输入模块有4项主要功能:感知输人信号当前状态,映射输入信号(一般为120V交流电(AC)或者24V直流电(DC)信号),隔离输入信号和被映射的输出信号,输出一个定幅值的直流电(DC)信号,以供PLC的CPU在输入扫描阶段进行扫描。 |
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东莞PLC培训模块数字输入 |
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数字输出模块 输出模块与输入模块的工作形式正好相反。如图2-5所示,输出模块的功能就像一个交流三极管( triode for alternating current, TRIAC)开关一样,用于导通或断开输出设备的交流或直流电源。每个输出模块都有相应的地址,以便CPU能通过地址发出控制命令。每个输出点都对应一个独立的输出模块。 |
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TRIAC是一个商品名,是触发后能双向导通的一类电子器件的统称,以前,该类器件称为双向晶闸管或双向三极管( bidirectional triode thyristor or bilateral triode)。TRAIC的双向导通特性使其非常适宜用做交流开关,这种开关也可以用于控制较大功率的电路 |
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东莞PLC培训数字输出图形 |
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2.1.6 供电电源 供电电源的主要功能是将120/220V交流电转换成PLC需求的24V直流电。电源主要包括3个主要部件:线路滤波器、整流器和电压调节器。线路滤波器的作用是滤除交流电源电压中的谐波成分而得到平滑的正弦波。整流器是将降压的交流电压转换成合适幅值的直流压。电压调节器的作用是保证输出直流电压的恒定。图2-6所示为S7-1200的供电电源。 |
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东莞PLC培训供电电源型号 |
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东莞中培教育是专业的PLC,CAD,Solidworks,电工,焊工培训学校,开设有以下课程: |
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东莞PLC培训课程一览表 |
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了解更多的PLC知识,点击登录:东莞PLC培训技术网站:www.168plc.com |
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本章重点关注PLC的硬件结构以及西门子S7-1200 PLC的程序设计。其中涉及的基本概念完全适用于其他类型的PLC。 |
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本章目标 *理解PLC硬件结构以及存储器组织方式; *理解梯形图及其程序设计方式; *理解组合逻辑和时序逻辑程序; *学习用梯形图设计工业过程控制程序。 |
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东莞PLC培训S7-1200控制系统 |
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PLC是一个基于微处理器的能实现不同种类和复杂程度的控制功能的计算机控制系统。PLC程序设计不仅要了解梯形图设计软件的相关知识,还必须对自动控制有一定解。对PLC硬件结构、人机界面(HMI)以及通信原理的理解是程序设计的必备条件。本章重点关注PLC的硬件结构以及西门子S7-1200PLC的程序设计。HM1和通信相关容将在第5章详细介绍。 |
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2.1 PLC硬件结构 S7-1200 PLC具有强大的控制功能和极大的灵活性,可以根据目标系统的需求控制种设备的执行。紧凑的设计、灵活的配置、功能强大的指令集等特点使S7-1200成为极佳的解决方案。功能强大的PLC是将微处理器CPU、集成电源、输入电路、输出电路等部分集成到一个紧凑的小盒子里而实现的。在用户程序下载执行后,CPU就会依照程序逻辑实现控制功能。CPU实时监测输入端口状态并根据用户程序实时刷新输出状态,用户程序可能包括布尔逻辑运算、计数、定时、复杂数学运算以及与其他智能设备通信等部分。 |
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东莞PLC培训处理器硬件结构 |
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2.1.1 S7-1200处理器 S7-1200 PLC的CPU可以通过 PROFINET端口与PROFINET网络进行通信。PROFINET使用的是以太网协议,但其功能更强大,可以满足工厂自动化、过程自动化及其他工业应用场合更加严酷的运行环境要求。有关通信,网络以及 PROFINET的更多内容将在第5章详细介绍。通信模块可用于RS485和RS232通信网络。图2-1所示为一个典型的西门子S7-1200处理器。SIMATIC S7-1200 PLC有3种处理器模块可选:CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C。图中指出了如下5个部分。 |
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东莞PLC培训S7-1200典型处理器图形 |
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1.输入/输出(I/O)端口LED状态指示灯。 2.CPU工作状态LED指示灯。 3. PROFINET接口。 4.存储卡插槽。
5.可插拔用户电线接口。 |
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2.1.2 CPU工作状态 CPU有停止、启动、运行3种不同的工作状态。3种CPU工作状态各自的特征如下。 *停止状态:CPU不执行用户程序,控制功能无法在该状态实现。 *启动状态:启动程序块被操作系统调用,启动程序块通常包括一些设置指令,启动时会被执行一次。中断事件在该状态会被屏蔽。 *运行状态:CPU会持续不断地重复扫描存储器中的用户程序,输出状态将根据用户程序的运算结果实时刷新。该状态不能下载用户程序 |
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东莞PLC培训CPU的工作状态图 |
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2.1.3 通信模块 S7-1200系列PLC通过通信接口为系统提供关键的额外功能。S7-1200P1C包含RS232和RS485两种通信扩展模块。S7-1200 PLC CPU最多支持扩展3个通信模块。扩展的通信模块连接在CPU模块的左侧(或者连接到CPU模块的通信模块的左侧)。图2-2展示了西门子S7-1200PLC的典型通信模块。图中指出了如下2个部分: 1.通信模块的LED状态指示灯。 2.通信接口。 |
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2.1.4信号板 用户可以通过信号板( signal board,SB)扩展 PLC CPU模块的I/O数量。CPU模块的前面板内侧可以扩展一个信号板,此处的信号板不会影响整个控制器的整体尺寸。CPU模块的右侧还可以扩展其他带数字或模拟I/O的信号板。CPU 1212C支持最多2个信号板扩展,CPU 1214C支持最多8个信号板扩展。图2-3所示为S7-1200PLC的扩展信号板。 以下是2种扩展信号板的类型： *4个数字I/O端口信号板(2个数字输入,2个数字输出);
*1个模拟输出端口信号板。 |
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东莞PLC培训信号板指示灯 |
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2.1.5 I/O模块 I/O模块有数字、模拟、特殊功能3种类型,数字I/O模块处理离散的ON/OFF电压信号,模拟I/O模块处理连续变化的电压或电流信号 (从最小值到最大值),特殊功能I/O模块有高速脉冲(HSP)计数模块、ASCII模块等。 |
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数字输入模块 |
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如图2-4所示,输入模块有4项主要功能:感知输人信号当前状态,映射输入信号(一般为120V交流电(AC)或者24V直流电(DC)信号),隔离输入信号和被映射的输出信号,输出一个定幅值的直流电(DC)信号,以供PLC的CPU在输入扫描阶段进行扫描。 |
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东莞PLC培训模块数字输入 |
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数字输出模块 输出模块与输入模块的工作形式正好相反。如图2-5所示,输出模块的功能就像一个交流三极管( triode for alternating current, TRIAC)开关一样,用于导通或断开输出设备的交流或直流电源。每个输出模块都有相应的地址,以便CPU能通过地址发出控制命令。每个输出点都对应一个独立的输出模块。 |
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TRIAC是一个商品名,是触发后能双向导通的一类电子器件的统称,以前,该类器件称为双向晶闸管或双向三极管( bidirectional triode thyristor or bilateral triode)。TRAIC的双向导通特性使其非常适宜用做交流开关,这种开关也可以用于控制较大功率的电路 |
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东莞PLC培训数字输出图形 |
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2.1.6 供电电源 供电电源的主要功能是将120/220V交流电转换成PLC需求的24V直流电。电源主要包括3个主要部件:线路滤波器、整流器和电压调节器。线路滤波器的作用是滤除交流电源电压中的谐波成分而得到平滑的正弦波。整流器是将降压的交流电压转换成合适幅值的直流压。电压调节器的作用是保证输出直流电压的恒定。图2-6所示为S7-1200的供电电源。 |
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1.输入/输出(I/O)端口LED状态指示灯。 2.CPU工作状态LED指示灯。 3. PROFINET接口。 4.存储卡插槽。
5.可插拔用户电线接口。 |
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*1个模拟输出端口信号板。 |
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2.1.5 I/O模块 I/O模块有数字、模拟、特殊功能3种类型,数字I/O模块处理离散的ON/OFF电压信号,模拟I/O模块处理连续变化的电压或电流信号 (从最小值到最大值),特殊功能I/O模块有高速脉冲(HSP)计数模块、ASCII模块等。 |
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如图2-4所示,输入模块有4项主要功能:感知输人信号当前状态,映射输入信号(一般为120V交流电(AC)或者24V直流电(DC)信号),隔离输入信号和被映射的输出信号,输出一个定幅值的直流电(DC)信号,以供PLC的CPU在输入扫描阶段进行扫描。 |
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数字输出模块 输出模块与输入模块的工作形式正好相反。如图2-5所示,输出模块的功能就像一个交流三极管( triode for alternating current, TRIAC)开关一样,用于导通或断开输出设备的交流或直流电源。每个输出模块都有相应的地址,以便CPU能通过地址发出控制命令。每个输出点都对应一个独立的输出模块。 |
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TRIAC是一个商品名,是触发后能双向导通的一类电子器件的统称,以前,该类器件称为双向晶闸管或双向三极管( bidirectional triode thyristor or bilateral triode)。TRAIC的双向导通特性使其非常适宜用做交流开关,这种开关也可以用于控制较大功率的电路 |
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2.1.6 供电电源 供电电源的主要功能是将120/220V交流电转换成PLC需求的24V直流电。电源主要包括3个主要部件:线路滤波器、整流器和电压调节器。线路滤波器的作用是滤除交流电源电压中的谐波成分而得到平滑的正弦波。整流器是将降压的交流电压转换成合适幅值的直流压。电压调节器的作用是保证输出直流电压的恒定。图2-6所示为S7-1200的供电电源。 |
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