2022年plc自学引导 .pdf

《2022年plc自学引导 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年plc自学引导 .pdf（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、1、西门子S7-300 系列 PLC 的选型2、PLC 外围接线方式（NPN、PNP、2、3 线制传感器）及注意事项3、PLC 的硬件结构、工作原理及编程语言。4、STEP7 V5.4 编程软件的安装、卸载和注意事项。5、STEP7 V5.4 编程软件的使用和应用。6、程序的上传和下载7、MMC 卡的使用和注意事项8、STEP 7 的硬件组态（ Hw-Config ）9、符号表使用及其符号编程。10、S7-PLCSIM 仿真软件在程序调试中的应用11、西门子S7-300 PLC 的寻址方法。12、定时器、计数器、内部辅助继电器、数据寄存器等软元件的应用。13、基本指令、移位传送指令、比较指令、

2、整数运数指令、浮点算运算指令的应用。14、逻辑运算指令、转换指令、模拟量处理、PID 运算指令的应用。15、模拟量模块的详细讲解。16、S7-300/400 的用户块：功能块（FB） 、功能 (FC) 、数据块 (DB) 、组织块 (OB) 。17、常用程序的练习及基本故障的查找及修改18、通信 -PROFIBUS DP , 光纤，以太网；19、编程实例与技巧详解。（贯穿整个课程始末，边讲边练！）20、实 PLC 在安装和维护时应注意的问题名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

3、第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - 2.1 PLC 的安装PLC 适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制 PLC 的工作环境，可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC 时，要避开下列场所：（1）环境温度超过0 50的范围；（2）相对湿度超过85%或者存在露水凝聚（由温度突变或其他因素所引起的） ；（3）太阳光直接照射；（4）有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等；（5）有打量铁屑及灰尘；（6）频繁或连续的振动，振动频率为10 55Hz、幅度为 0.5mm（峰 -峰） ；（7）超过 10g（重力加速度）的冲击。小型可编程控制器外壳的

4、4 个角上， 均有安装孔。 有两种安装方法，一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DIN （德国共和标准）轨道固定。DIN轨道配套使用的安装夹板，左右各一对。在轨道上，先装好左右夹板，装上PLC，然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可* ，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、 油污、 水溅。 为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，安装机器应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30mm 以上间隔。如果周围环境超过55C，要安装电风扇，强迫通风。为了避免其他外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备，可编程控制器

5、与高压设备和电源线之间应留出至少200mm 的距离。当可编程控制器垂直安装时，要严防导线头、 铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至永久损坏。2.2 电源接线PLC 供电电源为50Hz、220V10%的交流电。FX 系列可编程控制器有直流24V 输出接线端。 该接线端可为输入传感 （如名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - - 光电开关或接近开关）提供直流24V 电源。如果电源发生故障

6、，中断时间少于10ms，PLC 工作不受影响。若电源中断超过 10ms 或电源下降超过允许值，则 PLC 停止工作， 所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若 RUN 输入接通，则操作自动进行。对于电源线来的干扰，PLC 本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1:1 的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。2.3 接地良好的接地是保证PLC 可* 工作的重要条件， 可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。 如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰， 应给可编程控制器接上专用地线，接地

7、点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能*近 PLC。2.4 直流 24V 接线端使用无源触点的输入器件时，PLC 内部 24V 电源通过输入器件向输入端提供每点7mA 的电流。PLC 上的 24V 接线端子，还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。 24V 端子作传感器电源时，COM 端子是直流24V 地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的24V 端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。如果发生过载现象， 电压将自动跌落， 该点输入对可编程控制器不起作用。每种型号的PLC 的输

8、入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下，24V 电源端子向外供电流的能力可以增加。FX 系列 PLC 的空位端子，在任何情况下都不能使用。2.5 输入接线PLC 一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - 输入器件可以是任何无源的触点或集电极开路的N

9、PN 管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二极管亮。输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带RC 滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC 误动作。若在输入触点电路串联二极管，在串联二极管上的电压应小于4V。若使用带发光二极管的舌簧开关，串联二极管的数目不能超过两只。另外，输入接线还应特别注意以下几点：（1）输入接线一般不要超过30m。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。（2）输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。（3）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度，应大于扫描周期的时间。2.6 输出接

10、线（1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3 种形式。（2）输出端接线分为独立输出和公共输出。当 PLC 的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。（3）由于 PLC 的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。（4）采用继电器输出时，承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，因此继电器工作寿命要求长。（5）PLC 的输出负载可能产生噪声干扰，因此要采取措施加以控制。此外，对于能使用户造

11、成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得可编程控制器发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - - 交流输出线和直流输出线不要用同一本电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。PLC 学习和使用中易出现的几个问题及解决方法PLC 学习和使用中易出现的几个问题及解决方法PLC 的分类2010-08-17来源： PLC 的控制方式属于存储程序控制，

12、其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的， 若要对控制功能作必要修改，只需改变控制程序即可，这就实现了控制的软件化。可编程控制器的优点在于可 字，从软件来讲，其控制程序可编辑、可修改；从硬件上讲，其外部设备配置可变。构建一个PLC 控制系统的重心就在于控制程序的编制，但外部设备的选用也将对程序的编制产生影响。因此在进行程序设计时应结合实际需要，硬、软件综合考虑。本文就硬、软两方面，选取梯形图为编程语言，以松下电工FPO-C32 型 PLC 为例，对 PLC 使用过程中易出现的几个问题及解决方法进行了分析。一、外部输入设备的选用与PLC 输入继电器的使用1. 外部输入信号的采集PLC 的外部

13、设备主要是指控制系统中的输入输出设备，其中输人设备是对系统发出各种控制信号的主令电器，在编写控制程序时必须注意外部输入设备使用的是常开还是常闭触点，并以此为基础进行程序编制。否则易出现控制错误。在 PLC 内部存储器中有专用于输入状态存储的输入继电器区，各输入设备 （开关、按钮、 行程开关或传感器信号）的状态经由输入接口电路存储在该区域内，每个输入继电器可存储一个输入设备状态。PLC 中使用的 继电器 并非实体继电器，而是软继电器 ，可提供无数个常开、 常闭触点用于编程。 每个 软继电器 仅对应 PLC 存储单元中的一位 （bit ） ，该位状态为 1 ，表示该 软继电器线圈通电，则程序中所有

14、该继电器的触点都动作。输入继电器作为PLC 接收外部主令信号的器件，通过接线与外部输入设备相联系，其线圈 状态只能由外部输入信号驱动。输入信号的采集工作示意图如图1。输入继电器线圈其状态取决于外部设备状态名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - - 图 1 PLC 输入信号采集示意图图 1 中，输入设备选用的是按钮SB0 的常闭触点， 输入继电器X0 的线圈状态取决于SB0 的状态。该按钮未按下时，输入继电器X0 线圈状态为

15、 1通电状态，程序中所有 X0 触点均动作，即常开触点接通，常闭触点断开；若按下该按钮，则输入继电器X0 线圈状态为 0断电状态， 程序中所有X0 触点均恢复常态。如果输入继电器连接的输入设备是按钮 SB0 的常开触点， 则情况恰好相反： 在该按钮未按下时，输入继电器X0 线圈状态为 0断电状态，程序中所有X0 触点均不动作；若按下该按钮，输入继电器X0 线圈状态为 1通电状态，程序中所有X0 触点均动作。2. 停车按钮使用常闭型由于 PLC 在运行程序判别触点通断状态时，只取决于其内存中输入继电器线圈的状态， 并不直接识别外部设备，因此编程时， 外部设备的选用与程序中的触点类型密切相关。这是

16、一个在对照电气控制原理图进行PLC 编程时易出现的问题。最典型的例子是基本控制 -起保停控制 中的停车控制。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 13 页 - - - - - - - - - 图 2 起保停控制 电气原理图图 2 为起保停控制 电气原理图， 在该系统中， 按钮 SB0 用于停车控制， 因此使用其常闭触点串联于控制线路。SBl 为起动按钮， 使用其常开触点。 若使用相同的设备 （即停车 SB0 用常闭触点，起动SBl 用常开触点） ，利用PLC 进

17、行该控制，则需编程梯形图程序（图 3） ：图 3 起保停控制 梯形图程序（停车按钮使用常闭触点）I/O 分配： SB0-X0 ，SBl-Xl ，输出Y0 该梯形图中停车信号X0 使用的是常开触点串联在控制线路中，这是因为外部停车设备选取按钮常闭触点所致，不操作该按钮，则输出Y0 正常接通，若按下该按钮，输出 Y0 断电。3. 停车按钮使用常开型若希望编制出符合我们平时阅读习惯的梯形图程序（图4） ，则在选用外部停车设备时需使用按钮SB0 的常开触点与X0 相连。图 4 起保停控制 梯形图程序（停车按钮使用常开触点）I/O 分配： SB0-X0 ，SBl-Xl ，输出Y0 图 3、4 梯形图完成

18、相同的控制功能，程序中停车信号X0 使用的触点类型却不相同，其原因就是连接在输入继电器X0 上的外部停车按钮触点类型选用不同。图 4 所示梯形图程序更加符合我们的阅读习惯，也更易分析其逻辑控制功能，因此在PLC 构成控制系统中， 外部开关、 按钮无论用于起动还是停车，一般都选用常开型，这是一个在使用PLC时需要格外注意的问题。二、 PLC 的串行 运行方式与控制程序的编制名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 13 页 - - - - - - - - - PLC

19、与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制系统是按 并行 方式工作的，也就是说是按同时执行的方式工作的，只要形成电流通路，就可能有几个电器同时动作。而PLC 是以 串行 方式工作的， PLC 在循环执行程序时，是按照语句的书写顺序自上而下进行逻辑运算，而前面逻辑运算的结果会影响后面语句的逻辑运算结果。因此梯形图编程时，各语句的位置也会对控制功能产生关键影响。例如：图 5 程序 1 程序 1 调试结果： X0 接通 3 次， Y3 接通， X0 再接通 1 次， Y3 断开。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -

20、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - - 图 6 程序 2 程序 2 程序调试结果X0 接通 3 次， Y3 接通瞬间即断开。上面两个程序中，输出Y3、计数器CTl02 及内部通用继电器R0 前面的逻辑条件均相同，仅仅是计数器CTl02 所在语句位置发生了变化，而两段程序的运行结果就截然不同。这是因为CTl02 对输出 Y3 的影响方式发生了变化。执行第一段程序时，将首先判断输出Y3 的状态，再判断CTl02 的状态， CTl02 的状态变化只能在下一个扫描周期对Y3产生影响； 而执行第二段程序时，将首先判断CTl02

21、的状态， 再判断输出Y3 的状态， CTl02的状态变化将在该扫描周期直接影响Y3 的状态。从以上讨论可以得出，由于PLC 采用 串行 工作方式，所以即使是同一元件，在梯形图中所处的位置不同，其工作状态也会有所不同，因此在利用梯形图进行控制程序编制时， 应对控制任务进行充分分析，合理安排各编程元件的位置，才能够更为准确地实现控制。三、 PLC 的编程元件PLC 的各种功能主要是通过运行控制程序来实现。编制程序时，需要合理使用 PLC 提供的编程元件（即软元件）。FPO 型 PLC 中常用的编程元件有两种：位元件（bit）和字元件 （word ） 。位元件实际上是PLC 内存区域所提供的一个二进

22、制位单元，又被称为软继电器，主要用作基本顺序指令的编程元件，如输入继电器Xn、输出继电器Yn、内部通用继电器Rn、定时（计数）器等，其参与控制的方式主要是通过对应触点的通断状态改变影响逻辑运算结果即输出。字元件则为PLC 内存区域内的一个字单元（16bit） ，主要用作功能指令和高级指令的编程元件，通常用以存放数据，如数据寄存器DTn，定时 (计数 )器的设定值SVn、经名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 13 页 - - - - - - - - - 过值 E

23、Vn 等。字元件没有触点，通常以整体内容参与控制。值得注意的是内存中的输入（X）区、输出（Y）区和内部通用（R）区，该区中的每个bit 均可用作位元件，而且每 16bit 可构成一个字元件，如 WRIO 即是由 16 个位元件 R100R10F 构成的字元件，该字元件中的内容一旦发生变化，这16 个位的状态也随之发生改变。如：图 7 编程元件示例程序图 7 所示程序中， WR0 即为字元件，是左移位指令SR 的编程元件， 而 Y0 为输出软继电器的线圈，X0、X1、X2、X3 则为输人软继电器的触点，其中第4 步的 R4 触点为位元件R4 的常开触点， 而位元件R4 又是字元件WR0 中的一位

24、， 因此其状态受限于WR0的移位结果。四、顺序控制多步同输出的编程方法顺序控制是生产现场常见的一类控制任务，步进指令是PLC 指令库中专用于顺序控制的。步进指令编程时，根据工艺流程将程序划分为一个个独立的程序段，执行时，CPU 严格按梯形图编程顺序，只有执行完前一段程序后才能激活下一段程序，并在下一段程序执行之前，将前面程序段复位。并且在语法上要求各程序段所使用的输出不允许重复。这在解决顺序控制任务中有多步同输出的情况时，就带来了一定的困难。借助于内部通用继电器可方便解决这一难题。如某一顺序控制任务如以下流程图（图8）所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -

25、- - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - - 图 8 某机械手动作流程图从机械手动作流程图可以看出，这个控制任务每个循环的工作可以划分为八步，其中第1 步与第 5 步动作相同，均为上升；第3 步和第 7 步动作相同，均为下降。在利用步进指令进行编程时，这两个工步所对应的程序段的输出不能直接设置为Y3 、Y4，同一个输出使用两次则会出现语法错误。这时应考虑使用用于存储中间状态的内部通用继电器Rn 来解决这个问题。如图7 所示梯形图程序，其中R1、R5 分别被定义为第1 步与第 5 步的输出，

26、R3、R7 分别被定义为第3 步与第 7 步的输出，在步进结束后再将R1、R5 的状态名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - - 输出到上升Y3，将 R3、R7 的状态输出到下降Y4，通过这样的方法可方便解决顺序控制任务中若干工步输出相同的问题。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 13 页 - - - - - - - - - 图 9 机械手控制梯形图五、结束语初学者对于PLC 的基本应用易于掌握，但要做到灵活使用仍需对一些技术难点和使用技巧深刻理解。在编程之前， 要对控制任务进行认真分析，合理选择外部设备和编程元件， 并以此为基础进行编程；在编程过程中， 如能灵话巧妙地使用编程元件，合理地进行程序编排，可使程序逻辑清楚，可读性增强。返回 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 13 页 - - - - - - - - -