【正文】 柱 。 小型 PLC為整體結(jié)構(gòu) ， 并可外接 I/O擴(kuò)展機(jī)箱構(gòu)成 PLC控制系統(tǒng) 。 算術(shù) 、 邏輯運(yùn)算 、 定時(shí) 、 計(jì)數(shù) 、 PID運(yùn)算 、 過(guò)程控制 、 通訊等 。 本章敘述可編程控制器產(chǎn)生、定義及特點(diǎn)，分類(lèi)和發(fā)展方向 可編程控制器的工作特點(diǎn) ? 使用于工業(yè)環(huán)境 ， 抗干擾能力強(qiáng) 。 被稱(chēng)為 PC（ programmable controller） 即可編程控制器 。可編程控制器原理及應(yīng)用 介紹 ? 教材以小型可編程控制器 S7200系列PLC為例 ， 介紹可編程控制器的基本結(jié)構(gòu) ，以及工作原理 ， 要求掌握常用指令的格式和應(yīng)用方法 ， 熟練畫(huà)出可編程控制器外部電路接線圖 ， 掌握可編程控制器應(yīng)用的基本設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法 。 ? PLC的產(chǎn)生及定義 ? 國(guó)際電工委員會(huì) （ IEC） 1987年頒布的可編程邏輯控制器的定義如下： ? “ 可編程邏輯控制器是專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置 ， 是帶有存儲(chǔ)器 、 可以編制程序的控制器 。 ? 可靠性高 。 ? 使用 、 編程方便 。 中大型 PLC采用分體模塊式結(jié)構(gòu) ，設(shè)有各種專(zhuān)用功能模塊 （ 開(kāi)關(guān)量 、 模擬量輸入輸出模塊 ，位控模塊 ， 伺服 、 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊等 ） 供選用和組合 ， 由各種模塊組成大小和要求不同的控制系統(tǒng) 。 ? 通常可以認(rèn)為 ， 只要有控制要求的地方 ， 都可以用到可編程控制器 。 第 2章 可編程控制器構(gòu)成原理 可編程控制器硬件系統(tǒng)：可編程控制器系統(tǒng)由輸入部分 、 運(yùn)算控制部分和輸出部分組成 。 CPU的運(yùn)算結(jié)果通過(guò) PLC的輸出電路 ， 提供給被控制裝置 。 可編程控制器的基本組成 可編程控制器輸出電路原理圖 PLC輸出電路用來(lái)驅(qū)動(dòng)被控負(fù)載 （ 電磁鐵 、 繼電 、 接觸器線圈等 ） 。 第 3章 S7200可編程控制器 ? S7系列 PLC分為 S7400、 S7300和 S7200等 大、中、小（微）三個(gè)子系列。 ? 主機(jī)箱體外部的 RS485通訊接口 ， 用以連接編程器 （ 手持式或 PC機(jī) ） 、 文本／圖形顯示器 、 PLC網(wǎng)絡(luò)等外部設(shè)備 。 （ 2）主機(jī) I/O及擴(kuò)展 ? CPU 22X系列 PLC主機(jī)的 I/O點(diǎn)數(shù)及可擴(kuò)展的模塊數(shù)目見(jiàn)表 。 一個(gè)機(jī)器掃描周期 （ 用戶(hù)程序運(yùn)行一次 ） ， 分為讀輸入 （ 輸入采樣 ） ， 執(zhí)行程序 ， 處理通訊請(qǐng)求 ， 執(zhí)行 CPU自診斷 ， 寫(xiě)輸出 （ 輸出刷新 ） 等五個(gè)階段 ， CPU周而復(fù)始地循環(huán)掃描工作 。 字節(jié) 、 字 、 雙字尋址 （ 直接尋址 ） 例： VB100、 VW100、 VD100 存儲(chǔ)器 位地址 字節(jié)地址 元件名稱(chēng) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類(lèi)型及尋址方式 ? 間接尋址： 例： MOVW ＊ AC1， AC0 ／／＊時(shí)表示該操作數(shù)為地址指針 。 ? PLC的每一個(gè) I/O點(diǎn) 都是一個(gè)確定的物理點(diǎn)?？砂次弧⒆止?jié)、字或雙字使用。 S7200 PLC編址范圍 ～ ， 可以按位 、 字節(jié) 、 字或雙字來(lái)存取數(shù)據(jù) 。 ? 首次掃描時(shí)為 1， PLC由 STOP轉(zhuǎn)為 RUN狀態(tài)時(shí) ， ON（ 1態(tài) ） 一個(gè)掃描周期 ， 用 于程序的初始化 。 用作時(shí)間基準(zhǔn)或簡(jiǎn)易延時(shí) 。 ? 工作方式開(kāi)關(guān)位置指示 ， 0為 TERM位置 ， 1為 RUN位置 。 ? 負(fù)數(shù)標(biāo)志 ， 數(shù)學(xué)運(yùn)算結(jié)果為負(fù)時(shí) ， 該位為 1。 ? 8. 計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器主要用來(lái)累計(jì)輸入脈沖個(gè)數(shù) 。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能 ? 9. 模擬量輸入／輸出映像寄存器（ AI/AQ） S7200的模擬量輸入電路將外部輸入的模擬量 （ 如溫度 、 電壓 ） 等轉(zhuǎn)換成 1個(gè)字長(zhǎng) （ 16位 ） 的數(shù)字量 ， 存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域 。 累加器支持以字節(jié) （ B） 、 字 （ W） 和雙字 （ D） 的存取 。 ? S7200 PLC各編程元器件及操作數(shù)的有效編程范圍如表 。 ? 本章以 2022年版本的 S7200 PLC編程軟件為例 ，介紹編程軟件的安裝 、 功能和使用方法 ， 并結(jié)合應(yīng)用實(shí)例講解用戶(hù)程序的輸入 、 編輯 、 調(diào)試及監(jiān)控運(yùn)行的方法 。 ? 2. MPI通訊 多點(diǎn)接口（ MPI）卡提供了一個(gè) RS485端口，可以用直通電纜和網(wǎng)絡(luò)相連 STEP7Micro/WIN32軟件介紹 ? STEP7軟件的基本功能 編程軟件在離線條件下 ， 可以實(shí)現(xiàn)程序的輸入 、 編輯 、編譯等功能 。 還 可以利用符號(hào)表對(duì) POU中的符號(hào)賦值 。 將選擇的程序塊 、 數(shù)據(jù)塊 、 系統(tǒng)塊等內(nèi)容上載后 ， 可以在程序窗口顯示上載的 PLC內(nèi)部程序和數(shù)據(jù)信息 。 ? 3. 在梯形圖中輸入指令（編程元件） 光標(biāo)、階梯的開(kāi)始、繼續(xù)輸入元件等標(biāo)志的識(shí)別。 第 5章 S7200 PLC基本指令 基本邏輯指令 ? 基本位操作指令 ? 指令格式 ? LAD ? STL 功能 ? LD BIT LDN BIT； 用于網(wǎng)絡(luò)段起始的常開(kāi)／常閉觸點(diǎn) ? A BIT AN BIT ； 常開(kāi)／常閉觸點(diǎn)串聯(lián) ， 邏輯與／與非指令 ? O BIT ON BIT ； 常開(kāi)／常閉觸點(diǎn)并聯(lián) ， 邏輯或／或非指令 ? ＝ BIT ； 線圈輸出 ， 邏輯置位指令 ? 基本位操作指令操作數(shù)尋址范圍： I， Q， M， SM， T， C， V， S， L等 。 ? （ 2） 輸出繼電器的使用方法 輸出端不帶負(fù)載時(shí) ， 控制線圈應(yīng)使用內(nèi)部繼電器 M或其他 ， 不要使用輸出繼電器 Q的線圈 。 ? （ 2）塊 “ 與 ” 操作指令格式： ALD （無(wú)操作元件） 塊 “ 或 ” 操作是將梯形圖中相鄰的兩個(gè)以 LD起始的電路塊串聯(lián)起來(lái)。 LPP（ 無(wú)操作元件 ） :（ Logic Pop） 邏輯彈棧指令 。 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv8 iv0 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv8 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv8 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv8 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv8 X 前 后 前 前 后 后 邏輯推入棧 邏輯讀棧 邏輯彈出棧 ［例 ］棧操作指令應(yīng)用程序 ? LD ／／裝入常開(kāi)觸點(diǎn) LPS ／／建立棧指針 （ 堆棧 ） LD ／／裝入常開(kāi)觸點(diǎn) O ／／或常開(kāi)觸點(diǎn) ALD ／／塊與操作 = ／／輸出線圈 LRD ／／讀棧 LD ／／裝入常開(kāi)觸點(diǎn) O ／／或常開(kāi)觸點(diǎn) ALD ／／塊與操作 = ／／輸出線圈 LPP ／／彈棧 A ／／與常開(kāi)觸點(diǎn) = ／／輸出線圈 ? 邏輯堆棧指令（ LPS）可以嵌套使用，最多為 9層。 ［例 ］取非指令和空操作指令應(yīng)用舉例 ? LDN ? NOT ／／求反 ? NOP 20 ／／條件滿(mǎn)足時(shí)空操作 20次 ? 加一例題 置位／復(fù)位指令 ? S SBIT， N：從起始位（ SBIT） 開(kāi)始的 N個(gè)元件置 1。 ? 正跳變觸發(fā)指輸入脈沖的上升沿 ， 使觸點(diǎn) ON一個(gè)掃描周期 。 ? ， ED產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的時(shí)鐘脈沖 ， 驅(qū)動(dòng)輸出線圈 周期 ， ， 使輸出線圈 （ =0） 并保持 。 表 定時(shí)器工作方式及類(lèi)型 工作方式 分辨率 最大定時(shí)范圍 定時(shí)器號(hào) TONR 1ms T0, T64 10ms T1～ T4, T65～ T68 100ms T5～ T31,T69～ T95 TON/TOF 1ms T32， T96 10ms T33～ T36,T97～ T100 100ms T37～ T63,T101～ T255 3. 定時(shí)器指令格式 ? TON 通電延時(shí)型 ? TONR 有記憶通電延時(shí)型 ? TOF 斷電延時(shí)型 ? IN— 使能輸入端；編程范圍 T0~T255； PT是預(yù)置值輸入端，最大預(yù)置值 32767； PT數(shù)據(jù)類(lèi)型： INT。 ［例 ］通電延時(shí)型定時(shí)器應(yīng)用程序 ? NETWORK 1 ? LD ? TON T33, +300 ? ? NETWORK 2 ? LD T33 ? = PT T 3 3Q 0 . 0當(dāng)前值3SI 0 . 23SPT 預(yù)置值最大值 32767（ 2） 有記憶通電延時(shí)型（ TONR） ? 使能端 IN輸入有效時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值遞增，當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值 PT時(shí)，輸出狀態(tài)位置 1。 ? NETWORK 1 ? LD ? TONR T65, +500 ? ? NETWORK 2 ? LD ? R T65, 1 ? ? NETWORK 3 ? LD T65 ? = N E T W O RK 1 L D T O N R T 65, + 50 0 N E T W O RK 2 L D R T 65, 1 N E T W O RK 3 L D T 65 = Q I0 .1T65 當(dāng)前值I0 .0( 5S )P T Q 0 .0T65 當(dāng)前值( 5S )P T（ 3） 斷電延時(shí)型 (TOF) ? 使能端（ IN）輸入有效時(shí)，定時(shí)器輸出狀態(tài)位置 1，當(dāng)前值復(fù)位為 0。若將圖 ，無(wú)論何種時(shí)基都能正常工作。 CTU （ Counter Up） 增計(jì)數(shù)器 CTD （ Counter Down） 減計(jì)數(shù)器 CTUD （ Counter Up／ Down）增／減計(jì)數(shù)器 ? 圖中 CU－增 1計(jì)數(shù)脈沖輸入端； CD－減 1計(jì)數(shù)脈沖輸入端； R－復(fù)位脈沖輸入端； LD－減計(jì)數(shù)器的復(fù)位輸入端。當(dāng)前值累加的最大值為 32767。復(fù)位輸入（ R）有效或執(zhí)行復(fù)位指令時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位復(fù) 0位，當(dāng)前值清零。 CD端每一個(gè)輸入脈沖上升沿，減計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值從預(yù)置值開(kāi)始遞減計(jì)數(shù)，當(dāng)前值等于 0時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置位（ 1），并停止計(jì)數(shù)。 ? 1. 指令格式 ? 裝載