S7-200系列PLC應(yīng)用基礎(chǔ)

前言

　　可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及通信技術(shù)融為一體的：一種新型的高可靠性的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置。可編程控制器具有控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡(jiǎn)單、使用方便、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用在各行各業(yè)的生產(chǎn)過程自動(dòng)控制中，它正在迅速地改變著工廠自動(dòng)控制的面貌和進(jìn)程?！　?.編寫本書的指導(dǎo)思想　　學(xué)習(xí)可編程控制器技術(shù)的關(guān)鍵在于入門。針對(duì)各職業(yè)學(xué)校的生源情況及現(xiàn)行教學(xué)計(jì)劃，本書僅對(duì)可編程控制器的基本指令及常用功能指令進(jìn)行討論，其應(yīng)用也是從最簡(jiǎn)單的電氣控制系統(tǒng)開始介紹的。　　盡管PLC與繼電器接觸器控制系統(tǒng)有很多相似之處，但其輸入／輸出配線等運(yùn)用細(xì)節(jié)仍然是初學(xué)者應(yīng)該引起足夠重視的地方。對(duì)于一些看似簡(jiǎn)單的指令，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員，在運(yùn)用的過程中也會(huì)碰到一些意想不到的問題。本書在編排時(shí)，在每個(gè)模塊的基礎(chǔ)內(nèi)容之后，均安排有“課堂演示”及“技能訓(xùn)練”實(shí)踐環(huán)節(jié)，它強(qiáng)調(diào)通過實(shí)訓(xùn)過程去學(xué)習(xí)和掌握PLC的基本操作技能。　　2.選擇S7-200系列PLC作為參考機(jī)型的原因　　在小型工控應(yīng)用領(lǐng)域中，歐姆龍CPMlA／2A、三菱FX2N及西門子S7-200三大系列PLC均占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額。近年來，西門子可編程控制器正憑借多方面的優(yōu)勢(shì)，使其市場(chǎng)占有率呈現(xiàn)極大的上升勢(shì)頭，S7.200系列PLC越來越受到廣大業(yè)內(nèi)人士的青睞?！　≡谖鏖T子官方網(wǎng)站上，S7-200系列PLC相關(guān)技術(shù)資料對(duì)用戶完全開放，使用者可便捷地得到全面的技術(shù)支持。了D200、TD400文本顯示器，170系列微型觸摸屏（如K-TPl78micro）及各種擴(kuò)展模塊等，為S7-200系列PLC提供了豐富的外圍硬件資源。STEP 7-Micro／WIN V4.0SP6編程軟件的安裝與使用也極為方便，尤其是在安裝時(shí)可以選擇軟件語言，以中文界面顯示，使初學(xué)者能較快地掌握S7-200系列PLC的操作方法?！　∮袆e于歐姆龍CPMlA／2A及三菱FX2N型PLC，S7-200的字節(jié)操作指令使多種應(yīng)用場(chǎng)合下的功能指令編程更加容易。S7-200特有的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)賦予了PLC內(nèi)部變量存儲(chǔ)器、位存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)元件的記憶功能，從而為需要永久保持控制過程參數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合提供了便利?！　∥鏖T子新近推出的CPu224XP型PLC，設(shè)置了兩個(gè)通信端口，為PLC控制系統(tǒng)組網(wǎng)提供了便利。此外，CPU224XP還集成了兩路模擬量輸入／輸出控制功能，這使得S7－200在性能價(jià)格比上也具備了一定的優(yōu)勢(shì)。以上這些都是選擇S7－200系列PLC作為本教材參考機(jī)型的主要原因。相信讀者在閱讀本書及涉足西門子小型整體式可編程控制器時(shí)，一定會(huì)有同感?！　?.主要內(nèi)容及教學(xué)參考課時(shí)數(shù)　　全書共由7個(gè)模塊構(gòu)成，始終貫穿“一個(gè)模塊，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)”的編寫思想。模塊一及模塊二介紹PLC的基礎(chǔ)知識(shí)，模塊三詳細(xì)介紹了S7-200系列PLC的基本邏輯指令及應(yīng)用，在模塊四中，我們對(duì)比展示了4種常見三相異步電動(dòng)機(jī)控制電路的不同實(shí)現(xiàn)方法。通過上述4個(gè)模塊的學(xué)習(xí)，讀者能輕松地掌握可編程控制器的一般知識(shí)，并能應(yīng)對(duì)絕大部分工程實(shí)際問題。

內(nèi)容概要

本書以西門子公司S7-200系列小型整體式可編程控制器為對(duì)象，對(duì)其常用指令和基本應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。本書以模塊式結(jié)構(gòu)編排，貫穿“一個(gè)模塊，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)”的編寫思想，并通過“課堂演示”、“技能訓(xùn)練”等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使讀者切實(shí)掌握可編程控制器的基礎(chǔ)知識(shí)及基本應(yīng)用?！　”緯勺鳛楦黝惵殬I(yè)學(xué)校及技工學(xué)校機(jī)電類專業(yè)的教材，也可供從事相關(guān)專業(yè)工作的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

知識(shí)模塊一　可編程控制器常見應(yīng)用系統(tǒng)　第一部分　教學(xué)組織　　一、目的要求　　二、教學(xué)節(jié)奏與方式　第二部分　教學(xué)內(nèi)容　　一、PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例　　二、可編程控制器的特點(diǎn)　　三、可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)　　四、可編程控制器的工作原理　　五、用PLC編程語言進(jìn)行程序?qū)懭搿〉谌糠帧≌n堂演示　　一、彩燈亮滅的PLC開關(guān)控制電路原理　　二、演示電路控制程序　　三、演示步驟　第四部分　技能訓(xùn)練　　一、實(shí)訓(xùn)目的　　二、實(shí)訓(xùn)原理及實(shí)訓(xùn)電路　　三、參考梯形圖及指令表程序　　四、實(shí)訓(xùn)步驟知識(shí)模塊二　S7-200系列PLC的基本結(jié)構(gòu)　第一部分　教學(xué)組織　　一、目的要求　　二、教學(xué)節(jié)奏與方式　第二部分　教學(xué)內(nèi)容　　一、S7-200系列PLC概述　　二、S7-200系列PLC的編程軟元件　　三、S7-200尋址方式　第三部分　課堂演示　　一、雙定時(shí)器PLC閃光控制電路原理　　二、演示步驟　第四部分　技能訓(xùn)練　　一、實(shí)訓(xùn)目的　　二、實(shí)訓(xùn)原理及實(shí)訓(xùn)電路　　三、參考梯形圖及指令表程序　　四、實(shí)訓(xùn)步驟知識(shí)模塊三　S7-200系列PLC基本邏輯指令及應(yīng)用　第一部分　教學(xué)組織　　一、目的要求　　二、教學(xué)節(jié)奏與方式　第二部分　教學(xué)內(nèi)容　　一、位邏輯指令　　二、定時(shí)器指令　　三、計(jì)數(shù)器指令　　四、編程注意事項(xiàng)　第三部分　課堂演示　　一、曲柄壓力機(jī)工作原理及繼電器控制回路　　二、演示電路原理　　三、演示步驟　第四部分　技能訓(xùn)練　　一、實(shí)訓(xùn)目的　　二、實(shí)訓(xùn)原理及實(shí)訓(xùn)電路　　三、實(shí)訓(xùn)步驟知識(shí)模塊四　三相異步電動(dòng)機(jī)的PLC控制　第一部分　教學(xué)組織　　一、目的要求　　二、教學(xué)節(jié)奏與方式　第二部分　教學(xué)內(nèi)容　　一、三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)-長(zhǎng)動(dòng)控制回路　　二、三相異步電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)-反轉(zhuǎn)控制回路　　三、三相異步電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)控制回路　　四、三相異步電動(dòng)機(jī)星形-三角形啟動(dòng)控制回路　第三部分　課堂演示　　一、單按鈕電動(dòng)機(jī)啟/?？刂齐娐贰　《?、演示電路程序　　三、編程元件的地址分配　　四、演示步驟　第四部分　技能訓(xùn)練　　一、實(shí)訓(xùn)目的　　二、實(shí)訓(xùn)原理及實(shí)訓(xùn)電路　　三、參考梯形圖及指令表程序　　四、實(shí)訓(xùn)步驟　　五、討論知識(shí)模塊五　數(shù)字量控制系統(tǒng)的4種編程方法　第一部分　教學(xué)組織　　一、目的要求　　二、教學(xué)節(jié)奏與方式　第二部分　教學(xué)內(nèi)容　　一、“經(jīng)驗(yàn)”編程法　　二、順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖（SFC）　　三、使用“啟-保-停”電路的順序控制梯形圖編程方法　　四、以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制梯形圖設(shè)計(jì)方法　　五、使用SCR指令的順序控制梯形圖設(shè)計(jì)方法　第三部分　課堂演示　　一、采用SCR指令編程的交通燈自動(dòng)控制電路　　二、演示電路程序　　三、編程元件的地址分配　　四、演示步驟　第四部分　技能訓(xùn)練　　一、實(shí)訓(xùn)目的　　二、實(shí)訓(xùn)原理及實(shí)訓(xùn)電路　　三、4種參考梯形圖及指令表程序　　四、實(shí)訓(xùn)步驟　　五、討論知識(shí)模塊六　傳送比較、算術(shù)與邏輯運(yùn)算類指令及應(yīng)用　第一部分　教學(xué)組織　　一、目的要求　　二、教學(xué)節(jié)奏與方式　第二部分　教學(xué)內(nèi)容　　一、S7-200的功能指令格式　　二、傳送指令　　三、比較指令　　四、算術(shù)運(yùn)算指令　　五、邏輯運(yùn)算指令　第三部分　課堂演示　　一、七段加熱功率控制電路理　　二、演示步驟　第四部分　技能訓(xùn)練　　一、實(shí)訓(xùn)目的　　二、實(shí)訓(xùn)原理及實(shí)訓(xùn)電路　　三、參考梯形圖程序　　四、實(shí)訓(xùn)步驟知識(shí)模塊七　程序流程類及其他功能指令的應(yīng)用　第一部分　教學(xué)組織　　一、目的要求　　二、教學(xué)節(jié)奏與方式　第二部分　教學(xué)內(nèi)容　　一、程序控制指令　　二、移位和循環(huán)移位指令　　三、子程序指令　　四、中斷指令　　五、時(shí)鐘指令　第三部分　課堂演示　　一、用一只啟動(dòng)按鈕和一只停止按鈕控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟/?！　《?、演示步驟　第四部分　技能訓(xùn)練　　一、實(shí)訓(xùn)目的　　二、實(shí)訓(xùn)原理及實(shí)訓(xùn)電路　　三、參考梯形圖及指令表程序　　四、實(shí)訓(xùn)步驟附錄一　STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP6編程軟件的安裝與使用附錄二　S7-200系列PLC的相關(guān)資料參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序?！　?.功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高　　一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。PLC可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理?！　?.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)　　PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和小型交流接觸器?！　∮布渲么_定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化?！　?.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)　　傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器，由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1／10-1／100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少?！　LC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，PLC已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。　　5.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少　　PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少?！　LC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法來設(shè)計(jì)。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)梯形圖的時(shí)間比設(shè)計(jì)相同功能的繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多?！　LC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多?！　?.維修工作量小，維修方便　　PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障?！　?.體積小，能耗低　　對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器。小型PLC的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1／10-1／100?！　LC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多，故可以節(jié)省大量的配線和附件，減少大量安裝接線工時(shí)，加上開關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。

編輯推薦

　　《世紀(jì)英才·模塊式技能實(shí)訓(xùn)中職系列教材（機(jī)電類專業(yè)）：S7-200系列PLC應(yīng)用基礎(chǔ)》針對(duì)性、實(shí)用性強(qiáng)。為便于學(xué)校組織教學(xué)，《世紀(jì)英才·模塊式技能實(shí)訓(xùn)中職系列教材（機(jī)電類專業(yè)）：S7-200系列PLC應(yīng)用基礎(chǔ)》對(duì)象機(jī)型均為最新小型整體式可編程控制器。針對(duì)PLC硬件產(chǎn)品、指令系統(tǒng)、編程應(yīng)用密不可分的特點(diǎn)，每個(gè)模塊中基礎(chǔ)內(nèi)容之后，均安排有教師演示或技能訓(xùn)練等實(shí)踐環(huán)節(jié)。

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