S7200编程培训教程word高级应用技术Word文档下载推荐.docx

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2、分析处理（程序处理）

3、驱动执行机构（执行挑选良品和次品的动作）

其实，在所有的自动化控制系统里，无非也就是只有这三部分的工作。

以人本身作为举例（人本身就是世界上智能化的自动化系统）

A：

输入传感装置

用于将外界的信号输入到控制中心，如接近开关、光电开关、温度传感器（相当人的眼睛，皮肤）.

B：

中央处理单元

负责把从外界接收的信号经过处理运算之后，输出到执行机构（相当人的大脑）.

C：

外部执行机构将CPU输出的信号进行处理，完成特定的工作，例如加热器、电磁阀、定位装置等（相当人的手脚）如下图：

而我们上面所看到的物流检测系统例子里，我们所看到的BL1、BL2、BL3为输入装置

传送带、马达、电磁阀为执行机构.

咦~~，我们的控制中心呢？

跑哪去了？

别急，当然有，没有控制处理单元的系统是不叫自动化控制系统的，试问，没有大脑的人，能叫人吗？

一般控制系统都会安装在一个比较安全的单独的箱子里，一般我们叫这个箱子叫做控制柜，也叫电控柜。

哪~~，我们这个控制柜是怎么让这个系统动起来，怎么控制这个系统的呢？

他们之间的关联又是什么呢？

别急，请看第二讲，控制系统的硬件构成，即机械本体与控制中心的连接关系

第二讲控制系统的硬件构成

上一讲我们了解了整个自动化控制系统的构成，这一讲，我们就讲讲，这控制中心和机械本体他们的硬件连接关系又是怎么样。

我们知道，这机械本体上面的东西有BL1、BL2、BL3（控制系统的输入），传送带、马达、电磁阀（执行机构）。

而这些东西和控制系统的通信连接关系又是什么样呢，请看下图:

由上图，我们可以看到：

机械本体的输入（检测装置）和PLC的输入端连接（BL1连到I0.0，BL2连到I0.1，BL3连到I0.2），这样,PLC就可以实时地知道物流检测系统的当前状态，从而根据流水线的物品状态而做出相对应的控制处理。

同时，PLC的弱电信号通过信号线，直接连接到执行机构（电磁阀YV），控制YV的开启/关闭。

而PLC又是怎么样实时地监控到机械本体的检测信号，同时又控制机械本体的执行机械（电磁阀YV）的呢？

习第三讲，西门子S7－200系列PLC的硬件结构及选型

第三讲西门子S7－200系列PLC的硬件结构及选型

请先直观认识一下西门子S7－200系列PLC的一些常用型号

下面是CPU224各部分的组成

输入端子排信号

L＋：

24V直流电源输出正

M：

24V直流电源输出负

1M，2M：

输入信号公共端

I0.0－I1.5：

PLC输入信号端子，当输入端子和1M或2M相接时，必须加接24VDC，才视为接通（有信号输入），如下图:

输出端子排信号

输出端子可以把它们看作是一组一组的开关，当某个输出点有输出时，相应的开关就会闭合，电路就会形成回路，从而就会驱动相应的负载（比如电磁阀，继电器等）。

例如下图，当Q0.0有输出时，PLC内部触点闭合，电路导通，灯泡就亮。

上面我们了解了西门子PLC的硬件构成及输入输出端子排的定义及电气特性，下面我们就来总结一下PLC硬件选型时还应该要注意哪些问题.

1、电源：

国内PLC的输入电源电压一般分为两种：

直流24V和交流220V，当然，国外还有一些输入电源电压标准，如110VAC。

注意：

在我们开始给PLC上电时，应该看清楚PLC的输入电源电压范围，以免把PLC烧掉。

2、输入I端子信号：

常用的西门子PLC输入电信号为低压信号，切记，不要输入交流高压信号，如果外部信号为高压信号的，应该通过中间继电器转换，或者转换成低压信号后再接入PLC的输入端子。

3、输出：

PLC输出一般分为

1）继电器输出

继电器类型输出的PLC优点是：

可以通过相对大的电流（约为2A左右，具体请查西门子手册），通过电流的电压可以至250VAC也可以是24VDC以下

缺点是：

输出触点响应时间相对较慢，约为10ms。

在有需要高速脉冲输出控制（如需要控制步进或伺服系统时）时不能选用继电器输出类型的PLC

2）晶体管输出

晶体管类型输出的PLC优点是：

输出触点响应时间快，约为0.1ms以下，经常应用在需要高速输出响应的系统里，缺点是：

只能通过30VDC以下的电压，通过电流小（约为0.75A左右）

在需要用高速脉冲输出控制步进或伺服系统时，一定要选用晶体管输出类型

PLC选型时需要注意：

1、输入电源电压：

24VDC还是220VAC，根据供电系统电压来选择，一般来说，不建议直接从动力电源直接取电，最好用隔离变压器把动力电源和控制电源隔离开来，同时做好滤等

抗干扰措施。

2、输入输出点数：

所谓的输入输出点数指的是整个控制系统需要用到的PLC的输入点个数和

输出点个数一般来说，当然是预先设计好整套系统方案，然后算出所有的输入输出点个数，如果是第一次设计的方案，建议预留点数.

3、输出触点类型：

是继电器输出类型还是晶体管输出类型。

根据所控制的执行机构电源电

压及功率来决定输出触点类型，如果系统里有需要用到高速脉冲输出控制步进电机或伺服系统时，一定要选择晶体管输出类型.

在PLC选好了以后，接下来我们就要了解机械本体的各个检测和执行机构是怎么和PLC进

行整体控制的.

第四讲PLC的工作原理

我们先了解一下PLC的内部组构和外部元件的关系，看下图:

物理输入：

指的是外部输入给PLC的信号（如上一节讲的BL1、BL2、BL3等外部传感器）

而我们知道，PLC根本就不知道外部的传感器是什么东西。

而它又是通过什么样的手段来知道外部传感器的状态的呢？

这里，就引入了一个输入映像的概念。

这个输入映像就好像是外部输入端子的影子，当外部有信号输入时，它相对应的输入映像寄存区就为1（在PLC里，1表示真，也就是接通；

0表示假，也就是不通）。

例如，当I0.0接通时，I0.0的输入映像寄存区就的状态就为1，不通时，为0；

从而，PLC就可以直接通过扫描映像寄存区来知道外部端子的通断状态。

物理输出：

指的是PLC输出去控制现场执行机构的端子输出信号（如上面例子的YV电磁阀）

同样，输出映像和物理输出也是对应的关系，当相对应的输出映像是1时，相对应的输出端了就接通.否则，就不通。

如Q0.0映像寄存区为1时，Q0.0输出端子接通。

请看下图，进一步理解映像寄存器的概念.

输入：

I0.1和I0.2分别接通，I0.1和I0.2的输入映像寄存区都为1，I0.0和I0.3分别不通，映像寄存区为0，PLC就是通过扫描这些映像寄存区，从而知道各个输入端子的状态的。

输出：

Q0.0和Q0.1有输入，映像寄存区为1，只要电路形成完整回路，灯泡亮，其它两个映像寄存区都为0，不通，灯泡处于熄灭状态。

输入和输出没有必然的联系，PLC仅仅只是通过扫描输入映像寄存区的状态，然后根据程序控制要求，输出控制执行机构

学完了映像寄存区的概念，下面了解下PLC的扫描机制及过程：

PLC只要一运行，就由左往右，由上往下，循环执行程序，并不停地刷新输入输出映像，如此循环运行不止，我们称之为扫描，把扫描执行一次需要的周期时间称为扫描周期。

如下图:

PLC的扫描运行过程：

1、扫描到触点I0.0，访问I0.0的映像寄存区，访问Q0.0映像寄存区，如果I0.0或Q0.0的映像寄存器其中一个或两个为1，则导通

2、接着扫描至I0.1，访问I0.1的映像寄存区，如果I0.1的映像寄存区为1，则触点动作，断开触点（I0.1为常闭触点），如果为0，则保持原来的导通状态.

3、这样，Q0.0的线路就导通，给Q0.0的映像寄存器置1，Q0.0的输出端子就输出。

由此往复循环………….

至此，我们已经对PLC的整套硬件系统有个初步的了解，学至此，我们应该清楚地了解：

1、PLC和机械本体之间的关系：

它们之间的电气连接是什么样的.

2、PLC的选型：

电源、输入、输出类型、所需要输入输出的点数.

3、PLC的输入信号与现场检测信号或其它输入信号的连线.

4、PLC应该怎么输出驱动现场的执行机构：

Q有输出，Q内部触点就会导通.

5、PLC的输入信号，映像存器之间的关系：

输入输出端子和映像寄存器为一一对应

的关系.

6、PLC的扫描过程：

由左往右，由上往下扫描.

请看下一页的整套示意图

学完了整套硬件系统了以后，剩下的就是怎么把软件程序编写，然后怎么把这些软件装到PLC这个盒子里了，请接着学习第五讲，西门子PLC编程软件STEP7-Micro/Win应用.

第五讲西门子PLC编程软件STEP7－Micro/Win应用

5．1梯形图与普通继电器电路的异同

在开始编程时，先了解下我们后面要经常用到的梯形图语言。

先看下下面的一个自锁继电器电路.

SB1按下，中间继电器KM1得电，相对应的触点KM1就会动作；

灯泡K1点亮，同时KM1闭合自导通，就使按钮SB1再放开，KM1依然还是得电的，只有按下常闭开关SB2时，线圈KM1才会失电，灯泡才会熄灭,这就是继电器的自锁电路.

如果我们现在要用PLC编程来替代，请看下面的梯形图:

梯形图里的I0.0触点对应的就是端子I0.0的状态，当按钮SB1按下时，I0.0接通，I0.0为有输入，梯形图里的I0.0触点动作.

闭合梯形图里的I0.1触点对应的就是端子I0.1的状态，当按钮SB2按下时，I0.1接通，I0.1为有输入,梯形图里的I0.1触点动作断开。

梯形图里的Q0.0相对应的就是Q0.0输出端子，当Q0.0导通输出时，灯泡亮。

这个梯形图所实现的功能就是，当按钮SB1按下时，I0.0端子接通，梯形图里的I0.0触点闭合，Q0.0“得电”，输出端子Q0.0输出，Q0.0导通，灯泡亮；

按下SB2时，Q0.0“失电”，输出端子Q0.0没有输出，Q0.0断路，灯泡熄灭。

由上面的例子可以得知，其实梯形图编程实际上就是从我们常用的继电器电路转换过来的，然后加了点计算机的功能，就成了我们现在所看到的PLC编程，下面就让我们开始我们的第一个程序。

5．2新建一个新工程

先来了解下西门子编程软件STEP7-Micro/Win的界面.

【操作步骤】

[文件]->

[新建]或者（Ctrl+N），即生成新项目页面