西门子PLC自学教程从入门到精通.ppt

1、第一章第一章 西门子西门子PLC简单概述简单概述第二章第二章 PLC系统特性及硬件介绍系统特性及硬件介绍第三章第三章 使用使用STEP7创建一个工程创建一个工程第四章第四章 西门子编程语言学习西门子编程语言学习第五章第五章 西门子的程序设计西门子的程序设计第六章第六章 利用利用WinCC flexible软件创建工程系统软件创建工程系统西门子PLC培训教程第第1 1章章 PLC PLC概述概述1.1 PLC1.1 PLC的产生的产生1.2 PLC1.2 PLC的定义和分类的定义和分类1.3 PLC1.3 PLC的功能和特点的功能和特点1.4 PLC1.4 PLC的结构与工作过程的结构与工作过程

2、l传统的生产机械自动控制装置传统的生产机械自动控制装置继电器控制系统继电器控制系统 优点优点结构简单、价格低廉、容易操作结构简单、价格低廉、容易操作 。缺点缺点体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差高、可靠性及灵活性差 。应用应用比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等工业应用场合。工业应用场合。1.1 PLC1.1 PLC的产生的产生l用户迫切用户迫切需要需要一种先进的自动控制装置一种先进的自动控制装置继电器控制系统继电器控制系统先进自动控制系统先进自动控制系统l可编程序逻辑控制器的可编程序逻辑控制

3、器的产生产生 美国数字设备公司（美国数字设备公司（DECDEC）根据这一设想，于）根据这一设想，于19691969年年研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻可编程序逻辑控制器辑控制器（Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller，PLCPLC）。）。1.2 PLC1.2 PLC的定义和分类的定义和分类lPLCPLC的定义的定义 经历经历：可编程逻辑控制器（：可编程逻辑控制器（PLCPLC）

4、可编程控制器（可编程控制器（PCPC）通用叫法通用叫法：可编程序控制器（：可编程序控制器（Programmable ControllerProgrammable Controller，PCPC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。输出接口，并且具有较强的驱动能力。但由于但由于PCPC容易和个人计算机（容易和个人计算机（Personal ComputerPersonal Computer）混淆，）混淆，所以人们还沿用所以人们还沿用PLCPLC作为可编程控制器的英文缩写。作为可

5、编程控制器的英文缩写。国际电工委员会（国际电工委员会（IECIEC）对可编程控制器的定义）对可编程控制器的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统电子系统，专，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生输出控制各种类型的机械或生产过程。产过程。”lPLCPLC

6、的分类的分类 一体化紧凑型一体化紧凑型PLC PLC：电源、：电源、CPUCPU中央处理系统、中央处理系统、I/OI/O接口都集成在一个机壳内。如接口都集成在一个机壳内。如西门子西门子S7-200S7-200系列。系列。CPUCPU（基本单元）（基本单元）+扩展模块扩展模块 标准模块式结构化标准模块式结构化PLC PLC：各种模块相互独立，并安：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLCPLC应用系统。如：应用系统。如：西门子西门子S7-300S7-300、S7-400S7-400系列。系列。PS(电源模块)CPU IM(接口模

7、块)SM:DISM:DOSM:AISM:AO CP:-点-到-点-PROFIBUS-工业以太网1.3 PLC1.3 PLC的功能和特点的功能和特点lPLCPLC的功能的功能 控制功能控制功能 逻辑控制逻辑控制 定时控制定时控制 计数控制计数控制 顺序控制顺序控制lPLCPLC的功能的功能 数据采集、存储与处理功能数据采集、存储与处理功能数学运算功能数学运算功能数据处理数据处理模拟数据处理模拟数据处理lPLCPLC的功能的功能 输入输入/输出接口调理功能输出接口调理功能具具有有 A A/D D、D D/A A 转转换换功功能能，通通 过过 I I/O O 模模块块完完成成对对模模拟拟量量 的的

8、控控 制制 和和 调调 节节。lPLCPLC的功能的功能 通信、联网功能通信、联网功能PROFIBUS DPPROFIBUS PA(Ex)PROFIBUS PAlPLCPLC的功能的功能 人机界面功能人机界面功能lPLCPLC的功能的功能 编程、调试等编程、调试等使用复杂程度不同的使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式手持、便携和桌面式编程器、工作站和操编程器、工作站和操作屏，进行编程、调作屏，进行编程、调试、监视、试验和记试、监视、试验和记录，并通过打印机打录，并通过打印机打印出程序文件。印出程序文件。STEP7STEP7ProToolProToolMPIcable有有MPI接口的接口的PG

9、或或PClPLCPLC的特点的特点 高可靠性高可靠性丰富的丰富的I/OI/O接口模块接口模块采用模块化结构采用模块化结构运行速度快运行速度快功能完善功能完善编程简单，易于使用编程简单，易于使用系统设计、安装、调试方便系统设计、安装、调试方便维修方便，维修工作量小维修方便，维修工作量小总价格低总价格低1.4 PLC1.4 PLC的结构和工作过程的结构和工作过程lPLCPLC的基本结构的基本结构 PLCPLC的工作过程的工作过程PLCPLC的扫描过程的扫描过程lPLCPLC的中断处理过程的中断处理过程响应问题：响应问题：一般微机系统的一般微机系统的CPU，在每一条指令执行结束时，在每一条指令执行结

10、束时都要查询有无中断申请。而都要查询有无中断申请。而PLC对中断的响应则是对中断的响应则是在相关的程序块结束后查询有无中断申请，或者在在相关的程序块结束后查询有无中断申请，或者在执行用户程序时查询有无中断申请，如有中断申请，执行用户程序时查询有无中断申请，如有中断申请，则转入执行中断服务程序。如果用户程序以块式结则转入执行中断服务程序。如果用户程序以块式结构组成，则在每块结束或执行块调用时处理中断。构组成，则在每块结束或执行块调用时处理中断。第二章第二章 西门子西门子PLC系统特性及硬件介绍系统特性及硬件介绍第第2 2章章 S7-300 S7-300系统特性及硬件介绍系统特性及硬件介绍2.1

11、SIMATIC S7-3002.1 SIMATIC S7-300系统结构系统结构 2.2 S7-300 CPU2.2 S7-300 CPU模块模块2.3 2.3 信号模块信号模块 （SMSM）2.4 2.4 电源模块电源模块 （PSPS）2.5 2.5 接口模块（接口模块（IMIM）2.6 2.6 其他模块（其他模块（IMIM）2.7 SIMATIC S7-3002.7 SIMATIC S7-300的硬件组态的硬件组态2.1.1 中央处理单元(CPU)2.1.2 电源单元(PS)2.1.3 信号模板(SM)2.1.4 接口模板(IM)2.1.5 功能模板(FM)2.1.6 通讯模板(CP)2.

12、1.7 特殊模板(SM 374仿真器)2.1 S7-300系统组成 导轨导轨 PS电源模块CPU IM接口模块SM:DISM:DOSM:AISM:AO FM:-计数-定位-闭环控制 CP:-点-到-点-PROFIBUS-工业以太网系统背版总线系统背版总线导轨（机架）导轨（机架）S7-300模块模块电源模块电源模块（选项）（选项）后备电池后备电池（CPU313以上）以上）24V DC连连接器接器CPU工作工作模式选择开模式选择开关关CPU模块模块CPU状态状态及故障指示及故障指示灯灯MMC存储卡存储卡（CPU313以上）以上）MPI多点接口多点接口信号模块的信号模块的前连接器前连接器前门前门信号

13、信号模块模块典型系统结构典型系统结构 S7-300系统结构 2.2 S7-300 CPU模块 2.2.12.2.1 S7-300 CPU S7-300 CPU模块的分类模块的分类2.2.2 S7-300 CPU2.2.2 S7-300 CPU模块操作模块操作2.2.1 S7-300 CPU模块的分类 紧凑型紧凑型CPUCPU（6 6种）种）标准型标准型CPUCPU（5 5种）种）革新型革新型CPUCPU（5 5种）种）户外型户外型CPUCPU（3 3种）种）故障安全型故障安全型CPUCPU（3 3种）种）特种型特种型CPUCPU（2 2种）种）1.紧凑型CPU(1/2)C PU 312C：带有

14、集成的数字量输入和输出，并具有与过程相关的功能，比较适用于具有较高要求的小型应用。CPU 运行时需要微存储卡（MMC）。C PU 313C：带有集成的数字量和模拟量的输入和输出，并具有与过程相关的功能，能够满足对处理能力和响应时间要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。C PU 313C-2PtP：带有集成的数字量输入和输出及一个RS422/485串口，并具有与过程相关的功能，能够满足处理量大、响应时间高的场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。1.紧凑型CPU(2/2)C PU 313C-2D P：带有集成的数字量输入和输出，以及PROFI BUS DP主/从接口，并具有与过程

15、相关的功能，可以完成具有特殊功能的任务，可以连接标准I/O 设备。CPU 运行时需要微存储卡MMC。C PU 314C-2PtP：带有集成的数字量和模拟量I/O 及一个RS422/485串口，并具有与过程相关的功能，能够满足对处理能力和响应时间要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡MMC。CPU 314C-2D P：带有集成的数字量和模拟量的输入和输出，以及PROFIBUS DP主/从接口，并具有与过程相关的功能，可以完成具有特殊功能的任务，可以连接单独的I/O设备。CPU运行时需要微存储卡MMC。2.标准型CPU CPU 313：具有扩展程序存储区的低成本的CPU，比较适用于需要高速处理的

16、小型设备。CPU 314：可以进行高速处理以及中等规模的I/O 配置，用于安装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序。CPU 315：具有中到大容量程序存储器，比较适用于大规模的I/O配置。CPU 315-2D P：具有中到大容量程序存储器和PROFI BUS DP主/接口，比较适用于大规模的I/O配置或建立分布式I/O系统。C PU 316-2D P：具有大容量程序存储器和PROFI BUS DP主/从接，可进行大规模的I/O配置，比较适用于具有分布式或集中式I/O配置的工厂应用。3.革新型CPU(1/2)CPU 312（新型）：是一款全集成自动化（TI A）的CPU，比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用。CPU 运行时需要微存储卡MMC。CPU 314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU 运行时需要微存储卡MMC。CPU 315-2D P（新型）：具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，如果需要可以使用SI M ATI C功能工具；对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFI BUS DP主/从接口。可用于大规模