第5章 电路继电器原理

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1、1 第二章 S7300系列可编程控制器 第二章第二章 S7300S7300系列可编程控制器系列可编程控制器 第一节第一节 可编程控制器的基础知识可编程控制器的基础知识 第二节第二节 可编程控制器的硬件结构和系统组成可编程控制器的硬件结构和系统组成第三节第三节 可编程控制器的软件及编程语言可编程控制器的软件及编程语言第四节第四节 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理第五节第五节 S7-300S7-300系统组成系统组成 第六节第六节 S7-300S7-300的硬件组态的硬件组态第七节第七节 STEP7STEP7编程软件编程软件 2 第二章 S7300系列可编程控制器第一节第一节 可编程控

2、制器的基础知识可编程控制器的基础知识1 1PLCPLC的起源的起源一九六八年，美国通用汽车公司一九六八年，美国通用汽车公司(GM)(GM)为解决因汽车不断改为解决因汽车不断改型而重新设计汽车装配线上各种继电器的控制线路问题，提型而重新设计汽车装配线上各种继电器的控制线路问题，提出了著名的十项技术指标在社会上招标，要求制造商为其装出了著名的十项技术指标在社会上招标，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用控制器。配线提供一种新型的通用控制器。 （1 1）. .编程简单编程简单，可在现场方便地编辑及修改程序；，可在现场方便地编辑及修改程序； （2 2）. .价格便宜价格便宜，其性能价格比要高于继电器

3、控制系统；，其性能价格比要高于继电器控制系统； （3 3）. .体积要明显小于继电器控制柜体积要明显小于继电器控制柜； （4 4）. .可靠性可靠性要明显高于继电器控制系统；要明显高于继电器控制系统； （5 5）. .具有数据通信功能具有数据通信功能； （6 6）. .输入可以是输入可以是AC115VAC115V； （7 7）. .输出为输出为AC115VAC115V，2A2A以上；以上； （8 8）. .硬件维护方便，最好是插件式结构；硬件维护方便，最好是插件式结构； （9 9）. .扩展时，原有系统只需做很小改动；扩展时，原有系统只需做很小改动； （1010）. .用户程序存储器容量至少可

4、以扩展到用户程序存储器容量至少可以扩展到4K4K。 3 第二章 S7300系列可编程控制器一九六九年，美国数字设备公司一九六九年，美国数字设备公司(DEC) (DEC) 研制出世界上第研制出世界上第一台可编程控制器，型号为一台可编程控制器，型号为PDP-14PDP-14；19691969年，美国哥德公司年，美国哥德公司(GOULD) PLC(GOULD) PLC商品化，型号商品化，型号084084；19711971年，日本研制出日本第一台可编程控制器年，日本研制出日本第一台可编程控制器DSC-8DSC-8；1973197319741974年，德国西门子公司研制出欧洲第一台年，德国西门子公司研制

5、出欧洲第一台PLCPLC，型号为型号为SIMATIC S4SIMATIC S4。我国从我国从19741974年开始研制，年开始研制，19771977年开始工业应用。年开始工业应用。 .PLC.PLC的定义的定义可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器PLCProgrammable Logical PLCProgrammable Logical ControllerController。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算和顺序控制

6、、定时、储器，用来在其内部存储执行逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的或模拟的输计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的或模拟的输入和输出接口，控制各种类型的机器设备或生产过程。可入和输出接口，控制各种类型的机器设备或生产过程。可编程控制器及其有关设备的设计原则是它应按易于与工业编程控制器及其有关设备的设计原则是它应按易于与工业控制系统联成一个整体和具有扩充功能。控制系统联成一个整体和具有扩充功能。 4 第二章 S7300系列可编程控制器.PLC.PLC的特点的特点 编程简单，易于掌握编程简单，易于掌握 功能完善，灵活方便功能完善，灵活方便 体积小、质量轻、功耗低

7、体积小、质量轻、功耗低 抗干扰能力强，可靠性高抗干扰能力强，可靠性高 设计、施工、调试周期短设计、施工、调试周期短 易于实现机电一体化易于实现机电一体化 .PLC.PLC的可编程控制器的性能指标的可编程控制器的性能指标 输入输入/ /输出点数（输出点数（I/OI/O点数）、存储容量、扫描速度、功能点数）、存储容量、扫描速度、功能扩展能力、指令系统。扩展能力、指令系统。 .PLC.PLC的可编程控制器的分类的可编程控制器的分类 按按I/OI/O点数分类点数分类分为微型机、小型机、中型机、大型机和分为微型机、小型机、中型机、大型机和巨型机；巨型机； 按结构形式分类按结构形式分类分为整体式、模块式和

8、分散式；分为整体式、模块式和分散式； 按用途分类按用途分类分为顺序逻辑控制分为顺序逻辑控制 、闭环过程控制、多级分、闭环过程控制、多级分布式和集散控制系统、数字控制和机器人控制布式和集散控制系统、数字控制和机器人控制 。 5 第二章 S7300系列可编程控制器6 第二章 S7300系列可编程控制器6.PLC6.PLC的主要功能的主要功能 顺序逻辑控制顺序逻辑控制 运动控制运动控制 定时控制定时控制 计数控制计数控制 步进控制步进控制 数据处理数据处理 模数和数模转换模数和数模转换 通信及联网通信及联网7.PLC7.PLC的发展趋势的发展趋势 系列化、模板化；系列化、模板化； 小型机功能强化；小

9、型机功能强化； 中、大型机高速度、高功能、大容量；中、大型机高速度、高功能、大容量； 低成本低成本 、多功能、多功能 。 7 第二章 S7300系列可编程控制器一一PLCPLC系统的硬件结构系统的硬件结构 PLC PLC的硬件系统由基本单元（包含的硬件系统由基本单元（包含CPUCPU、RAMRAM、EPROMEPROM、输入、输入/ /输输出接口、内部电源）、出接口、内部电源）、I/OI/O扩展单元及外部设备组成。扩展单元及外部设备组成。第二节第二节 可编程控制器的硬件结构和系统组成可编程控制器的硬件结构和系统组成8 第二章 S7300系列可编程控制器二二PLCPLC系统各部分功能系统各部分功

10、能 1.CPU1.CPU 接收与存储用户由编程器键入的用户程序和数据；接收与存储用户由编程器键入的用户程序和数据； 检查语法错误，诊断电源及检查语法错误，诊断电源及PLCPLC内部的工作故障；内部的工作故障； 用扫描方式工作，接收现场的输入信号，并输入到输用扫描方式工作，接收现场的输入信号，并输入到输入映像寄存器和数据存储器中；入映像寄存器和数据存储器中； 在进入运行方式后，从存储器中逐条读取并执行用户在进入运行方式后，从存储器中逐条读取并执行用户程序，完成用户程序所规定的逻辑运算、算术运算及数据处程序，完成用户程序所规定的逻辑运算、算术运算及数据处理等操作；理等操作； 根据运算结果，更新有关

11、标志位的状态，刷新输出映根据运算结果，更新有关标志位的状态，刷新输出映像寄存器的内容，再经输出部件实现输出控制、打印制表或像寄存器的内容，再经输出部件实现输出控制、打印制表或数据通信等功能。数据通信等功能。 2.2.存储器存储器 CMOS-SRAM CMOS-SRAM 可读写存储器可读写存储器 EPROM EPROM 只读存储器只读存储器 EEPROM EEPROM 电可擦除可编程的只读存储器电可擦除可编程的只读存储器 9 第二章 S7300系列可编程控制器 3.3.数字量（或开关量）输入部件及接口数字量（或开关量）输入部件及接口 (1)(1)数字量（或开关量）输入模板的外部接线方式数字量（或