授课日期 班级 基本课题 PLC的组成与工作原理 （1）了解PLC的基本组成； 授课目的 （2）掌握PLC的工作原理； （3）掌握PLC的编程语言。 （1）PLC的工作原理和编程语言； 授课重、难点 （2）S7-300/400PLC的存储区。 授课内容 知识准备 PLC的基本组成 1.中央处理器 中央处理器由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片内。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入输出接口电路相连接。与一般计算机一样，CPU是PLC的核心，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊地进行工作。用户程序和数据事先存入存储器中，当PLC处于运行方式时，CPU按循环扫描方式执行用户程序。 2.存储器 存储器用于存放信息用编程程序及监控运行程序、用户程序、逻辑及数学运算的过程变量及其他所有信息。 3.输入接口 输入接口用来进行输入信号的隔离滤波及电平转换；输入单元接口是PLC获取控制现场信号的输入通道。输入接口电路有滤波电路。光电隔离电路和输入内部电路组成。 4.输出接口 输出接口用来对PLC的输出进行放大及电平转换，驱动控制对象。输出接口电路由输出锁存器、电平转换电路及输出功率放大电路组成。PLC功率输出电路有3种形式：继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出。 5．通信接口 每个S7-300/400 PLC 均支持 MPI 协议。不必添加 CP（通讯处理器）便可将 S7 设备连接至 MPI网络。 任务实施 一、PLC的工作原理 PLC系统通电后，首先进行内部处理，包括：① 系统的初始化：设置堆栈指针，工作单元清零，初始化编程接口，设置工作标志及工作指针等。② 工作状态选择，如编程状态，运动状态等。 PLC在运行状态执行用户指令的动作过程可分为3个时间段。第一阶段是输入信号采样阶段；第二阶段是用户指令执行阶段；第三阶段是结果输出阶段。 二、PLC的编程语言 1.梯形图（LAD－Ladder Diagram） 梯形图是使用最多的PLC编程语言，因与继电器电路很相似，具有直观易懂的特点，很容易被熟悉继电器控制的电气人员所掌握，特别适合于数字量逻辑控制。 2.语句表（STL－Statement List） 语句表类似于微机汇编语言的一种文本编程语言，由多条语句组成一个程序段。语句表适合于经验丰富的程序员使用，可以实现某些梯形图不能实现的功能。 3.功能块图（FBD－Function Block Diagram） 功能块图类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑，一些复杂的功能用指令框表示，适合于有数字电路基础的编程人员使用。 4.顺序功能图（SFC－Sequential Function Chart） 顺序功能图用来编程顺序控制的程序。编写时，工艺过程被划分为若干个顺序出现的步，每步中包括控制输出的动作，从一步到另一步的转换由转换条件来控制，特别适合于生产制造过程。 5.结构化文本（ST－Structured Text） 结构化文本（ST）是为 IEC61131－3 标准创建的一种专用的高级编程语言，与梯形图相比，它可以实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。 三、S7-300/400PLC的存储区 1.装载存储器 用于保存不包含符号地址和注释的用户程序和系统数据（组态、连接和模块参数等）。有的CPU集成装载存储器，有的可以用微存储器卡（MMC）来扩展，CPU 31xC的用户程序只能装入插入式的MMC。断电时数据保存在MMC存储器中，数据块的内容基本上永久保留。下载程序时，用户程序被下载到CPU的装载存储器，CPU把可执行部分复制到工作存储器，符号表和注释保存在编程设备中。
西门子S7-300400 PLC项目教程教案项目1 快速了解PLC-任务2 PLC的组成与工作原理
