1、可编程控制器原理与应用复习第1章可编程控制器概论1、 PLC的定义和发展史【识记】定义：PLC是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。发展史：1968年，美国最大的汽车制造商-通用汽车（GM公司，招标方式寻找一种新的工业控制器;1969年，美国数字设备公司（DEC研制成功世界上第一台可编程控制器（ PLC。2、 PLC的典型结构组成【识记】中央处理单元（CPU莫块）、输入模块、输出模块、电源模块3、 中央处理器（CPU主要完成的功能【领会】1） 、接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；2） 、用扫描方式接收现场输入装置的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据寄存器；3） 、执
2、行用户程序，进行数据处理，根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的内容，实行输出控制；4） 、诊断电源和 PLC内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误。4、 存储器（RAM ROM的结构、工作过程【领会】RAM 随机存储器：掉电后数据丢失，可写可读，且读写速度非常快，存放用户数据；ROM只读存储器：能读不能写，数据不会丢失，用于生产厂商存放系统程序；EEPROMfe可擦写只读存储器：可存可写，数据不会丢失，用于存储用户程序和需要长期保存的数据。5、光耦合电路、输入接口电路的种类【识记】交流输入接口电路模拟量接收电位器和各种变送器传过来的模拟量信号,量接收按键、行程开关、转换开关、
3、接近开关、继电器送来的开关量信号 光耦起到防止干扰和隔离的作用。6、输出接口电路的种类【识记】输出模块类型有模拟量和开关量两大类，开关量输出输出模块有：继电器、晶体管、晶闸管三种输出接 口类型。7、 PLC的功能【识记】1）、开关量的逻辑控制功能； 2 ）、运动控制功能； 3 ）、闭环过程控制功能;4）、数据处理功能； 5 ）、通信联网功能。8、 PLC的分类【识记】1） 、按结构分为：整体式和模块式；2） 、按模块大小分类：小型 PLC: I/O点数小于等于256点；中型PLC: I/O点数在256到2048之间；大型PLC: I/O 点数在2048以上。9、PLC的特点和工作原理【识记与领
4、会】PLC特点：1）、可靠性高，维护方便 ；2 ）、通用性强，使用灵活； 3 ）、功能完善，适应面广 4 ）、编程简单，容易掌握； 5 ）、体积小巧，结构紧凑；PLC工作原理：1 ）、初始化：确定自身的完好性，检查电源系统是否正确，消除各零件的随机状态，进 行清零或复位处理；2）、扫描工作：每个扫描周期分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新阶段。10、 PLC与继电器控制系统的区别【识记】PLC有以下优点：1 ）、软件控制，速度提高（采用软继电器，开关速度快，没有磨损） ；2）、使用灵活，适应性强； 3 ）、接线简单、调试快捷； 4 ）、串行工作，可靠性高（采用循环扫描方式）；5 ）
5、、体积小巧，能耗降低。11、 微机控制与 PLC控制系统的区别【识记】微机控制特点：运算速度快、存储和处理数据与信息量大、有丰富的应用软件和实时操作系统；PLC控制系统特点：抗干扰能力强、各种功能模块齐全、设计安装维护方便、编程简单。12、 PLC的发展现状与趋势【识记】PLC的发展现状：功能起来超强，品种不断翻新，性价比不断提高，全世界销售量不断提升，已成为重 要的产业之一；PLC的发展趋势：1 ）、产品规模向大、小两个方向发展； 2 ）、PLC在闭环过程控制中的应用日益广泛；3）、加强集中控制和网络连接能力； 4 ）、不断开发适应不同控制要求的特殊功能模块； 5 ）、编程工具丰富多样，功能
6、不断提高，语言趋向标准化； 6 ）、发展容错技术 7 ）、追求软硬件标准化。第2章S7-200 PLC的结构与编程基础1、S7-200 PLC系统的构成【识记】1）、状态LED 2 ）、外接卡插槽； 3 ）、通信口； 4 ）、电源及输出端子;5）、输入端子； 6 ）、传感器电源； 7 ）、I/O LED指示灯；8 ）、RUN/STOP关;9 ）、模拟量电位器；10 ）、扩展模块连接电缆接口。2、S7-200 PLC的五种CPU模块【识记】主要参数CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226主要数字I/O6入/4 出8入/6出14入/10出14入/10出24入 /16 出主机
7、模拟量I/O无无无2入/1出无可扩展模块数量02个7个7个7个最大可扩展数字量I/O点数078168168248最大可扩展模拟量I/O点数010353835用户程序存储容量/运行模式4096字节4096字节8192字节12288字节16384字节数据存储容量2048字节2048字节8192字节10240字节10240字节高速计数输入：单相4路30KHZ4路30KHZ6路 30KHZ4路 30KHZ 2 路 亠200KHZ亠6路 30KHZ高速计数输入：双相2路20KHZ2路20KHZ4路 30KHZ3路 20KHZ 1 路 100KHZ4路 20KHZ高速脉冲输出（DC）2路20KHZ2路20
8、KHZ2路 20KHZ2路100KHZ2路 20KHZ模拟量调节电位器/8位1个1个2个2个2个RS-485通信接口122实时时钟外加时钟卡内置夕卜形尺寸（ mm x mm x mm）90 x 80 x6290 x 80 x62120 x 80 x62140 x 80 x62196 x 80 x623、S7-200 PLC的三种数字量I/O扩展模块【识记】（1 ）、EM221数字量输入扩展模块：1）、8路DC 24V （直流输入）；2）、8路AC 24V （交流输入）；3）、16路DC 24V （直流输入）。（2 ）、EM222数字量输出扩展模块：1）、8路DC 24V （晶体管输出）;2）、
9、8 路 DC 24V /AC 120230V （继电器输出）；3）、8路AC 120230V （晶闸管输出）；4）、4路DC 24V （晶体管输出）;5）、4 路 DC 24V /AC 120230V （继电器输出）。（3）、EM223数字量输入/输出混合扩展模块：1）、4路DC 24V （直流输入）、4路DC 24V （晶体管输出）;2）、4路DC 24V （直流输入）、4路DC 24V /AC 120230V （继电器输出）；3）、8路DC 24V （直流输入）、8路DC 24V （晶体管输出）；4）、8路DC 24V （直流输入）、8路DC 24V /AC 120230V （继电器输出）
10、；5）、16路DC 24V （直流输入）、16路DC 24V （晶体管输出）；6）、16 路 DC 24V （直流输入）、16 路 DC 24V /AC 120230V （继电器输出）；4、 S7-200 PLC 的三种模拟量 I/O 扩展模块【识记】（ 1 ）、 EM231 4 路模拟量输入模块；（2） 、 EM231TC 4 路热电偶温度输入模块；（3） 、 EM231RTC 2路热电阻温度输入模块；（4） 、 EM232 2 路模拟量输出模块；（5） 、 EM235 4 路模拟量输入 /1 路模拟量输出模块；5、 S7-200 PLC 的温度扩展模块【识记】 同4的（ 2）（3）6、 S
11、7-200 PLC 的四种通信扩展模块【识记】1）、EM277Profibus_DP从站模块，同时也支持MPI从站通信；2）、EM241调制解调器（Modem通信模块；3）、EM243-1工业以太网通信模块；4）、EM243-2AS-Interface主站模块，可以连接62 个 Interface 从站。7、 S7-200 PLC 的控制系统的配置结构与原则【领会】3）、系统的可扩展性； （4）、经济性；（ 1 ）、系统的完整性； （ 2）、系统的可靠性； 8、PLC的编程语言【识记】（1）、梯形图（ LAD）： 1）、有独立回路的网络标号； 2）、左右各一条垂直母线，每一行由左开始； 3）、
12、 梯形图由触点、线圈和功能块组成。（2 ）、语句表（STL）:用指令助记符进行编程的语言，类似于汇编语言，直观性差；（3） 、功能块图（FBC）:类似于数字逻辑图，将与、或、非等各种逻辑关系的功能块按一定的控制逻辑 组合起来，具有逻辑直观，使用方便等优点；（4） 、顺序功能图（SFC）:称为流程图或状态转移图，对于具有并发、选择等复杂结构的系统进行编程， 特别适用于工业顺序控制系统；（5、结构文本（ST）：较高的PLC高级编程语言，可以实现复杂的数据处理和控制运算。9、数制的表示与转换方法【领会】（1） 、二进制：在数据前加 2#表示二进制，如 2#1010， 1 23 0 22 1 21 0
13、 20 10；（2） 、十六进制：在数据前加 16#表示二进制，如 16#AF， 10 161 15 160 175；(3 )、BCD码：都采用8421BCD编码，每四位表示一位 10进制数;4)、有符号整数：负数的最高位为 1；5)、实数：也称浮点数，由数符、尾数、阶符和阶码组成;6) 、字符串：均以字节形式存储，最大长度为 255 个字节。10、 S7-200 PLC 的程序结构【识记】(1 )、主程序：每一个项目只能有一个，主程序中可以调用中断程序与子程序;(2)、子程序：可选，被其它程序调用;(3)、中断服务程序：用来处理不能预测的突发事件，由操作系统调用， S7-200PLC最多12
14、8个。11、 S7-200 PLC 的数据存储区及每个区的作用【识记】(1 )、输入映像寄存器 I (输入继电器) ： I0I15,128 个输入点，只能由外部信号驱动;(2)、输出映像寄存器 Q (输出继电器)：Q0Q15,128个输出点，只能由指令驱动；(3、变量寄存器 V (变量存储器)：存储程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果；(4)、位寄存器 M (辅助继电器)：不能驱动负载，;(5) 、特殊寄存器 SM(特殊继电器)：用来存储系统的变量及有关的控制参数， ;( 6)、定时器 T： T0T255；(7、计数器C:对输入脉冲个数进行累计，实现计数操作， C0C255(8、高速计数器HC
15、用来累计比PUC扫描频率更快的事件，其值为 32位有符号整数；(9 )、模拟输入寄存器 AIW:将输入模拟量通过 A/D转换为1个字长数字量，存放到 AIW中；(10)、模拟输出寄存器 AQW将数字量通过 D/A转换为模拟量，存放于 AQV中，位址为偶；(11) 、累加器AC:用来暂存数据的寄存器,4个累加器，为32位数据；(12) 、局部变量寄存器 L (局部变量存储器)：64个，60个可以暂时用作存储器或给子程序传送参数;(13)、顺序控制继电器 S:用于在顺序控制中组织设备的顺序操作。12、 S7-200 PLC 的寻址方式【领会】(1 )、立即寻址：操作数本身便是操作码所需要的数据，如
16、： MOVW 16#2A06 VW3Q把16进制数2A06传送到VW30寄存器中；(2)、直接寻址：操作数是以其地址编号形式出现，如： MOVB VB30 VB40，把VB30寄存器的数据传送到VB40寄存器中；(3、间接寻址：操作数是以其所在的地址的地址形式出现的，如 MOVW000 *VD40 , VD40中存放的是一个地址，该地址是源操作数 2000 要存放的地址。第3章S7-200 PLC的指令系统1、位逻辑指令(1)、取指令：LD b -取反指令：LDN b(2)、常开触点串联指令： 常闭触点串联指令:常开触点并联指令： 常闭触点并联指令： 输出指令：=b 电路块并联指令： 电路块串
17、联指令： 逻辑入栈指令： 逻辑出栈指令：用于网络开始的常开触点,用于网络开始的常闭触点,A b -(3 )、(4 )、(5 )、(6 )、(7 )、逻辑读栈指令: 置位指令： 复位指令： 取反指令：AN b -O b -ON-bOLDALDLPSLPPLRDS b, NR b, NNOT常开触点与功能, 常闭触点与功能, 常开触点或功能， 常闭触点或功能，b为位址；b为位址；b为位址;b为位址; b为位址； b为位址；b -为驱动线圈的位址；-将多个触点串联后形成的电路并联；-将多个触点并联后形成的电路串联；复制栈顶的值压住堆栈，原栈底值丢失；栈顶数据被弹出，原堆栈数据依次上弹， 栈底填入随机
18、数值。第二位数据复制到栈顶，堆栈中其余数据不变; 将存储区b开始的N个寄存器置1； 将存储区b开始的N个寄存器清零； 将前面的逻辑功能取反；b取指令b取反指令b开串联指令开并联指令b () 输出指令b(S )N置位指令b闭串联指令闭并联指令匚二口并联指令FH 丁串联指令b(R)N复位指令 | NOT |_取反指令(9)、立即触点命令立即取：LDIb；b只能为1 ;立即取反：LDNI b;b只能为1 ;b I立即输出：=Ib；b只能为Q;常闭触点立即与：AIb；b只能为1 ;立即与反：ANI b;b只能为1 ;-I 常开触点立即或：OIb;b只能为1 ;立即或反：ONI b;b只能为1 ;立即置
19、位:SIb;b只能为Q立即复位：RI b;b只能为Q;(8 )、 P| 1N 正向脉冲跳变 负向脉冲跳变bSR触发器R5S虫发器(10) 、正向脉冲跳变指令：EU负向脉冲跳变指令：ED(11)、RS触发器指令：无语句表,b当输入为上升沿时，触点接通一个扫描周期； 当输入为下降沿时，触点接通一个扫描周期； -SR是置位优先触发器，当置位与复位同时 有效时，OUT被置位 是复位优先触发器， 有效时，OUT被复位1；当置位与复位同时0；2、定时器和计数器指令TxxxIN TON(1 )、(2 )、输入IN接通开始计时，当前值大于设定 值PT时，定时器位置1,当前值继续加大至 32767停止计时， 当
20、输入IN断开，计时器复位，当前值、定时器位清零。断开延时指令：TOF Txxx, PT - 输入IN接通时，定时器位置 1，当前值 清零，输入IN断开时，开始计时，当计数器等于设定值 PT时,定时器位清零，当前值保持不变，直到输入端 IN接通。保持型接通延时指令： TONR Txxx, PT - 接通时其功能同TON指令，当IN断开时，当前值保持不变，若要全部清零，只能使用复位指令。接通延时指令：TON Txxx,PT IN TOFPTTOF定时器TxxxIN TONRPTTONRg时器PTTON定时器Txxx（4） 、加计数器指令：CTU Cn, PV - 当复位端R断开时，计数器对输入端
21、CU的每个上升沿计数，每个上升脉冲使当前值加 1当前值大于或等于设定值PV时，计数器触点置 1直到32767，复位来清零。（5） 、减计数器指令：CTD Cn, PV - 当装载输入端LD断开时，计数器对输入端CU 的每个上升沿计数，每个上升脉冲使当前值减 1，当前值减到0 时，计数器触点置1,当LD接通时，把PV值装入当前寄存器。（6） 、加减计数器指令： CTUD Cn, PV - 当复位端R断开时，每个 CU上升沿使计0二RPV加计数器CDCID二LDPVCn减计数器Cn数器往上计数，每个CD上升沿使计数器往下计数，当前值大于或等于PV时，计数器触点置1，最大值32767,往上变-327
22、68 。CUCTUDCDRPV加减计数器3、数据处理指令数据传送指令(1 )、字节传送：MOVB IN,OUT(2 )、字传送：MOVW IN,OUT(3 )、双字传送：MOVD IN,OUT(4 )、实数传送：MOVR IN,OUT(5 )、立即字节读:BIR IN,OUT(6 )、立即字节写:BIW IN,OUT(7 )、字节移动：BMB IN,OUT,N(8 )、字移动：BMW IN,OUT,N(9 )、双字移动：BMD IN,OUT,N(10)、交换：SWAP IN从输入地址从输入地址从输入地址把数据IN传送到OUT中,把数据IN传送到OUT中,把数据IN传送到OUT中,把数据IN传送
23、到OUT中,IN不变;IN不变;IN不变;IN不变;读IN值，并传送到 OUT中，输入映像存储不刷新;读IN值，并传送到OUT中，同时刷新输入映像存储的内容； N个单元;N个单元; N个单元;IN开始的IN开始的IN开始的N个数据传送到N个数据传送到N个数据传送到OUT开始的OUT开始的OUT开始的交换输入数据IN的高字节与低字节，IN为字型数据;3 、移位指令1 ）、字节左移： SLB OUT,N -2） 、字形左移： SLW OUT,N -3） 、双字形左移： SLD OUT,N -4） 、字节右移： SRB OUT,N -5） 、字右移： SRW OUT,N -6） 、双字形右移： SR
24、D OUT,N -7） 、字节循环左移： RLB OUT,N -8） 、字形循环左移： RLW OUT,N -9） 、双字循环形左移： RLD OUT,N -10） 、字节循环右移： RRB OUT,N -11） 、字形循环右移： RRW OUT,N -12） 、双字循环形右移:RRD OUT,N -2、比较指令1）、指令中IN1及IN2为用于比较的两个操作数；2）、B表示字节，W表示整数，D表示双字整数，R表示实数，S表示字符串；3）、LD表示取比较触点，A表示串联比较触点， O表示并联比较触点；4）、比较字符无符号，整数、双字、实数有符号，字符串即 ASCII字符；5） 、当比较结果为真时
25、，将 1载入堆栈顶部，再将1与堆栈顶部值做“与”或“或”运算；6） 、梯形图中触点中间的 B、I、D R、S分别表示字节、整数、双字、实数、字符串比较；7） 、运算符号有：=（等于）、 （不等于）、 （小于）、 （大于）、=（小于等于）、=（大于等于）将字节型数据 OUT左移N位，结果送入 OUT中; 将字型数据 OUT左移N位，结果送入 OUT中;将双字型数据 OUT左移N位，结果送入 OUT中； 将字节型数据 OUT右移N位，结果送入 OUT中; 将字型数据 OUT右移N位，结果送入 OUT中;将双字型数据 OUT右移N位，结果送入 OUT中； 将字节型数据 OUT循环左移N位，结果送入
26、OUT中; 将字型数据 OUT循环左移N位，结果送入 OUT中； 将双字型数据 OUT循环左移N位，结果送入 OUT中; 将字节型数据 OUT循环右移N位，结果送入 OUT中; 将字型数据OUT循环右移N位，结果送入 OUT中； 将双字型数据 OUT循环右移N位，结果送入 OUT中;4、移位寄存器指令(1 )语句表：SHRB DATA, S_ BIT,N(2 )梯形图：如右；(3)、功能：将DATA端输入的数据移入移位寄存器中；(4)、指令说明：1)、S_ BIT用于指定移位寄存器的最低位地址;2)、N用于指定用于指定移位寄存器的长度和移位方向， N为正时，数据由低位向高位移动，N为负时，反向
27、移动，由高位地址向低位地址移动；3、寄存器移位指令操作数为字节型数据。第4章 PLC编程软件 STEP 7-Micro/WIN 的应用1、 程序设计语言的种类【识记】2、 编程的规则与步骤【识记】3、 利用STEP 7-Micro/WIN进行梯形图编程方法【应用】4、 程序的下载、上传和调试【应用】5、 利用STEP 7-Micro/WIN进行PLC程序运行监控【应用】1)、梯形图监控2)、语句表监控，状态图表监控；第五章S7-200 PLC的典型控制系统设计与应用实例1、PLC常用输入元件的接线方法【应用】(1 )、按钮：1)最常用的主令电器，其结构简单，控制方便;2)触点分为常开触点与常闭
28、触点；3)按钮从外形分为平钮与急停按钮；4)与PLC连接方法：S7-200 PLC接线方式有源型(输入公共端接正极)和漏形(输入公 共端接负极)。(2)、行程开关：1、是位置开关，是小电流主令电器；2、按结构分为直动式、滚轮式、微动式与组合式；3、控制方式为运动部件撞块碰撞，通常控制电机位置;4、与PLC连接方式有源型和漏形。(3 )、传感器：1、是检测装置，可以将被测量物按照一定规律转换电信号；2、电容式传感器：电容器的一个极板，而另一个极板是传感器外壳；3、霍尔传感器：磁敏感元件，当碰性物体靠近，里面开关状态变化；4、电感式传感器：电路振荡产生磁场，当有金属靠近，振荡停止；5、光电式传感器
29、：光电效应，当物体反光面接近时，信号变化；6、连接方式：两线式分为源型和漏型；三线式分为 NPN型和PNP型;(4)、转换开关：1、多档位、多触点、能够控制多路回路的主令电器；2）用于各种控制设备中线路的换接，遥控和电流表、电压表的换相测量等；2、PLC常用输出元件的接线方法【应用】（1） 、接触器：1）控制电动机、电热设备、电焊机等大功率器件；2）组成：电磁系统、触点系统、灭弧装置、绝缘外壳及附件；3）连接方式：直流在 KM旁并联续流二极管，抑制接触器反电动势，保护晶体管不被击穿;交流在KM旁并联阻容吸收回路，用来吸收接触器的瞬间感应高压，降低干扰。（2） 、电磁阀：1）一种用电磁控制的工业设备，用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器;2）常用的有单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等;3）连接方式，一端接输出控制端，
