《西门子PLC应用》课件.ppt

西门子PLC应用欢迎参加西门子PLC应用课程。本课程将全面介绍西门子可编程逻辑控制器(PLC)的基础知识、硬件结构、编程技术以及在工业自动化中的实际应用。从基本概念到高级功能，我们将系统地学习如何使用西门子PLC解决工业控制问题。无论您是初学者还是有一定经验的工程师，本课程都将帮助您掌握西门子PLC技术，提升自动化控制系统设计和实现能力。让我们一起探索PLC技术的奥秘，开启智能制造的新篇章。

课程概述课程目标通过系统学习，使学员全面掌握西门子PLC的基本原理、硬件结构、编程方法及应用技术，能够独立完成中小型自动化控制系统的设计、编程与调试工作，并具备解决工程实际问题的能力。学习内容课程内容涵盖PLC基础知识、西门子S7-1200硬件、TIAPortal软件使用、指令系统、编程方法、人机界面设计、通信技术以及实际应用案例分析等方面，理论与实践相结合。考核方式考核采用平时表现(20%)、实验报告(30%)和期末项目设计(50%)相结合的综合评价方式。要求学员在课程结束时，能够独立完成一个小型自动化控制系统的设计与实现。

第一章：PLC基础知识PLC定义可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)是一种专门为工业环境应用设计的数字运算操作电子系统。它采用可编程的存储器，用于内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字或模拟的输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC特点PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、应用灵活等特点。它可以在恶劣的工业环境中稳定工作，编程语言符合工业标准，支持多种通信协议，能够与其他自动化设备无缝集成，成为现代工业自动化控制系统的核心部件。PLC发展历史PLC起源于20世纪60年代末的美国，最初是为替代复杂的继电器控制系统而设计的。西门子公司于1973年推出了第一代PLC产品SIMATICS3，随后又陆续开发了S5、S7等系列产品。如今，PLC已发展成为具有强大计算、通信和网络功能的自动化控制设备。

PLC的工作原理输入采样PLC首先读取所有输入端口的状态，将外部传感器、开关等信号采集到内部存储器1程序执行按照存储在内存中的用户程序顺序执行逻辑运算和控制指令2输出刷新根据程序执行结果更新所有输出端口状态，驱动执行机构动作3内部处理执行通信、自诊断等内部任务，为下一个周期做准备4PLC采用周期性扫描的工作方式，每个扫描周期包括输入采样、程序执行、输出刷新和内部处理四个阶段。扫描周期的时间通常为几毫秒至几十毫秒，取决于程序大小和CPU性能。西门子PLC主要支持循环执行和中断执行两种程序执行方式。循环执行是最基本的执行方式，程序按固定周期重复运行；中断执行则是在特定条件触发时，暂停当前程序，优先执行中断服务程序，适用于对时间敏感的任务。

PLC的基本结构1CPU控制系统核心，执行程序和管理资源2存储器存储程序、数据和配置信息3输入/输出模块连接外部设备，实现信号交换4电源模块提供系统所需电源，确保稳定运行CPU是PLC的核心，负责执行用户程序、处理数据和控制整个系统。西门子PLC的CPU通常包含微处理器、内部寄存器和实时时钟等组件，具有高速运算和多任务处理能力。存储器分为程序存储器、数据存储器和系统存储器。程序存储器用于存放用户程序；数据存储器用于存放各种变量、参数和中间结果；系统存储器用于存放操作系统和配置信息。输入/输出模块是PLC与外部设备的接口，分为数字量和模拟量两大类。电源模块则为整个系统提供稳定可靠的电源，具有过压、过流保护功能。

西门子PLC产品系列西门子公司提供丰富的PLC产品线，从适合小型应用的S7-200到高性能工业控制系统的S7-1500，满足不同规模和复杂度的自动化需求。S7-200系列是入门级经济型PLC；S7-300系列适用于中小型自动化系统；S7-400系列适用于大型复杂系统；S7-1200系列是新一代紧凑型控制器；S7-1500系列则是性能最强的高端产品。不同系列的PLC在性能、功能、扩展能力和价格方面各有特点，用户可以根据实际应用需求选择合适的产品。本课程将重点介绍应用广泛的S7-1200系列PLC。

第二章：西门子S7-1200PLC硬件介绍S7-1200系列概述S7-1200是西门子推出的新一代紧凑型可编程控制器，专为小型自动化应用设计。它结合了S7-200的经济性和S7-300的功能性，同时增加了更多创新特性。S7-1200采用模块化设计，能够灵活扩展，适应不同应用需求。作为西门子TIA产品家族的重要成员，S7-1200与其他TIA组件（如HMI、驱动等）无缝集成，实现全面的自动化解决方案。主要特点S7-1200具有多项显著特点：高性能CPU，集成工业以太网接口，支持PROFINET协议；