PLC编程技术及应用S7200思考与练习参考答案Word下载.docx
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编程装置是用来对PLC进行编程和设置各种参数的。
3.PLC有哪些常用的输入/输出模块？
各有何作用？
（1）输入模块
1）开关量输入模块开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、限位开关、接近开关、光电开关、继电器等传来的开关量输入信号，并转换为PLC内部的信号电平。
2）模拟量输入模块模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电动机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号，并转换为CPU内部处理用的数字信号。
（2）输出模块
1）开关量输出模块开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备。
开关量输出模块有三种输出方式，即继电器输出、晶体管输出及双向晶闸管输出。
2）模拟量输出模块模拟量输出模块用于将CPU送给它的数字信号转换为成比例的电流或电压信号来控制各种调节阀、变频器等执行装置。
4.与继电器控制系统相比，可编程序控制器有哪些优点?
（1）可靠性高
传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，这些器件容易出现故障。
PLC用软件代替了中间继电器和时间继电器，硬件元件、接线少，因触点接触不良造成的故障大为减少。
（2）功能强，性价比高
一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，可以实现非常复杂的控制功能，与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性价比。
PLC通过通信联网还可以实现分散控制，集中管理。
（3）体积小，能耗低
复杂的控制系统使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积仅相当于几个继电器的大小，配线也减少，开关柜的体积大大缩小。
、安装、接线工作量也大大减少。
（4）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强
PLC产品己经标准化、系列化、模块化，硬件装置配备齐全，便于组成不同功能、不同规模的系统。
PLC采用接线端子排，安装接线方便。
PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。
PLC硬件配置确定后，仅通过修改用户程序就可以实现不同的控制功能，能方便快速地适应工艺要求的变化。
（5）系统的设计、安装、调试工作量少
PLC的梯形图程序很容易掌握。
对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。
PLC的用户程序可以在实验室模拟调试。
系统安装、接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。
（6）编程方法简单易学
用梯形图语言编制的PLC程序与继电器电路原理图相似，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。
（7）维修工作量小，维修方便
PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。
5.简述PLC的工作原理。
PLC是按扫描方式工作的，运行时周而复始地执行一系列任务，PLC完成一次工作循环称为一个扫描周期。
PLC一个扫描周期主要包括读取输入、程序执行、写入输出三个阶段。
（1）读取输入又称输入扫描、输入采样。
在这个过程中，可编程序控制器按扫描方式读入该可编程序控制器所有端子上的输入信号，并将这些输入信号存入输入映象区（随机存储器RAM的某一地址区）。
程序执行阶段所需现场信息都在输入映象区取用（立即读取指令除外）。
（2）程序执行又称执行扫描。
在执行用户程序的扫描过程中，可编程序控制器对用户编写的梯形图（或其他格式）程序按从上到下，从左到右的顺序逐一扫描各指令，从输入映象区或PLC的其他存储单元读取相应的数据，按程序指令要求进行逻辑运算或其他数字运算，然后将运算结果存入程序指定的存储单元，输出信息写入输出映象区（随机存储器RAM的某一地址区）有关单元。
（3）写入输出又称输出扫描、输出刷新。
在程序执行阶段写入输出映象区的数据不会立即送到PLC输出端口上，而是整个程序执行完毕，输出映象区中所有的内容被同时写入输出锁存器，然后由锁存器经功率放大后输出，最后使输出端子上的信号变为本次工作周期运行结果的实际输出。
6.如何组态模拟量输入模块EM231的模拟量输入范围？
S7-200PLC模拟量输入模块有多种输入量程供用户选择，量程用模块上的DIP开关来设置。
4模拟量输入EM231模块的模拟量输入范围通过DIP开关SW1、SW2和SW3来设置，设置方法见下表。
进行量程设置后，PLC需重新上电设置才能生效。
表组态EM231模块模拟量输入范围的DIP开关表
SW1
SW2
SW3
满量程输入
分辨率
ON
OFF
0~10V
2.5mV
0~5V
1.25mV
0~20mA
5μA
±
5V
2.5V
7.S7-200PLC有哪几种编程语言？
各有什么特点？
S7-200的编程软件中，用户可以选用梯形图（LAD）、功能块图（SBD）和指令表（STL）三种编程语言。
（1）梯形图（LAD）
梯形图是国内使用最多的PLC编程语言。
梯形图与继电接触器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电接触器控制的电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。
（2）功能块图（FBD）
功能块图是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。
该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框用“导线”连接在一起，信号自左向右流动。
（3）语句表（STL）
S7系列PLC将指令表称为语句表，其指令是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式。
语句表比较适合熟悉可编程序控制器和逻辑程序设计的经验丰富的程序员，它可以实现某些不能用梯形图或功能块图实现的功能。
8.S7-200CPU有哪几种工作模式？
如何改变其工作模式？
（1）工作模式
S7-200PLC有三种工作模式，即RUN、STOP和TERM。
在RUN模式下，PLC执行用户程序来实现控制要求和控制功能，CPU模块的面板上“RUN”LED指示灯将点亮显示当前的“RUN”工作模式。
在STOP模式下，CPU不执行用户程序，可用编程软件创建和编辑用户程序，设置可编程序控制器的硬件功能，并将用户程序和硬件设置信息下载到PLC。
CPU模块的面板上“STOP”LED指示灯将点亮显示当前的“STOP”工作模式。
转换开关RUN模式和STOP模式中间还有一档就是TERM模式，在TERM模式下，PLC的工作模式（STOP或RUN）可由编程设备通过通信方式来改变。
此种模式多数用于联网的PLC网络或现场调试时使用。
（2）改变工作模式
CPU模块上有一个工作模式转换开关，当此开关转到STOP位置时将停止用户程序的运行，转到RUN位置时，将起动用户程序的运行。
在RUN位置时，电源通电后自动进入运行模式；
模式开关在STOP位置时，电源通电后CPU自动进入停止模式。
在编程软件与PLC之间建立起通信连接后，将转换开关转到TERM模式，通过菜单命令就可以改变CPU的工作模式。
另外，在程序中插入STOP指令，可使CPU由RUN模式进入STOP模式。
9.简述S7-200PLC的程序结构。
S7-200PLC的程序分为主程序、子程序和中断程序三种。
（1）主程序是程序的主体，每个项目都必须且只能有一个主程序。
在主程序中可以调用子程序和中断程序。
主程序通过指令控制整个应用程序的执行，每次CPU扫描都要执行一次主程序。
（2）子程序是一个可选的指令的集合，仅在被其他程序调用时执行。
同一子程序可以在不同的地方被多次调用，使用子程序可以简化程序代码和减少扫描时间。
（3）中断程序是指令的一个可选集合，中断程序不是被主程序调用，它们在中断事件发生时由PLC的操作系统调用。
中断程序用来处理预先规定的中断事件。
模块二：
1.
CPU224
8In
8Out
4AI/1AQ
4In/4Out
I0.0
Q0.0
AIW0AQW0
I1.0Q1.0
AIW8AQW4
I0.1
Q0.1
AIW2
I1.1Q1.1
AIW10
I0.2
Q0.2
AIW4
I1.2Q1.2
AIW12
I0.3
Q0.3
AIW6
I1.3Q1.3
AIW14
I0.4
Q0.4
I0.5
Q0.5
I0.6
Q0.6
I0.7
Q0.7
2.举例说明存储区地址的含义。
所谓编址就是对每个物理存储单元分配地址，编址的目的是为了寻址。
S7-200CPU存取数据的单位可以是位、字节、字、双字，所以需要对位、字节、字、双字进行编址。
（1）位编址
格式：
［区域标识］［字节地址］.［位地址］。
例如：
“I3.4”，其中的区域标识符“I”表示输入（Input），字节地址为3，位地址为4。
I3.4表示输入映像寄存器3号字节的4号位。
（2）字节、字、双字编址
字节、字或双字地址，包括存储器标识符、数据大小以及该字节、字或双字的起始字节地址。
字节格式：
［区域标识］［字节标识符］.［字节地址］，如VB100。
字格式：
［区域标识］［字标识符］.［字节起始地址］，相邻的两个字节组成一个字，一个字中的两个字节的地址必须连续。
如VW100表示由VB100和VB101组成的1个字，VW100中的V为区域标识符，W表示字（Word），100为起始字节的地址。
双字格式：
［区域标识］［双字标识符］.［字节起始地址］，相邻的四个字节表示一个双字，四个字节的地址必须连续。
如VD100表示由VB100～VB103组成的双字，V为区域标示符，D表示存取双字（DoubleWord），100为起始字节的地址。
3.在PLC中，字母“I”、“Q”分别表示什么存储单元？
这些存储单元有何作用？
（1）“I”表示输入映像寄存器。
输入映像区是以字节为单位的寄存器，它的每一位对应PLC一个数字量输入点，用来接收外部元件（按钮、行程开关、传感器等）所提供的输入信号。
在每个扫描周期的开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像寄存器中。
（2）“Q”表示输出映像寄存器。
输出映像区也是以字节为单位的寄存器，它的每一位对应PLC一个数字量输出点，用来将输出信号传送到负载的接口。
输出扫描阶段，CPU将输出过程映像寄存器中的数值集中复制到物理输出端子上，驱动外部负载。
4.说明PLC梯形图中能流概念。
在梯形图回路中，有一个由左母线提供的假想的“能流”，触点条件为ON（接通）时，允许能流通过；
触点条件为OFF（断开）时，不允许能流通过。
能流只能从左侧母线开始自左向右流动，不能反向流动。
当有能流到达输出线圈时，线圈状态为ON（通电），其对应的位操作数置“1”，当没有能流到达输出线圈时，线圈状态为OFF（断电），其对应的位操作数复位为“0”。
若梯形图右侧为指令盒，当有能流到达指令盒时，指令盒功能执行，当没有能流到达指令盒时，指令盒功能不执行。
在网络中，程序的逻辑运算按从左到右的方向执行，与能流的方向一致。
各网络从上到下的顺序执行，执行完所有的网络后，下一个扫描周期返回最上面的网络重新执行。
模块三：
1.
LAD程序：
STL程序：
Network1
LDNI0.0
TONT37,100
Network2
LDT37
SQ0.0,1
Network3
LDI0.1
RT37,1
RQ0.0,1
2.停止按钮：
I0.0；
起动按钮：
I0.1；
点动按钮：
I0.2。
所有按钮使用常开触点。
3.起动按钮使用常开触点、停止按钮使用常闭触点，两台电动机的过载保护采用热保护继电器常闭触点串联接于I0.5。
4.
LDI0.0
EU
AQ0.0
OSM0.1
CTUC1,3
LDC1
TONT37,50
Network4
模块四：
1题答案图2题答案图
3.
3题顺序功能图a）程序
3题顺序功能图b）程序
4.顺序功能图:
PLC程序：
5.顺序功能图及程序：
模块五：
2.KA:
M1.0KT1:
T37KT2:
T38
模块六：
2．
LDSM0.1
MOVB3,QB0
LDNT37
TONT37,5
AT37
RRBQB0,1
RLBQB0,1
3．
5.
6.
7.
8．
主程序：
子程序SBR0：
模块七：
1.主程序OB1：
中断程序INT_0：
2.主程序OB1：
3.通信端口地址及参数设定可以通过PC机STEP7-Micro/WIN编程软件来完成，如图所示，选择STEP7-Micro/WIN的菜单视图中的“系统块（SystemBlock）”选项来对通信端口进行配置，然后下载到PLC。
4.在主站PLC中编程，通信程序如下：
5.在主站PLC中编程，通信程序如下：
6.只在主站PLC中编程，2号站为主站，3号站为从站。
程序如下：
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