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1编程元件和常用指令一、S7-200的编程元件PLC是采用软件编制程序来实现控制要求的。编程时要使用到各种编程元件，它们可提供无数个动合和动断触点。编程元件是指输入寄存器、输出寄存器、位存储器、定时器、计数器、通用寄存器、数据寄存器及特殊功能存储器等。PLC内部这些存储器的作用和继电接触控制系统中使用的继电器十分相似，也有“线圈”与“触点”，但它们不是“硬”继电器，而是PLC存储器的存储单元。当写入该单元的逻辑状态为“1”时，则表示相应继电器线圈得电，其动合触点闭合，动断触点断开。所以，内部的这些继电器称之为“软”继电器。S7-200系列CPU224、CPU226部分编程元件的编号范围如表1-1所示。表1-1S7-200系列CPU224、CPU226部分编程元件的编号范围与功能说明元件名称符号编号范围功能说明输入寄存器II0.0～I1.5共14点接受外部输入设备的信号输出寄存器QQ0.0～Q1.1共10点输出程序执行结果并驱动外部设备位存储器MM0.0～M31.7在程序内部使用，不能提供外部输出定时器256(T0～t255)T0,T64保持型通电延时1msT1～T4,T65～T68保持型通电延时10msT5～T31,T69～T95保持型通电延时100msT32,T96ON/OFF延时,1msT33～T36,T97～T100ON/OFF延时,10msT37～T63,T101～T255ON/OFF延时,100ms计数器CC0～C255加法计数器，触点在程序内部使用高速计数器HCHC0～HC5用来累计比CPU扫描速率更快的事件顺控继电器SS0.0～S31.7提供控制程序的逻辑分段变量存储器VVB0.0～VB5119.7数据处理用的数值存储元件局部存储器LLB0.0～LB63.7使用临时的寄存器，作为暂时存储器特殊存储器SMSM0.0～SM549.7CPU与用户之间交换信息特殊存储器SM(只读)SM0.0～SM29.7接受外部信号累加寄存器ACAC0～AC3用来存放计算的中间值2二、常用指令S7-200的SIMATIC常用指令如表1-2所示。表1-2S7-200的SIMATIC常用指令助记符节点命令功能说明EUED上升沿检测下降沿检测=N赋值SRS_BIT,NS_BIT,N置位一个区域复位一个区域SHRBDATA,S_BIT,N移位寄存器SRBSLBOUT,NOUT,N字节右移N位字节左移N位RRBRLBOUT,NOUT,N字节循环右移N位字节循环左移N位TONTOFTxxx,TPTxxx,TP通电延时定时器断电延时定时器CTUCTDCxxx,PVCxxx,PV加计数器减计数器JMPN跳到指定的标号实验箱使用说明实验箱由两块实验板组成。其中一块采用2mm厚的单面敷铜板，另一块采用2mm厚的双面敷铜板，正面印有元器件图形符号字符及连线，反面是相应连接线和焊接好的相应器件。实验连接点、测试点采用高可靠性自锁紧防转座，接触性能良好，实验可靠。一、技术性能1、输入电源：交流220V±5%50HZ2、工作环境：温度-10℃～+40℃相对湿度85%（25℃）二、操作和使用说明1.为了防止主机的输入输出接线柱和螺钉因实验时频繁的装拆而导致损坏，本实3验箱设计时已将这些接点用固定连接线连到实验面板的固定插孔处。实验板上容易接错导致系统损坏的部分线路，以及一些对学生无技能要求的部分线路已经连好，其它线路则可应用插线进行连线。2.编程时，先用编程电缆PC/PPI电缆将主机和计算机连起来，再将主机上的“RUN”、“STOP”置于“STOP”状态，即可将程序写入主机。3.实验时，断开“可编程控制器主机面板图”中的电源开关，按实验要求接好外部连线。检查无误后，接通电源开关，将主机上的“RUN”、“STOP”开关置于“RUN”状态，即可按要求进行实验。实验一定时器/计数器功能实验一、实验目的掌握定时器、计数器的正确编程方法，并学会定时器和计数器扩展方法,用编程软件对可编程控制器的运行进行监控。二、编制梯形图并写出实验程序1.定时器的认识实验定时器的控制逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。其控制作用同一般延时继电器。图1梯形图参考图2．定时器扩展实验由于PLC的定时器和计数器都有一定的定时范围和计数范围。如果需要的设定值超过机器范围，我们可以通过几个定时器和计数器的串联组合来扩充设定值的范围。4图2梯形图参考图3．计数器认识实验西门子S7-200系列的内部计数器分为加计数器,减计数器和加减计数器三种。图3梯形图参考图4、计数器的扩展实验5实验二装配流水线的模拟控制一、实验目的了解移位寄存器指令(包括左移位,右移位指令)在控制系统中的应用及编程方法。二、实验原理使用移位寄存器指令，可以大大简化程序设计。移位寄存器指令所描述的操作过程如下：若在输入端输入一串脉冲信号，在移位脉冲作用下，脉冲信号依次移到移位寄存器的各个继电器中，并将这些继电器的状态输出，每个继电器可在不同的时间内得到由输入端输入的一串脉冲信号。三、装配流水线模拟控制的实验面板图图4装配流水线的模拟控制面板图中上框中的A～H表示动作输出（用LED发光二极管模拟），下框中的A、B、C、D、E、F、G、H插孔分别接主机的输出点.Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7。启动、移位及复位插孔分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2。四、实验要求传送带共有十六个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；其它工位均用于传送工件。6五、编制梯形图并写出程序。实验三三相异步电动机的星/三角换接启动控制一、实验目的1、掌握电机星/三角换接启动主回路的接线。2、学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。二、实验要求合上启动按钮后，电机先作星形连接启动，经延时6秒后自动换接到三角形连接运转。三、三相异步电动机星/三角换接启动控制的实验面板上图下框中的SS、ST、FR分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2；将KM1、KM2、KM3分别接主机的输出点Q0.1、Q0.2、Q0.3；COM端与主机的1L端相连；本实验区的+24V端与主机的L+端相连。KM1、KM2、KM3的动作用发光二极管来模拟。四、编制梯形图并写出程序图5三相异步电动机的星/三角换接启动控制面板7实验四LED数码显示控制一、实验目的了解并掌握置位与复位指令S、R在控制中的应用及其编程方法。二、置位与复位指令SET、RST的介绍S为置位指令，使动作保持；R为复位指令，使操作保持复位。当I0.0一接通，即使再变成断开，Q0.0也保持接通。I0.1接通后，即使再变成断开，Q0.0也将保持断开。用R指令可以对定时器、计数器、数据寄存器、变址寄存器的内容清零。三、控制要求按下启动按钮后，由八组LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示：先是一段段显示，显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H。随后显示数字及字符，显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F，再返回初始显示，并循环不止。四、LED数码显示控制的实验面板图6LED数码显示控制面板上图中，下框中的A、B…H分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1…Q0.7；SD接主机的输入点I0.0。上框中的A、B、C、D、E、F、G、H用发光二极管模拟输出。五、编制梯形图并写出程序：8实验五五相步进电机的模拟控制一、实验目的了解并掌握移位指令在控制中的应用及其编程方法。二、控制要求要求对五相步进电动机五个绕组依次自动实现如下方式的循环通电控制：第一步：A-B-C-D-E第二步：A-AB-BC-CD-DE-EA第三步：AB-ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA第四步：EA-ABC-BCD-CDE-DEA三、五相步进电动机的模拟控制的实验面板图7五相步进电机的模拟控制面板上图中，下框中的A、B、C、D、E分别接主机的输出点Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5；SD接主机的输入点I0.0。上框中发光二极管的点亮与熄灭用以模拟步进电机五个绕组的导电状态。四、编制梯形图并写出程序9五、实验设备1、THSMS-A型、THSMS-B型实验装置THSMS-1型、THSMS-2型实验箱一台2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台3、PC/PPI编程电缆一根1、锁紧导线若干五、练习题：1、试编制三相步进电机单三拍反转的PLC控制程序。2、试编制三相步进电机三相六拍正转的PLC控制程序。3、试编制三相步进电机双三拍正转的PLC控制程序。4、试编制五相十拍运行方式的PLC控制程序。实验六十字路口交通灯控制的模拟一、实验目的熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。二、控制要求信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮维持30（25）秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始三、十字路口交通灯控制的实验面板图10图8十字路口交通灯控制面板实验面板图中，下框中的南北红、黄、绿灯R、Y、G分别接主机的输出点Q0.2、Q0.1、Q0.0，东西红、黄、绿灯R、Y、G分别接主机的输出点Q0.5、Q0.4、Q0.3，模拟南北向行驶车的灯接主机的输出点Q0.6，模拟东西向行驶车的灯接主机的输出点Q0.7；下框中的SD接主机的输入端I0.0。上框中的东西南北三组红绿黄三色发光二极管模拟十字路口的交通灯。四、编制梯形图并写出实验程序实验七天塔之光一、实验目的用PLC构成闪光灯控制系统。二、控制要求合上启动按钮后，按以下规律显示：L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L9，按照此规律自动循环。三、天塔之光的实验面板图11图9天塔之光控制面板上图中，下框中的L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、1.0。启动按钮接主机的输入点I0.0，停止按钮接主机的输入点I0.1。M端与主机的M端相连。四、编制梯形图并写出实验程序五、练习题（1）隔两灯闪烁：L1、L4、L7亮，1秒后灭，接着L2、L5、L8亮，1秒后灭，接着L3、L6、L9亮，1秒后灭，接着L1、L4、L7亮，1秒后灭，如此循环。试编制程序，并上机调试运行。（2）发射型闪烁：L1亮，2秒后灭，接着L2、L3、L4、L5亮2秒后灭，接着L6、L7、L8、L9亮2秒后灭，接着L1亮，2秒后灭，如此循环。试编制程序，并上机调试运行。12实验八液体混合装置控制的模拟一、实验目的熟练使用置位和复位等各条基本指令，通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试。二、液体混合装置控制的模拟实验面板图：图6-9-1所示液体混合装置控制面板上图下框中的V1、V2、V3、M分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3；起、停按钮SB1、SB2分别接主机的输入点I0.0、I0.1；液面传感器SL1、SL2、SL3分别接主机的输入点I0.2、I0.3、I0.4。上图中，液面传感器利用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A阀门、液体B阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅动电机的运行与停转用