PLC作业

绪论作业。

练习1程序p15图1-11\2p30图1-25\3p54图2-20、p57图2-23\4p65图2-34\

5p79图3-7\6p91图3-15天塔之光\7\p135图4-28送料小车\

1\2p30图1-25 三相异步电动机定子绕组串电阻减压启动。

有一台30kw的三相异步电动机，要求使用s7-200系列plc，设计定子绕组串接减压启动控制主电路及plc控制。要求：

1、有短路保护和长期超负载保护；

2、画出主电路及plc外部接线。

3、i/o地址分配表。

4、使用s7-200系列plc编制梯形图。

答：（1）主电路及plc外部接线。

2）i/o地址分配表。

3）梯形图。

2\3p54图2-20、p57图2-23 三相异步电动机正反转程序设计。

有一台7.5kw的三相异步电动机，要求使用s7-200系列plc，完成正反转设计控制主电路及plc控制。要求：

1、有短路保护和长期超负载保护；

2、画出主电路及plc外部接线。

3、i/o地址分配表。

4、使用s7-200系列plc编制梯形图。

答1.主电路图。

的外部接线图。

3. 对输入/输出设备进行i/o地址分配。

4.梯形图（与软件中的一样）

3\4p65图2-34 三相异步电动机星三角减压启动。

4\5p79图3-7 十字路**通灯。

一、plc是如何定义。

国际电工委员会（iec）于2023年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：

“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其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，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。

二、plc有哪些特点？

plc是一种工业控制系统，在结构、性能、功能及编程手段等方面有独到的特点。

1结构上：模快结构特点。其基本的输入/输出和特殊功能处理模块等均可按积木式组合，有利于维护、功能扩充。体积小，使用方便。

2 性能上：可靠性高，抗干扰能力强。

3 功能上：功能完善，适应性（通用性）强。

4 编程手段上：直观、简单，易于掌握。

三、按i/o点数plc怎样分类？

1 小型： i/o点数在256点以下，其中小于64点的为超小型或微型plc。

2 中型： i/o点数在256～2048点之间的为中型plc。

3 大型： i/o点数在2048以上，其中i/o点数超过8192点为超大型plc。

四、plc的基本结构是怎样的？

五、plc的主要性能指标有哪些？

总点数：i/o总点数是衡量plc接入信号和可输出信号的数量。plc的输入输出有开关量和模拟量两种。其中开关量用最大i/o点数表示，模拟量用最大i/o通道数表示。

2.存储器容量：存储器容量是衡量可存储用户应用程序多少的指标，通常以字或k字为单位。

一般的逻辑操作指令每条占1个字，定时器、计数器移位操作等指令占2个字，而数据操作指令占2～4个字。

3.编程语言：编程语言是可编程控制器厂家为用户设计的用于实现各种控制功能的编程工具，它有多种形式，常见的是梯形图编程语言及语句表编程语言，另还有逻辑图编程语言、布耳代数编程语言等。

4.扫描时间：扫描时间是指执行1000条指令所需要的时间。一般为10ms左右，小型机可能大于40ms。

5.内部寄存器的种类和数量：内部寄存器的种类和数量是衡量plc硬件功能的一个指标。

它主要用于存放变量的状态、中间结果、数据等，还提供大量的辅助寄存器如定时器/计数器、移位寄存器、状态寄存器等，以便用户编程使用。

6.通讯能力：通讯能力是指可编程控制器与可编程控制器、可编程控制器与计算机之间的数据传送及交换能力，它是工厂自动化的必备基础。

目前生产的可编程控制器不论是小型机还是中大型机，都配有一至两个、甚至更多个通讯端口。

7.智能模块：智能模块是指具有自己的cpu和系统的模块。

它作为plc**处理单元的下位机，不参与plc的循环处理过程，但接受plc的指挥，可独立完成某些特殊的操作。如常见的位置控制模块、温度控制模块、pid控制模块、模糊控制模块等等。

模块1 认知西门子s7-200

一、填空：可编程序控制器（programmable logic controller，plc）是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以【微处理器】为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型通用工业控制装置。plc集三电【电控、电仪、电传】为一体、性能**比高、高可靠性的特点，已成为【自动化工程】的核心设备。

plc成为现代工业自动化的三大技术支柱【plc、机器人、cad/cam】之一。

二、画出plc的双向光耦合输入电路图。

三、画出三相异步电动机定子绕组串接减压启动控制主电路及plc控制外部接线图，并且画出plc的梯形图和叙述程序的调试过程。【p30-31-32】

工作过程：按下启动sb1后，电动机定子绕组接触器km1串联启动电阻进行减压起动，延时5s后，减压起动结束，短接接触器km2将启动电阻短接，电动机全压运行。按下停止按钮sb2后，电动机停止。

该系统具有热继电器fr作过载保护。

1、三相异步电动机定子绕组串接减压启动控制主电路及plc控制外部接线图。

2．输入程序。

这是一个很简单的控制程序，可以没有子程序、中断程序和数据块，且不使用局部变量表，全部程序都在主程序中。其梯形图如图所示。

3、模拟调试——方法1

① 将i0.2端子与dc 24v的l+端连接模拟热继电器fr的动断触点在正常运行时的状态。

② 将i0.0端子与dc 24v的l+端连接一下随即断开，模拟按下起动按钮又松开，观察q0.0的led灯是否为on。

③ 5s后，观察q0.1q0.0的led灯是否为on。

④ 将i0.1端子与dc 24v的l+端连接一下随即断开，模拟按下停止按钮又松开，观察q0.0和q0.1的led灯是否为off。

⑤ 再次将将i0.0端子与dc 24v的l+端连接，模拟再次起动，观察启动过程是否正常。

⑥ 断开i0.2端子与dc 24v的l+端的连接，模拟热继电器过载动作，动断触点断开，观察q0.0和q0.1的led灯是否为off。

四、plc控制系统与继电器控制系统有哪些区别？

继电器控制系统 plc控制系统。

1）控制方法上硬”接线：软”接线。

2）工作方式上并行工作方式：串行工作方式。

3）控制速度上：速度慢：快

4）定时和计数控制上：精度低：高

5）可靠性和可维护性上：可靠性低：高。

五、填空。1、plc的内存分为程序存储区和数据存储区两大部分。

2、s7-200系列plc指令系统的寻址方式有立即数寻址、直接寻址和间接寻址3大类。

3、s7-200系列cpu22x主机的输入回路为双向光耦合输入电路，输出有继电器和晶体管两种类型。

模块2 电动机控制。

一、基本指令：

1）ld、ldn和 = 指令。

ld（load）：装载指令，用于常开触点与起始母线连接指令。每一个以常开触点开始的逻辑行（或电路块）均使用这一指令。

ldn（load not）：装载指令，用于常闭触点与起始母线连接指令。每一个以常闭触点开始的逻辑行（或电路块）均使用这一指令。

=（out）：线圈驱动指令，用于驱动各类继电器的线圈。

ld、ldn、= 指令的使用方法如图所示。

2）a和an指令。

a（and）：与操作指令，用于单个动台触点与前面的触点（或电路块）串联连接的指令。

an（and not）：与操作指令，用于单个动断触点与前面的触点（或电路块）串联连接的指令。

a、an指令的使用方法如图所示。

3）o和on指令。

o（or）：或操作指令，用于单个动合触点与上面的触点（或电路块）并联连接的指令。

on（or not）：或操作指令，用于单个动断触点与上面的触点（或电路块）并联连接的指令。o、on指令的使用方法如图所示。

二、梯形图的特点与编程规则

梯形图直观易懂，与继电器控制电路图相近，很容易为电气技术人员所掌握，是应用最多的一种编程语言。尽管梯形图与继电器控制电路图在结构形式、元件符号及逻辑控制功能等方面是相类似的，但它们又有很多不同之处。梯形图具有自己的特点及设计规则。

1）梯形图的特点。

1）梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。每个继电器线圈为一个逻辑行，即一层阶梯。每一逻辑行起于左母线，然后是触点的连接，最后终止于继电器线圈及右母线（有些plc右母线可省略，如s7-200plc）。

在s7-200plc的编程软件step 7 micro/win中，一个或几个逻辑行构成一个网络，用network***表示，network为网络段，后面的***是网络段序号。为了使程序易读，可以在network后面输入程序标题或注释，但不参与程序执行。

注意：左母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与右母线之间则不能有任何触点。

2）梯形图中的继电器不是物理继电器，每个继电器均为存储器中的一位，因此称为“软继电器”。当存储器相应位的状态为“1”，表示该继电器线圈得电，其动合触点闭合或动断触点断开。也就是说，线圈通常代表逻辑“输出”结果，如指示灯、接触器、中间继电器、电磁阀等。

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