基于西门子step7-200自动化综合实训

1、精选优质文档-倾情为你奉上信息工程与自动化学院自动化系电气控制与PLC综合实训 设计题目:基于西门子S7-200 PLC 自动化综合实训 姓 名：李德成 学 号：2 班 级：自动化093 指导教师：赖华教授 实训时间：2012年8月27日2012年9月7日目 录 基于西门子S7-200 PLC自动化综合实训一、前言 1.实训背景可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）,是一种用于自动化实时控制的数位逻辑控制器，广泛应用于目前的工业控制领域。在可编程逻辑控制器出现之前，一般要使用成百上千的继电器以及计数器才能组成具有相同功能的自动化系统，而现在，经过

2、简单的可编程逻辑控制器模块基本上已经代替了这些大型装置。可编程逻辑控制器的系统程序一般在出厂前已经初始化完毕，用户可以根据自己的需要自行编辑相应的用户程序来满足不用的自动化生产要求。PLC控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的，主要对控制功能作必要地修改，只需改变软件指令即可，实现了硬件的软件化。可编程序控制器采用易学易懂的梯形图语言，它是以计算机软件技术构成人们惯用的继电器模型，形成一套独具风格的以继电器梯形图为基础的形象编程语言，电气操作人员使用起来得心应手。在了解PLC简要工作原理和它的编程技术之后，就可结合实际需要进行应用设计，进而将PLC用于实际控制系统中。我国的工业发展及自动化

3、应用水平与工业发达国家相比有几十年的滞后，按目前的经济形势分析，我国将迎来一个PLC市场高速增长的时期。中国经济稳定迅速增长的现状，今后若干年内中国PLC市场将保持持续高速增长。相关数据显示，初步估计目前在我国本土销售的PLC总量为3040亿元人民币（不含随进口主设备配套的PLC），年增长率为1520%。巨大的市场需求为发展PLC业务提供了男的的历史机遇，国内有实力的自动化公司应充分利用在市场、技术、行业影响和品牌等方面的积累，大力拓展PLC业务，是国产PLC早日成为中国PLC市场的主演参与者之一。西门子PLC主要产品是S5、S7系列。在S5系列中，S5-90U、S-95U属于微型整体式PLC

4、；S5-100U是小型模块式PLC，最多可配置到256个I/O点；S5-115U是中型PLC，最多可配置到1024个I/O点；S5-115UH是中型机，它是由两台SS115U组成的双机冗余系统； S5-155U为大型机，最多可配置到4096个I/O点，模拟量可达300多路；SS155H是大型机，它是由两台S5-155U组成的双机冗余系统。而S7系列是西门子公司在S5系列PLC基础上近年推出的新产品，其性能价格比高，其中S7-200系列属于微型PLC、S7-300系列属于于中小型PLC、S7-400系列属于于中高性能的大型PLC。2.实训目的 该课程实训的目的是培养我们利用PLC应用技术，设计和

5、开发自动化控制装置的综合运用能力。通过本次课程设计让我们了解PLC的内部结构以及工作原理，掌握S7-200可编程控制器的指令系统，熟悉大部分指令及其应用，培养了我们利用PLC技术设计和开发控制装置的综合运用能力。最重要的是能够将PLC应用于实际，根据控制要求对PLC进行编程和使用。3.实训器材 1.S7-200可编程序控制器训练装置 2.模拟实验单元板 3.导线若干 4.实验指导书 5.计算机（带西门子S7-200 PLC编程软件）二、实训内容项目1: 抢答器逻辑顺序 控制要求： 1.主持人按键处于复位状态时，所有选手抢答输入信号无效。 2.主持人按键复位后，灭掉所有选手的抢答指示灯。 3.第

6、一个抢答的选手，其抢答指示灯亮，并使其他选手的抢 答键入无效。 硬件配置及I/O端口分配： 1.抢答器I/O分配表一 抢答器逻辑顺序PLC控制 I/O端口分配表输入电器输入点输出电器输出点选手1按钮SB1I0.1选手1指示灯KM1Q0.0选手2按钮SB2I0.2选手1指示灯KM2Q0.1选手3按钮SB3I0.3选手1指示灯KM3Q0.2主持人复位按钮SB0IO.0 2.抢答器硬件配置图1 抢答器逻辑顺序硬件接线图 梯形图设计:图2 抢答器逻辑顺序梯形图硬件操作效果演示：图3 抢答器逻辑顺序操作部分实际效果图项目2: 电机正反转星三角启动控制要求： 1.按下启动按钮，电机星型启动，运行4s后切换

7、至三角形运行， 2.按下停止按钮，电机停止运行，整个过程由相应指示灯指示。硬件配置及I/O端口分配：1.三相异步电动机正反转控制I/O分配表二 三相异步电动机正反转PLC控制I/O端口分配表输入电器输入点输出电器输出点电机正转启动按钮SB1I0.1电机正转接触器Q0.0电机反转启动按钮SB2I0.2电机反转接触器KA2Q0.1电机停止按钮按钮SB3I0.3电机星型接法接触器KM1Q0.2电机三角形接法接触器KM2Q0.32.三相异步电动机正反转控制硬件配置 图4 三相异步电动机正反转PLC控制硬件接线图梯形图设计: 为了使电动机能够正转和反转，可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的

8、相序，但两个接触器不能吸合，如果同时吸合将造成电源的短路事故，为了防止这种事故，在电路中应采取可靠的互锁，下图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制梯形图。 图5 三相异步电动机正反转PLC控制梯形图硬件操作效果演示： 按下启动按钮，电机星型启动，运行4s后切换至三角形运行，按下停止按钮，电机停止运行，整个过程由相应指示灯指示，部分实图如下：图6 三相异步电动机正反转PLC控制部分实际效果图附加项目3：四台电机的顺序启动逆序停止控制要求： 1.利用西门子PLC实现四台电机的顺序启动逆序停止控制。2. 利用脉冲信号，实现按下顺序启动按钮SB0时电机的顺序启 动，按下逆序停止按钮

9、SB1的逆序停止，按下停止按钮SB2时 停止。3.按下顺序启动按钮SBO的时候，线圈KM1得电，第一台电机启 动；4.第二次按下顺序启动按钮SB0时，线圈KM2得电，第二台电机 启动，此时若按下逆序停止按钮SB1一、二次则第二台，第一 台电机实现停止；5.按下顺序启动按钮SB0第三次的时候，线圈KM3得电，第三台 电机启动，此时若按下逆序停止按钮SB1一、二、三次则第三 台、第二台，第一台电机实现逆序停止；6.按下顺序启动按钮SB0第四次的时候，线圈KM4得电，第四台 电机启动，若此时按下逆序停止按钮SB1一、二、三、四次则 第四台，第三台、第二台、第一台电机实现逆序停止；7.不论操作如何，当

10、按下停止按钮SB2时所有运行的电机都停 止。硬件配置及I/O端口分配： 1.电机启停I/O分配 表三 电机启停PLC控制I/O端口分配表输入电器输入点输出电器输出点电机正向启动按钮SB0I0.0KM1接触器Q0.0电机反向启动按钮SB1I0.1KM2接触器Q0.1电机停止按钮按钮SB2I0.2KM3接触器Q0.2KM4接触器Q0.3 2.电机启停硬件配置： 图7 四台电机的顺序启动逆序停止硬接线图梯形图设计:图8 三相异步电动机启停PLC控制梯形图硬件操作效果演示：通过编程软件的设计调试无误后，下载到PLC得到部分效果图如下图所示： 图9 三相异步电动机启停PLC控制部分实际效果图三、实训过程

11、总结1.实训收获 为期两周的基于西门子S-200 PLC自动化综合实训已经结束。从内容上来看，这个PLC课程实训与以往的课程有较大的区别。PLC控制的灵活性很强，能够充分发挥自己的潜力；在实学习的过程当中通过与同学之间的交流，发现PLC是一个非常具有发散性思维的学科，通过对比发现，我们的设计方案各不相同。在互相学习的过程中，能够发现许多设计方案，各有各的优点。通过这次的实训，让我收获了不少，真是受益匪浅。 第一 认识到了团队合作的力量，要完成一个完美的项目不是一个人的事情。在设计项目期间我们有过分歧但最终达成共识，各自完成了小组的分配任务。在不断的学习过程中，培养了我们的团队合作意识，这对以后

12、走上工作岗位有很大的帮助，因为在工控领域中的很多项目和我们的这个实训项目相比，都是比较复杂而庞大的工程，靠一个人的力量很难完成。在经济化要求讲究效益的时代里，为了能够更快的完成任务，我们必须依靠团队合作的力量。在短短的实训期间，让我们学会如何处理团队成员之间存在的问题，如何发现各个成员的优势，从而更好的完成实训任务。第二 通过这次实训，让我深入了解了PLC与PC之间的硬件通讯。在实训过程中，通过实际的操作，了解了PLC与外接设备的通讯与及其硬接线方式。在实训过程中，发现了PLC的强大功能，并通过各种媒体了解到其在工业中的普遍运用。第三 通过这次的实践操作，让我认识到了自己的不足，更感觉到了自己

13、与别人的差距。为了明年的毕业而做准备，从各方面充实自己，使自己适应这个社会。总之，这次的实训给予了我不同的学习方法和体验，让我深切的认识到实践的重要性。在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生的环境，相信在不久的将来，可以打造一片属于自己的天地。2.存在的问题及解决思路刚开始的时候，对西门子S-200编程软件不是很熟悉，在软件的安装过程中遇到了一些问题。比如说软件在64位操作系统中存在一些兼容性问题，软件的汉化问题。但通过同学之间的交流与合作，一切问题都迎刃而解。因为在学校里开设的PLC课程用的是三菱的，一开始接触西门子PLC编程指

14、令，还有点不适应。但是不管是哪一家的PLC，其编程思想都是一样的，只需对指令熟悉一下就可以进行各个项目的设计了。在编程过程中发现，有时候按照三菱的编程思想来会出现编程语法错误，但是一直检查不出来。最后与各个小组的项目设计程序进行比较发现，在一个网络中不能出现，两个或两个以上的并联网络出现在第一列。虽然在实训过程中遇到诸多的问题，但还是给我们的学习带来了巨大的帮助，其实要想真正的掌握PLC技术，仅靠几周的实训是远远不够的，还需要我们不断地学习充实自己。 3.结束语 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”在短暂的实训过程中,我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的专业知识的匮乏，特别是对PLC硬件知识知之甚少。在实训过程中让我及早发现自己的不足，在以后的学习过程中，要不断学习新知识，弥补自己的不足。经过此次两周的实训，我不仅学习了不少与自己专业相关的知识