西门子S7-200 SMART模块化教程 课件 模块1 基本指令模块

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院1.按下起动按钮，电机开始运转，松开起动按钮，电机仍保持运转状态，实现连续运转；2.按下停止按钮，电机停转，松开停止按钮，电机仍然保持停止状态。1．能够认识西门子200smartPLC的外观；2．熟悉西门子200smartPLC的基本编程指令使方法；3．理解西门子200smartPLC的内部等效电路原理；4.掌握电机连续运转主电路及PLC控制回路硬件接线方法；5.掌握电机连续运转主电路及PLC控制程序设计方法；6.掌握电机连续运转主电路及PLC控制系统调试方法。1-运行状态指示灯；2-以太网通讯接口；3-RS-485通信接口；4-数字量输入接线端子；5-数字量输入指示灯；6-扩展模块接口；7-数字量输出指示灯；8-数字量输出接线端子；9-选择器件（信号板或通信板）；西门子200SmartPLC的CPU模块主要有标准型和经济型两种，标准型CPU包括SR20/SR40/SR60以及ST20/ST40/ST60等型号，可最多扩展6个扩展模块。SR和ST分别是继电器输出和晶体管输出。触点指令线圈指令PLC输入输出量示意图PLC内部电路等效原理图L1

L2

L3接触器主触点进线端U

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W热继电器主触点进线端热继电器主触点出线端接触器主触点出线端电动机连续运转主电路实物接线图（1）西门子200smartPLC端子实物接线西门子200smartPLC端子实物接线图（2）西门子200smartPLC控制回路接线分配地址输入输出输入设备分配地址I0.0输出设备分配地址起动按钮SB1停止按钮SB2接触器线圈

KMQ0.0I0.1（2）西门子200smartPLC控制回路接线电动机连续运转PLC控制回路接线图接触器控制电路原理图PLC程序设计转换图由接触器控制电路转换的梯形图优化后的的梯形图程序执行过程图（1）将程序在西门子200smart编程软件上编写好程序（2）点击编程软件中的下载按钮，出现如图所示的对话框，点击下载并确认（3）点击编程软件中的运行按钮按下起动按钮，电动机开始运转；松开起动按钮，电动机仍然保持运转状态，实现连续运转；按下红色停止按钮，电机立刻停转。（a）原始状态（b）按下起动按钮（c）松开起动按钮（d）按下停止按钮程序运行监控图河

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院1.按下正转起动按钮SB1，电机连续正转；2.按下反转起动按钮SB2，电机连续反转；3.正反转控制能够自由切换，按下停止按钮，电机停转。1．掌握PLC控制的电机正反转控制硬件电路的装配；2．掌握电机正反转PLC控制编程方法；3.

掌握电机正反转PLC控制系统调试方法；低压电气元件与梯形图指令对应关系输入正转起动按钮SB1反转起动按钮SB2输出正转接触器线圈

KM1反转接触器线圈

KM2I0.0I0.1Q0.0Q0.1控制电路PLC主电路输入输出正转起动按钮SB1反转起动按钮SB2停止按钮SB3I0.0I0.1I0.2正转接触器线圈KM1Q0.0Q0.1反转接触器线圈KM2输入输出正转接触器线正转起动按钮SB1

I0.0Q0.0Q0.1圈KM1反转接触器线圈KM2反转起动按钮SB2

I0.1停止按钮SB3I0.2PLC控制电路接线图接触器控制电路原理图PLC程序设计转换图PLC无优化程序PLC正转回路优化程序PLC反转回路优化程序请同学门思考后写出程序编写完后，要进行软硬件联调，保证运行正确。调试步骤：点击编译，检查程序是否有语法错误，如有错误，根据错误提示进行改正，再次编译，直到错误为0。分别按下正反转起动按钮，看电动机是否能够实现正反转起动，按下停止按钮，看电动机是否从运行状态进入停止。如果控制状态及运行有问题，请根据故障现象进行分析，检查硬件电路和程序找出错误并改正，直到控制状态及运行正常，表示调试成功。河

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院1.要求用1个控制按钮控制1台电动机的启动和停止。2.第1次操作按钮电动机启动，第2次操作按钮电动机停车，第3次操作按钮电动机启动，如此循环。1．掌握PLC控制电路的外部接线方法；2．掌握边沿触发指令的使用方法；3．理解PLC工作原理。PLC工作原理图周期循环扫描工作方式PLC工作阶段图上升沿触发指令EU，在上升沿触发指令前有一个上升沿时产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动后面的输出线圈。它的时间非常短暂，当检测不到上升沿时，触点为断开状态。下降沿触发指令：ED，在ED指令前有一个下降沿时产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动后面的输出线圈。它的时间非常短暂，当检测不到下降沿时，触点为断开状态。位存储器(M)模拟继电器控制系统中的中间继电器，用于存放中间操作状态或其他相关数据。一个位就是一个二进制数，只有“0”和“1”两种取值。位存储器的值为“0”，表示其线圈是失电状态，对应的常开触点断开，常闭触点闭合。位编制的形式例如：M0.0、M0.1、M2.3等。M0.0~M31.7,一共有256个。8个连续的位可以组成一个字节，因此字节是8位的。字节的编制方式如：MB0、MB1、MB10等。例如MB0就包括了M0.0~M0.7这8位。字由相邻的两个字节组成的，因此字是16位的。字的编址方式如：MW0、MW2、MW100等。例如MW0就包括了MB0和MB1这两个字节，即M0.0~M1.7这16位。双字由相邻的两个字组成的，因此双字是32位的。双字的编址方式如：MD0、MD4、MD20等。例如MD0就包括了MW0和MW2这两个字，或者MB0和MB3这四个字节，即M0.0~M3.7这32位。编址方式关系图单按钮起停梯形图程序单个按钮起停控制硬件接线图将程序编写好后，在编程软件中点击下载按钮，将程序下载到PLC，接通电源和通信线。在编程软件中运行程序，PLC的工作指示灯变为绿色，第一次按下按钮，电机开始运转，松开按钮，电机仍然保持运转状态，第二次按下按钮，电机立刻停转，松开按钮，电机仍然保持停转状态，第三次按下按钮并松开，电机又开始连续运转，第四次按下按钮重复第二次的动作，以此循环，实现了奇数次按下按钮，电机运转，偶数次按下按钮，电机停止的控制要求。可编程控制器应用技术可

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术项目四可编程控制器小车自动往返送料系统设计可

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院项目引入某工厂为了能够在两地运输物料，需要设计一个小车自动往返送料系统，该系统能够实现一键启动，小车从一地上料后能自动运输到另一个地点，待卸料后自动返回，循环往复工作。◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院项目描述1.

按钮SB1和SB2分别是小车右行和左行的起动按钮。2.

运料小车在SQ1处装料，20

s后装料结束，开始右行。当碰到SQ2后停下来卸料，15

s后左行，碰到SQ1后又停下来装料。这样不停地循环工作，直到按下停止按钮SB3。◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院学习目标1.掌握三种定时器指令的使用；2.掌握小车自动往返送料系统程序编写；3.掌握小车自动往返送料系统程序调试；。◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识一定时器指令◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识1

指令格式与功能说明一定时器指令定时器指令格式◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识1

指令格式与功能说明定时器参数表定时器指令分辨率（ms)计时范围（s)定时器号11010010.001-32.7670.01-327.670.1-3276.70.001-32.7670.01-327.67T0、T64一保持型接通延时定时器T1-T4、T65-T68TONR定时器指令T5-T31、T69-T95T32、T96接通延时定时器TON断开延时定时器TOFT33-T36、T97-10T100T37-T63、T101-1000.1-3-276.7T255◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识2

接通延时定时器TON定时器号一定时器指令设定时间基准时间◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识2

接通延时定时器TONTON定时器的特性如下：（1）TON指令在输入端IN有效接通后，开始计时。（2）当前值大于或等于预设时间（PT）时，定时器输出位变为1,定时器触点动作。一定时器指令（3）当输入端断开时，定时器复位,当前值被立即清零，触点恢复常态。（4）达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时。◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识2

接通延时定时器TON【案例】一定时器指令接通延时型定时器TON定时程序接通延时型定时器TON波形图◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识3

保持型接通延时定时器TONR定时器号一定时器指令设定时间基准时间◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识3

保持型接通延时定时器TONR有记忆的接通延时定时器TONR，TONR定时器的特性如下：（1）TONR指令在启用输入端使能后，开始计时。（2）当前值大于或等于预设时间（PT）时，定时器触点接一通，并保持接通。（3）当输入端断开时，定时器当前值能被保持。（4）达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，

停止计时。定时器指令◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识3

保持型接通延时定时器TONR【案例】一定时器指令保持型接通延时定时器TONR定时程序保持型接通延时定时器TONR波形图◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识4

断开延时定时器TOF定时器号一定时器指令设定时间基准时间◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识4

断开延时定时器TOF断开延时定时器TOF，TOF定时器的特性如下：（1）T0F指令在启用输入端使能后，定时器触点立刻接通，此时定时器不计时。一定时器指令（2）当输入信号由1→0时，断开时，定时器开始计时。（3）当前值达到设定值时，定时器触点才断开，定时器停止计时。◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院相关知识4

断开延时定时器TOF【案例】一定时器指令断开延时定时器TOF定时程序断开延时定时器TOF波形图◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院项目实施二一三控制系统仿真调试硬件接线PL程序设计PL◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院项目实施1

地址分配输入输出右行起停按钮SB1

I0.0

右行接触器线圈KM1

Q0.0左行起停按钮SB2

I0.1

左行接触器线圈KM2

Q0.1一SQ1SQ2I0.2

装料接触器线圈KM3

Q0.2I0.3

卸料接触器线圈KM4

Q0.3I0.4硬件接线停止按钮SB3◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院项目实施2

控制回路接线一硬件接线小车自动往PLC控制电路接线图◼

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小车自动往返送料系统设计河北机电职业术学院项目实施二PL

程序设计小车自动往返送料PLC程序小车自动往返送料系统设计可

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院1.生产线系统发生故障，报警信号被触发，闪光灯系统通过PLC的程序控制，使闪光报警灯以1S为周期，亮灭各0.5秒的警报闪烁。2.当系统故障被解除后，系统中的恢复信号通过PLC程序控制闪光灯的报警闪烁消失。1．掌握PLC特殊功能存储器的含义及功能；2．掌握PLC中三种计数器指令的功能及使用。3.学会闪烁电路闪光灯系统程序的设计与实现4.生产线故障报警PLC系统程序的设计与实现特殊功能存储器是S7-200smartPLC为保存自身工作状态数据而建立的一个存储区和为CPU和用户程序之间传递信息的媒介，用于CPU与用户之间交换信息，用SM表示。CPUST40的特殊存储器SM编址范围为SMB0~SMB179共180个字节，其中SMB0~SMB29的30个字节为只读型区域。其地址编号范围随CPU的不同而不同。特殊存储器区的数据可以是位，也可是字节、字或双字。①

按“位”方式：从SM0.0~SM179.7，共有1440点。②

按“字节”方式：从SMB0~SMB179，共有180个字节。③

按“字”方式：从SMW0~SMW178，共有90个字。④

按“双字”方式：从SMD0~SMD176，共有45个双字。SM0.0：始终为“1”状态，当PLC运行时可以利用其触点驱动输出继电器。SM0.1：初始化脉冲，仅在执行用户程序的第一个扫描周期为1状态，可以用于初始化程序。SM0.4：该位是1个周期为1min、占空比为50%的时钟脉冲。SM0.5：该位是1个周期为1s、占空比为50%的时钟脉冲。加计数器指令的格式及功能语句表STL梯形图LAD功

能操作码

操作数加计数器对CU的上升沿进行加计数；当计数器的当前值大于等于设Cxxx，

定值PV时，计数器位被置1；当计CTU数器的复位输入R为ON时，计数器被复位，计数器当前值被清零，位值变为OFFPV1）CU为计数器的计数脉冲；R为计数器的复位；PV为计数器的预设值，取值范围在1-32767之间。2）计数器的号CXXX在0-255范围内任选。3）计数器也可通过复位指令为其复位。【案例】药片自动数粒装瓶控制采用光敏开关检测药片，每检测到100片药片后自动发出换瓶指令。设光敏开关输入信号连接I0.1，换瓶信号由Q0.1发出，则对应的PLC程序如图1-50所示。在系统正式工作前，首先将加计数器清0，然后I0.1每检测到一片药片，加计数器自动加1，当计数器的当前值等于预设值100时，加计数器位得电，使Q0.1得电发出换瓶信号。换瓶结束，通过I0.2使加计数器复位，即可进入下一瓶的计数装瓶工作。【案例】药片自动数粒装瓶控制【拓展】计数器扩展S7-200smart系列PLC计数器最大的计数范围是32767，若需要更大的计数范围，则必须进行扩展【拓展】计数器扩展S7-200smart系列PLC计数器最大的计数范围是32767，若需要更大的计数范围，则必须进行扩展减计数器指令的格式及功能语句表STL梯形图LAD功

能操作码

操作数减计数器对CD的上升沿进行减计数；当当前值等于0时，该计数器被置位,同时停止计数；当计数装载端LD为1时，当前值恢复为预设值，位值置0Cxxx，CTDPV1）CD为计数器的计数脉冲；LD为计数器的装载端；PV为计数器的预设值，取值范围在1-32767之间。2）减计数器的编号及预设值寻址范围同加计数器【案例】药片自动数粒装瓶控制上述药片数粒装瓶控制，也可采用减计数器指令CTD来控制，其对应的PLC程序如图1-52所示。装瓶计数之前，首先通过I0.2使减计数器的预定值装载至当前值，当I0.1检测到药片到来后，减计数器减1，直到减计数器的当前值减到0时，减计数器位置1，换瓶信号Q0.1得电。【案例】药片自动数粒装瓶控制加减计数器指令的格式及功能语句表STL梯形图LAD功

能操作码

操作数在加计数脉冲输入CU的上升沿，计数器的当前值加1，在减计数脉冲输入CD的上升沿，计数器的当前值减1，当前值大于等于设定值PV时，计数器位被置位。若复位输入R为ON时或对计数器执行复位指令R时，计数器被复位Cxxx，CTUDPV1）当计数器的当前值达到最大计数值（32767）后，下一个CU上升沿将使计数器当前值变为最小值（-32768）；同样在当前计数值达到最小计数值（-32768）后，下一个CD输入上升沿将使当前计数值变为最大值（32767）；2）加减计数器的编号及预设值寻址范围同加计数器【案例】停车场自动停车控制假定停车场有停车位200个，在200辆车以内，车辆可以自由出入，满200辆后，可出不进。设I0.0、I0.1为系统起动停止按钮，I0.3、I0.4用于检测进出场车辆，Q0.0用于驱动起落杆的起落，Q0.1用作车位已满指示灯的驱动。【案例】停车场自动停车控制输入信号（I）输出信号（Q）报警信号闪光灯I0.0I0.1Q0.0恢复信号闪光灯PLC程序完成硬件接线和程序设计后，将程序下载到PLC,观察输出的闪光灯的状态。（1）梯形图程序共占两个网络，第一行程序报警信号I0.0触发后，位存储器指令M0.0线圈得电并自锁，M0.0线圈持续输出，第二行程序中常开触点M0.0也因为线圈M0.0的得电也闭合，SM0.5的功能是1个周期为1s、占空比为50%的时钟脉冲，所以Q0.0的输出状态为以1s为周期进行闪烁。（2）当恢复信号得电触发，第一行程序中的常闭触点I0.1断开，M0.0的状态变为失电。从而使整个闪光灯电路停止闪烁。生产线故障报警PLC系统I/O分配输入信号（I）输出信号（Q）故障信号蜂鸣器报警灯I0.0I0.1Q0.0Q0.1复位型号生产线故障报警PLC程序完成硬件接线和程序设计后，将程序下载到PLC,观察报警灯和蜂鸣器的状态。故障信号I0.0触发后，输出端子Q0.0线圈得电自锁，蜂鸣器发出警报声，Q0.1（闪光灯）输出端子线圈得电使闪光灯亮起，同时定时器T37开始计时，计时时间为2S，计时时间2S到，Q0.1（闪光灯）熄灭，常开触点T37在计时时间2S到后得电闭合，此