S7200系列理论课教案

1、曲靖高级技工学校教案课程：PLC年级：二年级班级：电工班日期：2014年3月3日课题一 PLC的历史、分类及应用教学目的了解PLC的发展、特点、分类、应用、结构和工作原理教学重点PLC的结构和工作原理教学难点工作原理教学方法讲授法、演示法授课时间6学时教学内容一PLC的产生可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年，最初只具备逻辑控制、定时、计数等功能，主要是用来取代继电接触器控制。 现在所说的可编程序控制器PC（Programmable Controller）是1980年以来，美、日、德等国由先前的可编程序逻辑控制器PLC进一步发展而来。 1985年，国际电工委员会IEC对可编程序控制器作了如

2、下规定：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。 二PLC的发展 1. 发展及现状 2. 发展趋势 （1）与计算机联系密切 （2）发展多样化（3）模块化 （4）网络与通信能力增强 （5）多样化与标准化 （6）工业软件发展迅速 三PLC的特点 1. 可靠性高 2. 功能强大 3. 简单方便 四PLC的分类 1. 从结构上可编程序控制器从结构上可分为整体式和模块式。2. 从规模上按PLC的输入输出点数可分为小型、中型和大型。 五PLC的应用 1. 工业1）开关量控制，如逻辑、定时、计数、顺序等；2）模拟量控制，部分PLC或功能模块具有PID控制功能，可实现过程控制；3

3、）监控，用PLC可构成数据采集和处理的监控系统；4）建立工业网络，为适应复杂的控制任务且节省资源，可采用单级网络或多级分布式控制系统。2. 其他行业可编程序控制器在其他行业的应用也日益广泛：在国防和民用，如建筑，环保，家用电器等。六 PLC的结构和工作原理 （一）结构 PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图2.1为一典型PLC结构简图。1 中央处理单元图2.1结构简中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。 CPU的主要功能：1）从存储器中读取指令 2）执行指令 3）顺序取指令

4、 4）处理中断 2存储器 1）只读存储器 2）随机存储器RAM3. 输入输出单元 （1）输入接口电路 （2）输出接口电路 通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。图2.2和图2.3分别为一种型号PLC的直流和交流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。图2.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通，上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。图2.2 直流输入电

5、路图图2.3交流输入电路图（二） 工作原理 1. 循环扫描PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图2.4所示。图2.4 工作原理图图2.4中当PLC方式开关置于RUN（运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于STOP（停止）时，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或离线编程。可编程序控制器的输入处理、执行用户程序和输出处理过程的原理如图2.5所示。PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。图2.5程序执行原理图2. 与计算机

6、的异同 相同点：（1）基本结构相同 （2）程序执行原理相同 不同点： 两者的不同点主要体现在工作方式上。3. 与继电接触器的异同 相同点：图形结构和逻辑关系相同。 不同点：（1）实现原理不同（2）工作方式不同七技术性能指标 1. 外形尺寸 2. 输入输出点数 3. 机器字长 4. 速度5. 指令系统6. 存储器容量7. 扩展性8. 通信功能 八编程语言 1. 梯形图 2. 语句表 3. 逻辑符号图 4. 高级语言 思考题（作业）：完成课后习题课后小结：课题二 S7-200 系列可编程序控制器基本知识教学目的以西门子公司生产的S7-200系列小型可编程序控制器为例，了解可编程序控制器的系统组成，

7、了解PLC扫描周期及工作方式，了解I/O扩展。教学重点S7-200 PLC系统组成教学难点工作方式教学方法讲授法、演示法授课时间8学时教学内容一S7-200 PLC系统基本构成 SIMATIC S7-200系统由硬件和工业软件两大部分构成，如图3.1所示。图3.1S7-200 PLC系统组成系统基本构成：1. 硬件（1）基本单元 （2）扩展单元 （3）特殊功能模块 （4）相关设备 2. 工业软件 工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序、文档及其规则的总和，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几大类构成。二主机结构 1. 各CPU介绍及I/O系统（1） 主机外形

8、SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机（CPU模块）的外形如图3.2所示：图3.2S7-200主机外形（2）基本结构特点1、输出信号类型2、电源输出 3、基本I/O 4、存储安全 5、高速反应 6、模拟电位器 7、实时时钟 8、输入输出可扩展性 4种CPU各有晶体管输出和8继电器输出两种类型，具有不同电源电压和控制电压。各类型的型号如表3.1所示。 表3.1CPU型号SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机及I/O特性如表3.2所示。表3.2主机及I/O特性2. 存储系统（1）存储系统 图3.3存储系统表3.3存储容量（2）存储器及使用上装和下装用户程

9、序 定义存储器保持范围 用程序永久保存数据 存储器卡的使用 （3）存储安全1）主机CPU模块内部配备的EEPROM，上装程序时，可自动装入并永久保存用户程序、数据和CPU的组态数据。2）用户可以用程序将存储在RAM中的数据备份到EEPROM存储器。3）主机CPU提供一个超级电容器，可使RAM中的程序和数据在断电后保持几天之久。4）CPU提供一个可选的电池卡，可在断电后超级电容器中的电量完全耗尽时，继续为内部RAM存储器供电，以延长数据所存的时间。5）可选的存储器卡可使用户像使用计算机磁盘一样来方便地备份和装载程序和数据。三扫描周期及工作方式 1. 扫描周期 （1）输入处理 （2）执行程序 （3

10、）处理通信请求 （4）执行CPU自诊断测试 （5）写数字输出图3.4CPU的扫描周期 2. 工作方式 （1）STOP方式 （2）RUN方式 3. 改变CPU工作方式的方法 1）用PLC上的方式开关来手动切换，方式开关有3个挡位 。2）用STEP 7-Micro/Win32编程软件，应首先把主机的方式开关置于TERM或RUN位置，然后在此软件平台用鼠标单击STOP和RUN方式按钮即可。3）在用户程序中用指令由RUN方式转换到STOP方式，前提是程序逻辑允许中断程序的执行。四输入输出扩展 1. 设备连接 图3.5I/O扩展示意图2. 最大I/O配置的预算 （1）映像寄存器数量（2）电流提供 各CP

11、U所能提供的最大5VDC电流如表3.4所示。（3）模块电流 CPU 22X可连接的各扩展模块消耗5VDC电流如表3.5所3. 输入输出及CPU组态 （1）I/O点数扩展和编址 （2）设置输入滤波 （3）设置脉冲捕捉 （4）输出表配置 （5）定义存储器保持范围 例如，某一控制系统选用CPU 224，系统所需的输入输出点数各为：数字量输入24点、数字量输出20点、模拟量输入6点、模拟量输出2点。本系统可有多种不同模块的选取组合，表3.6所示为其中的一种可行的系统输入输出组态状况。若按表3.6的扩展方式，各模块在I/O链中的位置排列方式也可以有多种，图3.6所示为其中的一种模块连接形式。图3.6扩展

12、连接图S7-200 CPU为每个主机数字量输入提供了脉冲捕捉功能，它可以使主机能够捕捉小于一个扫描周期的短脉冲，并将其保持到主机读到这个信号，但前提是只有通过滤波器后，脉冲捕捉才有效。此外，在一个给定的扫描周期内如果有不只一个脉冲，则只有第一个脉冲可以被捕捉到，几种情况下的脉冲捕捉波形如图3.7所示。图3.7脉冲捕捉波形图思考题（作业）：P27第5和第6题课后小记：课题三 STEP7编程软件介绍教学目的1、编程软件的安装及窗口组件、STEP7编程软件的主要编程功能、程序的调试与监控；2、项目管理，要求熟悉编程软件的使用教学重点STEP7编程软件的主要编程功能、程序的调试与监控教学难点编程软件的

13、使用教学方法讲授、演示、练习授课时间8学时教学内容一STEP7概述 S7-200可编程控制器使用STEP7-Micro/WIN32编程软件进行编程。STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的应用软件，功能强大，主要用于开发程序，也可用于适时监控用户程序的执行状态。加上汉化后的程序，可在全汉化的界面下进行操作。 二 STEP7-Mirco/WIN主要编程功能 三通信 四程序的调试与监控 五 项目管理思考题（作业）：P54第1、2、3题课后小记：课题四 S7-200 系列可编程序控制器基本知识教学目的练习使用STEP 7-Micro/WIN 32编程软件教学重点程序的输入和编

14、辑方法教学难点程序的编辑教学方法讲授、演示、练习授课时间6学时教学内容一实训目的 （1）认识S7-200系列可编程控制器及其与PC机的通信。（2）练习使用STEP 7-Micro/WIN 32编程软件。（3）学会程序的输入和编辑方法。（4）初步了解程序调试的方法。二内容及指导（1）PLC认识（2）开机（打开PC和PLC）并新建一个项目。（3）检查PLC和运行STEP7-Micro/WIN（4）选择指令集和编辑器。（5）输入、编辑如图3-29所示梯形图，并转换成语句表指令。（6）给梯形图加POU注释、网络标题、网络注释。（7）编写符号表.（8）编译程序。并观察编译结果。三结果记录 （1）认真观察

15、PLC基本单元上的输入/输出指示灯的变化，并记录。（2）总结梯形图输入及修改的操作过程。（3）写出梯形图添加注释的过程。四思考题1. 如何建立项目？2. 如何在LAD中输入程序注解？3. 如何下载程序？4. 如何在程序编辑器中显示程序状态？5. 如何建立状态图表？6. 如何执行有限次数扫描？7. 如何打开交叉引用表？交叉引用表的作用是什么课后小记：课题五 基本位逻辑指令教学目的1、使学生掌握LD、LDN指令的使用。2、使学生掌握A、AN指令的使用。3、使学生掌握O、ON指令的使用。教学重点梯形图和指令表之间的互换教学难点指令的灵活使用教学方法讲授、演示、练习授课时间12学时教学内容一、逻辑取（

16、装载）及线圈驱动指令（先介绍基本指令在企业现场中的用途，引起学生的兴趣后引入新课）利用多媒体教学网络系统教师机对学生的每一台计算机实行广播控制，播放教学软件课件中第四章的第二节内容。边播放边讲解以下内容： 讲解逻辑取（装载）及线圈驱动指令定义 通过实例讲解逻辑取（装载）及线圈驱动指令格式。 逻辑取（装载）及线圈驱动指令使用说明1、 动合触点指令（装入常开触点） 助记符 LD取指令 助记符 LD功能：表示一个与输入母线相连的动合触点指令，即动合触点逻辑运算起始。常开触点与左母线相连。操作元件 ：输入继电器I、 输出继电器Q、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T、计数器C X Y S M T C注

17、意：指令语句表 梯形图 两者是一一对应的 可以相互转换二种编程语言 是梯形图和指令语句表，最常用的编程语言是梯形图。序号 助记符 操作元件 0 LD I0.01 = Q0.02 动断触点指令（装入常闭触点） 助记符 LDN取反指令 助记符 LDI功能：表示一个与输入母线相连的动断触点指令，即动断触点逻辑运算起始。 INVERSE 相反的 常闭触点与左母线相连。 操作元件：I Q M S T C X Y M S T C二、触点串联指令A(And),AN(And not) 讲解触点串联指令定义 通过实例讲解触点串联指令格式。 触点串联指令使用说明3、 与动合触点指令（与常开触点） 助记符A与指令

18、助记符AND功能：常开触点与其他触点串联 与常开触点可以连续使用。操作元件：I Q M S T C X Y M S T C4、 与非动断触点指令（与常闭触点）AN 与非指令 ANI功能：常闭触点与其他触点串联操作元件：I Q M S T C X Y M S T C三、 触点并联指令：（），（） 讲解触点并联指令定义 通过实例讲解触点并联指令格式。 触点并联指令使用说明5、或动合触点指令（或常开触点） 助记符 O 或指令 助记符 OR功能：常开触点与其他触点并联操作元件：I Q M S T C X Y M S T C6、 或非动断触点指令（或常闭触点） 助记符ON 或非指令 助记符ORI功能：常

19、闭触点与其他触点并联。或常闭触点可以连续使用操作元件：I Q M S T C X Y M S T C7、输出指令（驱动指令） 助记符= 输出指令（驱动指令） 助记符OUT功能：输出指令是将继电器、定时器、计数器等的线圈与梯形图右边的母线直接连接，线圈的右边不允许有触点，在编程中，触点以重复使用，且类型和数量不受限制。操作元件有：Q、M、S、T、C Y、M、S、T、C注意：输入继电器的线圈是由外部信号来驱动的，不是由程序来驱动的，所以输出指令的操作元件没有输入继电器I。（三）课堂练习主要是通过实验来完成1、把教学软件的“实验实训指导”部分导出来，进入到“实验一 逻辑指令”2、按“实验实训指导”输

20、入教师给定的程序，验证逻辑关系3、根据“实验实训指导”的要求，编制并运行程序。（四）教师小结本节课的重点、难点（板书）（五）布置作业并提出新的问题1、布置作业：P100第1、2题2、提出“如果不是触点与触点的串联（或并联）应该怎么用程序来实现”这么一个新问题，使学生为下一节课作好准备。课后小记课题六 逻辑块指令教学目的1、使学生掌握OLD、ALD指令的使用。2、使学生掌握OLD、ALD指令的使用。教学重点梯形图和指令表之间的互换教学难点指令的灵活使用教学方法讲授法、演示法、实验法授课时间8学时教学内容8、栈装载与指令 ALD 电路块与指令 ANB功能：实现多个指令块的“与”运算。电路块与其他触

21、点串联操作元件：无例：如图3.6所示表示了ALD指令的使用。图3.6 ALD指令的使用表示Q0.0=（I0.0+I0.1）（I0.2+I0.3）每个指令块以初始加载（LD）指令开始。ALD指令使用说明：分支电路（并联电路块）与前面电路串联连接时，使用ALD指令。分支的起始点用LD、LDN指令，并联电路块结束后，使用ALD指令与前面电路串联。如果有多个并联电路块串联，顺次以ALD指令与前面支路连接，支路数量没有限制。ALD指令无操作数。ALD执行情况见表3.3 指令表3.3 指令ALD执行情况名称执行前执行后说明STACK010假设执行前，S0=1，S1=0本指令对堆栈中的第一层S0和第二层S1

22、的值进行逻辑与运算，结果放回栈顶。即：S0=S0*S1=1*0=0执行完本指令后堆栈串行上行1格，深度减1STACK10S2STACK2S2S3STACK3S3S4STACK4S4S5STACK5S5S6STACK6S6S7STACK7S7S8STACK8S8X9、 栈装载或指令 OLD 电路块或指令 ORB功能：实现多个指令块的“或”运算。电路块与其他触点并联程序如图3.7所示图3.7 OLD指令的使用OLD指令使用说明：几个串联想支路并联连接时，其支路的起点以LD、LDN开始，支路终点用OLD指令。如需将多个支路并联，从第二条支路开始，在每一支路后面加OLD指令。用这种方法编程，对并联支路

23、的个数没有限制。OLD指令无操作数。指令OLD的执行情况见表3.4表3.4指令OLD的执行情况名称执行前执行后说明STACK0110假设执行前，S0=1，S1=0.本指令对堆栈中的第一层S0和第二层S1的值进行逻辑或运算，结果放回栈顶。即：S0=S0+S1=1+0=0执行完本指令后堆栈串行上行1格，深度减1STACK10S2STACK2S2S3STACK3S3S4STACK4S4S5STACK5S5S6STACK6S6S7STACK7S7S8STACK8S8X实验部分一、实验目的1、加深对逻辑指令的理解。2、进一步熟悉V3.2 STEP 7 MicroWIN SP2软件的使用方法。二、实验设备

24、1、计算机一台；2、S7-200PLC一台；3、适配器一根。三、实验内容与操作1、输入练习程序1将下图1的梯形图程序在计算机中输入并传到PLC中，让PLC运行并观察现象。图1 简单逻辑指令程序及时序图操作及运行结果：把方式选择开关拨至“RUN”，则可运行程序，这时可观察到以下现象：1）当“I0.0”，“I0.1”输入开关都断开时，Q0.0灭，Q0.1亮。2）将“I0.0”输入开关闭合，“I0.1”输入开关打开，主机上输入显示灯“I0.1”亮，Q0.0，Q0.1均保持原状。3）将“I0.0”输入开关闭合，“I0.1”输入开关也闭合。主机上输入显示灯“I0.0”和“I0.1”亮，同时Q0.0亮，Q

25、0.1灭。4）只要“I0.0”和“I0.1”中任何一个断开，Q0.0灭，Q0.1亮。2、输入练习程序2将图2中的程序输入PLC中，观察并描述运行结果。图2 块逻辑指令程序3、编制并运行程序按图3所示的时序要求，编制程序并运行程序，将观察的结果记录下来。图3 时序图课后小结：课堂小结：课题七 置位/复位和脉冲微分指令教学目的1、使学生掌握置位/复位指令的使用。2、使学生掌握脉冲微分指令的应用。教学重点梯形图和指令表之间的互换教学难点指令的灵活使用教学方法讲授法、演示法、实验法授课时间8学时教学内容10、置位指令 助记符S 置位指令 助记符SET 功能：置“1”（置位指令），强制的将位存储区的指定

26、位开始的N个同类存储位置位。驱动线圈使其保持，有自锁功能。操作元件：Q M S Y M S11、复位指令 R 复位指令 RST功能：置“0”指令（复位指令），强制的将位存储区的指定位开始的N个同类存储位复位。使线圈复位。程序举例见图3.10和3.11：图3.10 置位复位指令的使用(1)图3.11 置位复位指令的使用(2)注意：对同一元件可以多次使用S/R指令（与=指令不同）。但是由于扫描工作方式，故写在后面的指令优先权。在存储区的一位或多位被置位（复位）后，不能自己恢复，必须用复位（置位）指令由“1”（“0”）跳回到“0”（“1”）。它们的操作数见表3.8所示。表3.8置位和复位操作数操作数

27、范围类型位bitI，Q，M，SM，TC，V，S，LBOOL型数量NVB.IB，QB，MB，SMB，LB，SB，AC，VD，AC，LDBYTE型12、上微分操作指令 助记符EU 上升沿脉冲微分操作指令 助记符PLS功能：用于检测脉冲的正跳变（上升沿）的指令。当检测到一个上升沿时，操作元件得电一个扫描周期输出。EU：正跳变微分指令，正跳变触点检测到脉冲的每一次正跳变后，使指定继电器接通一个扫描周期，然后复位。13、下微分操作指令 助记符ED 下降沿脉冲微分操作指令 助记符PLF功能：用于检测脉冲的负跳变（下降沿）的指令。当检测到一个下降沿时，操作元件得电一个扫描周期输出。ED：负跳变微分指令，负跳

28、变触点检测到脉冲的每一次负跳变后，使指定继电器接通一个扫描周期，然后复位。注意：这两个指令在梯形图中以触点形式使用。这两条指令都没有操作数。梯形、语句表及程序的时序波形图如下图3.12所示：图3.12 微分指令的应用当检测到I0.0上升沿时，M0.0仅ON一个扫描周期。当检测到I0.1的下降沿时，M0.1仅ON一个扫描周期。课后思考题：P101第6题课堂小结：课题八 入栈、读栈、出栈指令教学目的使学生掌握入栈、读栈、出栈指令的使用 教学重点梯形图和指令表之间的互换教学难点指令的灵活使用教学方法讲授、演示、练习授课时间8学时教学内容14、入栈指令 助记符LPS 进栈指令 助记符MPS功能：将以上

29、触点的逻辑运算的结果执行逻辑入栈操作，操作元件：无LD I0.1首先装载I0.1常开AN I0.0串联I0.0常闭LPS将以上触点的逻辑运算的结果（根据I0.0和I0.1的状态只可能是0或1）执行逻辑入栈操作，也就是说将存入第0级堆栈存储器的I0.0与I0.1串联的值复制后由堆栈栈顶压入，使0级堆栈和1级堆栈的值相同A I0.2将此时0级堆栈的值再与上I0.2的值，并将其结果存入0级堆栈中= Q0.1将0级堆栈中的值（栈顶的值）送至输出映像寄存器Q0.1中LPP执行逻辑出栈指令时将栈顶值弹出堆栈，1级堆栈的值上升到0级堆栈中（1级堆栈的值实际上就是I0.0与I0.1串联之后的结果）= Q0.0

30、将此时0级堆栈的值送入Q0.0中15、读栈指令 LRD 读栈指令 MRD功能：将入栈的逻辑运算结果读出。操作元件：无16、出栈指令 LPP出栈指令 MPP功能：将入栈的逻辑运算结题弹出。操作元件 ：无注意：入栈指令与出栈指令一一对应。17、装载堆栈 (LDS n，Load Stack，n=18装入堆栈指令复制堆栈中的第 n 个值到栈顶栈底丢失操作数 n (1 到 8)逻辑堆栈操作图 975 揭示了 ALD 指令和 OLD 指令的操作过程18 空操作指令 NOP 空操作指令 指令是一条无动作、无目标元件的一个序步指令。空操作指令使该步序为空操作。用NOP指令可替代已写入指令，可以改变电路。在程序

31、中加入NOP指令，在改动或追加程序时可以减少步序号的改变。19 程序结束指令END END是一条无目标元件的一序步指令。PLC反复进行输入处理、程序运算、输出处理，在程序的最后写入END指令，表示程序结束，直接进行输出处理。在程序调试过程中，可以按段插入END指令，可以按顺序扩大对各程序段动作的检查。采用END指令将程序划分为若干段，在确认处于前面电路块的动作正确无误之后，依次删去END指令。要注意的是在执行END指令时，也刷新监视时钟。课题九 基本指令的应用教学目的练习使用STEP 7-Micro/WIN 32编程软件、掌握编程的基本方法。教学重点程序的输入和编辑方法教学难点程序的编辑教学方

32、法讲授法、演示法、实验法授课时间6学时教学内容设计程序的基本步骤1 在读懂题目的基础上分配输入输出点2 画硬件接线图3 设计程序 画出梯形图4 写出指令语句表5 调试运行程序一实训目的 （1）认识S7-200系列可编程控制器及其与PC机的通信。（2）练习使用STEP 7-Micro/WIN 32编程软件。（3）学会程序的输入和编辑方法。（4）初步了解程序调试的方法。二内容及指导（1）PLC认识（2）开机（打开PC和PLC）并新建一个项目。（3）检查PLC和运行STEP7-Micro/WIN（4）选择指令集和编辑器。（5）输入、编辑如图3-29所示梯形图，并转换成语句表指令。（6）给梯形图加PO

33、U注释、网络标题、网络注释。（7）编写符号表.（8）编译程序。并观察编译结果。三结果记录 （1）认真观察PLC基本单元上的输入/输出指示灯的变化，并记录。（2）总结梯形图输入及修改的操作过程。（3）写出梯形图添加注释的过程。四思考题1. 如何建立项目？2. 如何在LAD中输入程序注解？3. 如何下载程序？4. 如何在程序编辑器中显示程序状态？5. 如何建立状态图表？6. 如何执行有限次数扫描？7. 如何打开交叉引用表？交叉引用表的作用是什么课后小记：课题一 点动控制说明：负载用一指示灯。要求：知道什么叫点动控制1、 分配I/Q点 名称 代号 对应的输入、输出点 按钮 SB I0.0 指示灯 H

34、L Q0.02 画硬件接线图3 设计程序四、写指令语句表五 调试运行程序工作原理：1、 按下启动按钮，输入继电器I0.0线圈得电，输入继电器I0.0的常开触点闭合，输出继电器Q0.0的线圈得电，有输出，指示灯亮。2、松开启动按钮，输入继电器I0.0线圈失电，输入继电器I0.0的常开触点恢复断开，输出继电器Q0.0的线圈失电，没有输出，指示灯灭。课题2 程序分析编辑下面的程序，打开监控，观察程序的运行状态，要求能分析工作原理。作业：1、看课本。 2、程序设计 用一个按钮控制一个指示灯。控制要求：按下启动按钮灯亮，松开启动按钮灯继续亮，按下停止按钮时，灯灭。要求按四步完成。分别是：分配输入输出点；

35、画硬件接线图；设计梯形图；写指令语句表；写出工作原理。教学内容：1、学会如何接线。2、学会分析程序的工作原理。課題3 连续控制控制要求：按下启动按钮灯亮，松开启动按钮灯继续亮，按下停止按钮时，灯灭。1 分配输入输出点名称 代号 对应的输入输出点启动按钮 SB1 I0.0停止按钮 SB2 I0.1指示灯 HL Q0.02 画硬件接线图3 设计程序4 指令语句表5 程序调试 工作原理： 1、按下启动按钮SB1-与按钮SB1相连的输入继电器I0.0的线圈得电-I0.0的触点动作-其常开触点闭合-输出继电器Q0.0的线圈得电-有输出-指示灯亮。 2、松开启动按钮SB1-与按钮SB1相连的输入继电器I0

36、.0的线圈失电-I0.0的触点复位-其常开触点点恢复断开-Q0.0的线圈得电时-其常开触点闭合自锁-继续有输出-指示灯继续亮。线圈得电-触点动作线圈失电-触点复位 3、按下停止按钮SB2-与SB2相连的输入继电器I0.1的线圈得电-I0.1的触点动作-其常闭触点断开-输出继电器Q0.0的线圈失电-没有输出-指示灯灭-Q0.0的触点复位-其自锁触点恢复断开解除自锁。 松开停止按钮-与SB2相连的输入继电器I0.1的线圈失电-I0.1的触点复位-其常闭触点恢复闭合-为下次启动作准备。注意：不能说按下I0.0。因为I0.0表示输入继电器。我们只能说，按下按钮SB1,因为按钮SB1与输入继电器I0.0

37、相连接。工作原理：1、按下按钮SB1，与按钮SB1相连的输入继电器I0.0的线圈得电，输入继电器I0.0的触点动作。其常开触点闭合，输出继电器Q0.0的线圈得电。此时有输出，指示灯亮。2、松开按钮SB1,与按钮SB1相连的输入继电器I0.0的线圈失电，输入继电器I0.0的触点复位。其常开触点恢复断开，输出继电器Q0.0的线圈失电。此时没有输出，指示灯灭。I 表示输入继电器Q 表示输出继电器课题4 正反转控制题目：设计一个正反转控制程序，在旋转运动实验区完成。要求按五步完成。1 分配输入输出点 名称 代号 对应的输入输出点 正向启动按钮 SB1 I0.0 反向启动按钮 SB3 I0.2 停止按钮

38、 SB2 I0.1 控制正转接触器 KM1 Q0.0 控制反转接触器 KM2 Q0.12 画硬件接线图3 设计梯形图 4、指令语句表课题5 小车自动运行题目： 按下正启动按钮，电动机正转，小车向右运行，运行到右限位光电开关处，小车自动向左运行，电动机此时反转。停止时，按下停止按钮。按下反向启动按钮，小车也能自动运行。分配输入输出点名称 代号 对应的输入输出点正向启动按钮 SB1 I0.0反向启动按钮 SB2 I0.1停止按钮 SB3 I0.2左限位光电开关 SQ1 I0.3右限位光电开关 SQ2 I0.4左终端保护 SQ3 I0.5右终端保护 SQ4 I0.6控制正转 KM1 Q0.0控制反转

39、 KM2 Q0.1课题6 小车直线运动知识扩展小车自动运行十五次停在左侧 1 分配输入输出点输入信号信号元件及作用元件或端子位置I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6停止信号按钮正转信号按钮反转信号按钮左限位光电开关左终端保护光电开关右终端保护光电开关右限位光电开关直线区 任选直线区 任选直线区 任选直线区 左数第二个直线区 左数第一个直线区 左数第四个直线区 左数第三个输出信号控制对象及作用元件或端子位置Q0.0Q0.1电机正转（右行）电机反转（左行）旋转区正转端子旋转区反转端子2 画硬件接线图3 设计程序4 写指令语句表课题7 知识扩展思考：小车自动运行十五次，让小车停在

40、右侧？要求能设计程序，并能分析工作原理。课题8定时器的应用 ：按下按钮，20秒后，指示灯亮，按下停止按钮，指示灯灭。课题9按下按钮，指示灯亮，松开按钮，过了20秒灯灭。课题10 闪烁灯控制程序设计用一个按钮控制一个灯，要求为按下按钮后，指示灯亮3秒，熄3秒，停止时，按下停止按钮。课题11 知识扩展对上一程序中的控制要求改为：指示灯闪烁10次后，自动停止。 课题12 十字路口交通灯程序设计一十字路口交通灯控制要求为： 程序启动后，先是东西方向绿灯亮60秒，同时南北方向红灯亮60秒，后切换为东西方向绿灯灭，东西方向黄灯亮4秒，同时南北方向红灯继续亮4秒，后切换为南北方向绿灯亮60秒，东西方向红灯亮

41、60秒，后切换为南北方向绿灯灭，南北方向黄灯亮4秒，同时东西方向红灯继续亮4秒，后循环。试设计控制程序，要求按四步完成。课题13 十字路口交通信号灯控制 一、控制要求: 该实验在十字路口交通信号灯控制实验区内完成,交通灯分1、2两组,控制规律相同,工作时序图如下: 课题14 十字路口交通灯知识扩展将上一程序的控制要求改为绿灯亮后，黄灯闪4秒，其余的不变，试设计控制程序。课题15 十字路口交通灯知识扩展将上一程序的控制要求改为绿灯亮灭后，绿灯闪4秒后，黄灯再亮4秒，其余的不变，试设计控制程序。课题16 顺序启动程序设计有三台电动机M1、M2 、M3。控制要求为，按下启动按钮后， M1先启动，1分

42、钟后M2启动， M2两分钟后M3启动，停止时按下停止按钮，三台电动机同时停止。试设计控制程序，要求按四步完成。课题17 顺序启动程序设计知识扩展有三台电动机M1、M2 、M3。控制要求为，按下启动按钮后， M1先启动，1分钟后M2启动， M2两分钟后M3启动，停止时按下停止按钮，首先是M3停止，两分钟后M2 停止，1分钟后M1停止 。试设计控制程序，要求按四步完成。1分配IQ点I0.0-启动按钮SB1I0.1-停止按钮SB2Q0.0-接触器KM1Q0.1-接触器KM2Q0.2 -接触器KM32.画硬件接线图课题18 彩灯控制有三个灯，控制要求为，按下启动按钮后，三个灯，HL1,HL2,HL3,

43、依次亮熄，间隔时间是0.4秒，停止时，按下停止按钮。试设计控制程序，要求按四步完成。课题20 混料罐控制 一、控制要求: 该实验在混料罐实验区内完成。液面在最下方时,按下起动按钮后, 可进行连续混料。首先,液体A阀门打开,液体A流入容器;当液面升到M传感器检测位置时, 液体A阀门关闭,液体B阀门打开; 当液面升到H传感器检测位置时, 液体B阀门关闭,搅拌电机开始工作。搅拌电机工作6秒钟后,停止搅拌,混合液体C阀门打开,开始放出混合液体。当液面降到L传感器检测位置时,延时2秒后,关闭液体C阀门, 然后再开始下一周期操作。如果工作期间有停止按钮操作,则待该次混料结束后,方能停止,不再进行下一周期工

44、作。由于初始工作时,液位不一定在液面在最下方,为此需按下复位按钮,使料位液面处于在最下方。课题21 传输线控制 一、控制要求: 该实验在传输线实验区完成。按下起动按钮后, 皮带1起动,经过20秒后,皮带2起动,再经过20秒后,皮带3起动,再经过20秒后, 卸料阀打开, 物料流下经各级皮带向后下方传送进入下料仓。按下停止按钮后, 卸料阀关闭,停止卸料,经过20秒后,皮带3停止, 再经过20秒后,皮带2停止,再经过20秒,皮带1停止。输料线起动顺序为顺物流方向,停止顺序为逆物流方向。输料线还可以根据后料仓料位检测情况自动运行,无料自动起动、料满自动停止。无料自动启动、料满自动停止。无料指的是下料仓

45、无料，料满指的是下料仓料满。 三条输送线是为下料仓而言的。进料口后启动，出料口先启动。避免料堆积在皮带上。靠近下料仓是出料口皮带，靠近存料仓的是进料口皮带。系统可手动和自动运行。系统启动时，必须是下料仓在料欠状态。下料仓在料满时，不能启动输送带。课题19 小车自动选向、定位控制 一、控制要求: 该实验在直线控制区完成。小车行走由滑块动作示意, 四个呼叫按钮位置和编号与四个光电开关位置和编号上下对应。当所按下呼叫按钮的编号大于小车所在光电开关位置编号时,小车右行,行走到呼叫按钮对应的光电开关位置后停止;当呼叫按钮的编号小于小车所在光电开关位置时,小车左行,行走到呼叫按钮对应的光电开关位置后停止。

46、课题十 基本指令的应用教学目的1、使学生掌握基本指令的应用。2、使学生掌握定时器指令的应用。教学重点定时器指令的应用教学难点指令的灵活使用教学方法讲授法、演示法、实验法授课时间30学时教学过程一、S7-200系列PLC按工作方式分有三大类定时器：通电延时定时器TON、保持型通电延时定时器TONR、断电延时定时器TOF。指令操作数有3个：编号、预设值和使能输入。S7-200定时器的精度（时间增量/时间单位/分辨率）有3个等级：1ms、10ms、100ms精度等级和定时器号关系如表3.10所示。表3.10 定时器精度与编号定时器类型精度等级（ms）最大当前值（s）定时器号TONTOF132.767

47、T32，T9610327.67T33-T36，T97-T1001003276.7T37-T63，T101-T225TONR132.767T0，T6410327.67T1-T4，T65-T681003276.7T5-T31，T69-T95定时时间的计算：T=PTS（T为实际定时时间，PT为预设值，S为精度等级）例如：TON指令用定时器T37，预设值为150，则实际定时时间为T=150100=15000ms=15s。二、接通延时定时器 TON，接通延时定时器指令。用于单一间隔的定时。上电周期或首次扫描，定时器位OFF，当前值为0。使能输入接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始计数时间，当前值达到

48、预设值时，定时器位ON，当前值连续计数到32767。使能输入断开，定时器自动复位，即定时器位OFF，当前值为0。指令格式：TON Txxx，PT 例：TON T120，8图3.15为通电延时定时器指令应用示例。图3.15 通电延时定时器的应用在图3.15所示例子中，当10.0接通时，即驱动T33开始计时（数时基脉冲）；计时到设定值PT时，T33状态bit置1，其常开触点接通，驱动Q0.0有输出；其后当前值仍增加，但不影响bit。当I0.0分断时，T33复位，当前值清0，状态bit也清0，即回复原始状态。若I0.0接通时间未到设定值就断开，则T33跟随复位，Q0.0不会有输出。三、有记忆接通延时定时器