项目4 S7-1200PLC 基本指令的编程及应用

项目4 S7-1200PLC 基本指令的编程及应用
任务4.1 PLC控制抢答器设计与仿真
【课后测试】答案：
1.Portal 视图项目视图
2. 创建命名保存关闭打开
3. 打开最近使用的项目
4. 位逻辑指令定时器计数器比较指令数
学指令 5. 0状态断开断电 6. 梯形图（LAD）函数块图（FDB）结构化控制语言（SCL）7.OB、FB、FC
【拓展思考与训练】
一、拓展思考
1.答：设备组态的任务就是在设备视图和网络视图中，生成一个与实际的硬件系统对应的虚拟系统，PLC、HMI 和PLC 各模块的型号、订货号和版本号，模块的安装位置和设备之间的通信连接，都应与实际的硬件系统完全相同。

此外还应设置模块的参数，即给参数赋值。

2.答：选中项目树中的PLC，单击工具栏上的“开始仿真”按钮，S7-PLCSIM 被启动。

如果出现“扩展的下载到设备”对话框，设置好“PG/PC 接口的类型”为PN/IE，“PG/PC 接口”为PLCSIM S7-1200/1500，用以太网接口下载程序。

单击“开始搜索”按钮，“目标子网中的兼容设备”列表中显示出搜索到的仿真CPU 的以太网接口的IP 地址。

单击“下载”按钮，开始下载。

3.答：使用程序状态监控，可以形象直观地看到梯形图中触点、线圈的状态和指令方框输入、输出参数的当前值。

如果需要同时监控的变量不能在程序编辑器中同时显示，可以使用状态表监控功能。

4.答：修改变量功能将数值写入PLC 中的变量，不能写入I 区的地址。

写入的数据可能因为程序的运行被改写。

只能强制外设输入和外设输出。

在执行用户程序之前，强制值被用于输入过程映像。

在处理程序时，使用的是输入点的强制值。

在写外设输出点时，强制值被送给过程映像输出，输出值被强制值覆盖。

强制值在外设输出点出现，并且被用于过程。

变量被强制的值不会因为用户程序的执行而改变。

被强制的变量只能读取，不能用写访问来改变其强制值。

二、拓展训练
训练任务1：答：略
训练任务2：答：略
训练任务3：答：略
任务4.2 C620型车床电气控制系统的PLC改造
【课后测试】
【课后测试】答案：
1. 5 结构化文本SCL) 梯形图LAD 功能块图FBD 梯形图LAD
2.B
3.错
4. 对
5. 对
6.触点与线圈、基本逻辑指令、置位和复位指令、RS和SR 触发器、跳变沿检测指令
7. 记忆保持
8. RAM ROM
【拓展思考与训练】
一、拓展思考
1.答:在C620型车床电气线路中采用交流接触器控制机床轴电动机正反转。

因此PLC的输出信号要控制交流接触器的线圈，需要选用继电器输出元件RL Y，为此需要选用选用S7-1200PLC，CPU1214C AC/DC/RL Y。

2.答:1）边缘检测触点指令：用来检测RLO（流入它们的能流）的上升或下降沿。

2）边缘检测线圈指令：用于检测能流的上升沿或下降，并用线圈上面的地址来输出上升或下降沿脉冲。

3）检测信号上升沿或下降P_TRIG 指令与R_TRIG 指令：用于检测流入它们的CLK 端的能流的上升沿，并直接输出检测结果，是函数块，在调用时应为它们指定背景数据块。

其区别在于R_TRIG 指令用背景数据块保存上一次扫描循环CLK 端信号的状态，而P_TRIG 指令用边沿存储位来保存它。

3.答：芯片的电源消失后，RAM 存储的数据将会丢失，而EEPROM 存储的数据不会丢失。

RAM 的价格便宜，工作频率比EEPROM 高得多。

4.答：1）PLC程序的经验设计法
在PLC发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的些典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，不断地修改和完善梯形图。

有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果。

这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法称为经验设计法。

它可以用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。

用经验设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：分析控制要求、选择控制原则；设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；设计执行元件的控制程序；检查修改和完善程序。

2）经验设计法的特点
经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。

但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也就比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。

经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完
善才能符合设计要求，所以设计的结果往往不很规范，因人而异。

经验设计法一般适合于设计一些简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序（如手动程序等）。

如果用来设计复杂系统梯形图，存在以下问题：
1)．考虑不周、设计麻烦、设计周期长
用经验设计法设计复杂系统的梯形图程序时，要用大量的中间元件来完成记忆、联锁、互锁等功能，由于需要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难，并且很容易遗漏一些问题。

修改某一局部程序时，很可能会对系统其它部分程序产生意想不到的影响，往往花了很长时间，还得不到一个满意的结果。

2)．梯形图的可读性差、系统维护困难
用经验设计法设计的梯形图是按设计者的经验和习惯的思路进行设计。

因此，即使是设计者的同行，要分析这种程序也非常困难，更不用说维修人员了，这给PLC系统的维护和改进带来许多困难。

二、拓展训练
训练任务1：答：设置MB0为时钟存储器字节，M0.5提供周期为1s的时钟脉冲。

出现故障时，将I0.0提供的故障信号用M2.1锁存起来，M2.1和M0.5的常开触点组成的串联电路使Q0.0控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。

按下复位按钮I0.1，故障锁存标志M2.1被复位为0状态。

如果故障已经消失，指示灯熄灭。

如果没有消失，M2.1的常闭触点与I0.0的常开触点组成的串联电路使指示灯转为常亮，直至I0.0变为0状态，故障消失，指示灯熄灭。

训练任务2：
图4-42 水塔供水系统组成
答：水塔供水系统选用PLC S7-1200,分配I/O元件地址如下表所示。

设计水塔供水系统控制程序如下图所示：
任务 4.3 PLC 控制电动机Y-△减压起动
【课后测试】答案：
1.启用定时器输入预设的时间值输入定时器输出经过的时间值输出
2.上升设定值1状态
3.对
4.略
【拓展思考与训练】
一、拓展思考
1.答：“PLC控制工件加工的四道工序”中，“前一道工序结束和后一道工序开始”运用定时器常开触点起动后一道工序和运用常闭触点关断“前一道工序”。

PLC控制电动机Y/
△减压起动中，运用定时器常开触点起动KM△和运用常闭触点关断KMY。

这些动作的特点是动作起动和关断在同一个时间点，用同一个定时器的常开、常闭触点切换。

编程方法近似，请大家把握其特点。

2.答：在“PLC控制工件加工的四道工序”控制程序的基础上，添加循环控制功能。

3.答：首先根据控制过程定义好定时器指令，使其能满足时间节点要求；然后利用定时
器指令的常开、常闭触点控制个执行输出元件。

二、拓展训练
训练任务1：答：略。

训练任务2：
答：略。

任务 4.4 PLC 控制十字路口交通灯系统
【课后测试】答案：
1.脉冲定时器TP 接通延时定时器关断延迟定时器TOF 保持型接通延迟定时器TONR
2. 起动 1 0 保持不变脉冲的输出
3.定时 0 1
4. 定时不变 1
5.M0.3 M0.1 M0.0
【拓展思考与训练】
一、拓展思考
1.答：可以采用多个定时器组合的方式或计数器和定时器组合的方式延长定时长度。

2.答：关断延迟定时器指令“TOF”的IN端在信号I0.4 的下降沿开始定时，输出Q 变为1 状态，ET 等于预设值时，输出Q 变为0 状态。

接通延迟定时器在IN输入的ON开始定时。

ET大于等于PT指定的设定值时，输出Q 变为1状态。

IN输入电路OFF时，定时器被复位，输出Q变为0状态。

3.答：通过定时器指令定义时间节点，利用定时器指令的常开、常闭触点表达各种颜色
的交通信号灯点亮的时间段。

把这作为逻辑表达式连接到对应颜色交通信号灯输出元件上。

4.答：设备工作过程是对应条件下控制输出元件得电使对应各执行机构执行动作，从而
完成工作任务。

编程的过程就是用PLC指令书写个工作条件，然后输出到输出元件地址。

二、拓展训练
训练任务1：
答：略
训练任务2：答：
训练任务3：
答：略
训练任务4：答：
任务4.5 PLC控制高精度时钟
【课后测试】答案：
1.外部过程加计数器（CTU）减计数器（CTD）加/减计数器（CTUD）
2.加计数减计数将计数值置位零预设计数值当前计数值预设计数值的装载
控制计数器输出计数器输出取反 3.对 4.错5.对
【拓展思考与训练】
一、拓展思考
1.答：各计数器都采用MI.0复位，完成时钟初始化控制。

采用计数器自身的输出位QU复位是为了下一个分钟、小时计时做好复位准备。

2.答：是分钟、小时、天中，分别包含多少秒、分钟、小时确定的。

二、拓展训练
训练任务：答：略。