情境1：抢答器控制系统
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对于梯形图而言，每一网络从触点开始，线圈或指令盒在最右边；每 个网络，只能有一个能流。同一个程序，只能有一个相同编号的线圈。 位逻辑指令的基础是触点和线圈。触点是对二进制位的状态检测，测 试的结果用于逻辑运算；线圈是用来改变二进制位的状态，其状态根据他 前面的逻辑运算结果而定。
常开触点： I0.0为“1”时，Q0.0为“1”。 常闭触点 I0.1为“0”时，Q0.1为“1”。 与运算： I0.0为“1”且I0.1为“0”时，Q0.2 为“1”。
或运算：
I0.0为“1”或I0.1为“0”时，Q0.2 为“ 。 图 1-70” 常用位逻辑指令介绍
3 位操作指令
触点指令中除了常开触点和常闭触点指令，常用到的还有取反指令、正 跳变和负跳变指令。
取反指令： I0.0为“0”时，Q0.0为“1”。 正跳变指令： I0.1由“0”变“1”时，Q0.1为“1”一个周期。 负跳变指令：
I 3 . 4 字节中的位或字节位中 的第4位 字节和位号的分隔符 字节地址（第四个字节） 存储器标示符 输入映像寄存器
76543210
字节0 字节1 字节2 字节3 字节4
2、字节寻址(8BIT) 字节寻址在数据长度短于一个字节时使用。字节寻址以存储区标识符、字 节标识符、字节地址组合而成。 3、字寻址(16BIT) 字寻址用于数据长度小于2个字节的场合。字寻址以存储区标识符、字标识符及 首字节地址组合而成。
累加寄存器(AC)
跳转/标号 调用子程序 中断程序 正/负跳变 PID回路 端口
AC0~AC3
0~255 0~63 0~127 256 0~7 端口0
பைடு நூலகம்
AC0~AC3
0~255 0~63 0~127 256 0~7 端口0
AC0~AC3
0~255 0~63 0~127 256 0~7 端口0
AC0~AC3
上课课件、活页、程序、评价表
www.ytqcvc.cn 烟台汽车工程职业学院
【教学过程实施】：
1
项目导入
通过演示实验
引出项目
2
告知、资讯
抢答器广泛用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、 娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。
抢答器模型是一个较为典型的实训模型，涉及到PLC控制器的输入
烟台汽车工程职业学院
【教学重点】：
• 1、S7-200的I/O地址分配，外部接线连接。 • 2、基本触点指令、置位、复位、RS触发器及正负脉冲指令。 • 3、触摸屏的窗口设置和按钮、小灯属性设置。 【教学难点】： • S7-200的I/O地址分配规律 【教学素材】：
PLC实训台、数据线、导线、电脑
I0.2由“1”变“0”时，Q0.2为“1”一个周期。
置位指令： I0.3为“1”时，Q0.3为“1”。
复位指令：
I0.4为“1”时，Q0.4开始的3个位，即Q0.4，Q0.5,Q0.6为 “1”。
图1-8 其他位逻辑指令举例
初步训练-信号灯的控制 项目一：用PLC点亮信号灯
【项目内容】
用一个启动按钮点亮1个LED发光二极管，用一个停止按钮熄灭 该小灯，要求学生通过本任务掌握用PLC的基本位操作类指令编写
SB2 LED
启动按钮
停止按钮 LED小灯
灯光开启
灯光关闭 照明灯
输出端口
Q0.0
I/O分配由同 学们自己填 写，教师再 给出正确答 案。
2、硬件设计
图1-9 LED灯控制线路图
3、梯形图程序
打开Step7-MicroWIN V4.0，打开程序块部分，编写梯形图。
图1-10 按钮控制LED灯梯形图
T33~T36 T97~Tl00 T37~T63 Tl01~T225 C0~C255 HC0，HC3， HC4，HC5 S0.0~S31.7
T32，T96
T33~T36 T97~Tl00 T37~T63 Tl01~T225 C0~C255 HC0~HC5 S0.0~S31.7
T32，T96
T33~T36 T97~Tl00 T37~T63 Tl0l~T225 C0~C255 HC0~HC5 S0.0~S31.7
接通/关断(延迟1ms)
接通/关断(延迟l0ms) 接通/关断(延迟100ms) 计数器(C) 高速计数器(HC) 顺序控制继电器(S)
T32，T96
T33~T36 T97~Tl00 T37~T63 T10l~T225 C0~C255 HC0，HC3， HC4，HC5 S0.0~S31.7
T32，T96
有记忆接通(延迟 l0ms)
Tl~T4， T65~T68
Tl~T4，T65~T68
Tl~T4，T65~T68
Tl~T4，T65~T68
描述 有记忆接通(延迟100ms)
CPU221 T5~T31 T69~T95
CPU222 T5~T31 T69~T95
CPU224 T5~T31 T69~T95
CPU226 T5~T31 T69~T95
顺序功能图
梯形图
功能块图
指令表
结构文本
图1-2 PLC编程语言
1 PLC数据存储方式
PLC为每个存储单元编排了地址，形成了专用的存储元件。这就是编程“软” 元件。PLC的编程元件用“继电器”命名，可编程控制器的品牌不同，名称及功能 不同，常用的编程元件的类型及用途一般有以下几类。
描述 用户程序大小 用户数据大小 输入映像寄存器(I) 输出映像寄存器(Q) 模拟量输入(只读) 模拟量输出(只写) 变量存储器(V) 局部存储器(L) 位存储器(M) 特殊存储器(SM)只 读 定时器(T)/有记忆接 通(延迟1ms) CPU221 2K字 lK字 I0.0~I15.7 Q0.0~Q15.7 --VB0~VB2047 LB0~LB63 M0.0~M31.7 CPU222 2K字 lK字 I0.0~I15.7 Q0.0~Q15.7 AIW0~AIW30 AQW0~AQW30 VB0~VB2047 LB0~LB63 M0.0~M31.7 CPU224 4K字 2.5K字 I0.0~I15.7 Q0.0~Q15.7 AIW0~AIW62 AQW0~AQW62 VB0~VB5119 LB0~LB63 M0.0~M31.7 CPU226 4K字 2.5K字 I0.0~I15.7 Q0.0~Q15.7 AIW0~AIW62 AQW0~AQW62 VB0~VB5119 LB0~LB63 M0.0~M31.7
这部分以学生操作为主，按上述步骤进行操作， 观察演示结果是否正确，教师要巡视指导。
3
初步训练二
项目二： 用四个按钮控制四个灯 【项目内容】
每个按钮分别控制一个灯，当只有一个按钮动作时对
应的灯亮，当两个及以上个开关动作时，灯不亮。
【项目要求】
通过本次练习，进一步掌握S7-200外部接线图的接线 方法。掌握编程语句中的互锁功能。
3
程序，并在实训设备上实现。
【项目要求】
通过本次练习，需要掌握S7-200正常使用时，各接线口如何连接， 如何选取相应的电压源。理解位操作指令中最基本“起-保-停”编程 语句。
【控制方案设计】
• 1、I/O地址分配
类型 PLC地址 对应元件（符号 ） 元件名称 控制功能
输入端口
I0.0
I0.1
SB1
烟台汽车工程职业学院
（5）培养学生团队协作能力、表达能力 （6）培养学生查阅资料和自学能力、可持续发展的能力。 知识目标： • （1）熟悉S7-200的I/O地址分配。 （2）掌握基本触点指令，置位、复位、RS触发器及正负脉
冲指令的应用。
（3）掌握触摸屏的窗口设置和按钮、小灯属性设置。
www.ytqcvc.cn
4、演示操作
• 1）按图1-9所示连接控制电路，注意线路连接及电阻选择 保证LED等工作在额定电压，检查无误后接通220伏电源。 • 2）打开计算机中的编程软件，将程序下载给PLC。 • 3）使用编程软件的运行和停止按钮或者是拨动PLC的运行 开关运行或停止程序。 • 4）在运行状态下，打开程序状态监控，观察结果，反复 调试，直至满足要求：按下启动按钮SB1，小灯常亮；按 下停止按钮SB2，小灯常灭。
2 PLC寻址
4、双字寻址(32BIT) 双字寻址用于数据长度需4个字节的场合。双字寻址以存储区标识符、双字标识 符及首字节编号组合而成。
V B 100 字节地址 访问一个字节 区域标示符 MSB V B 100 LSB V W 100 字节地址 访问一个字 区域标示符 V D 100 字节地址 访问一个双字节 区域标示符
7 VB100 0 MSB LSB 7 VB101 0 LSB 23 VB101 16 15 VB102 8
MSB=最高有效字节 LSB=最低有效字节
V W 100
15 VB100 8 MSB
V D 100
31 VB100 24
7 VB103 0
图1-6 对同一地址进行字节、字和双字存取操作的比较
3 位操作指令
0~255 0~63 0~127 256 0~7 端口0，1
2 PLC寻址
CPU在执行程序时需要对各地址的数值进行存取操作，一次操作的数据长
度不同，可分别以1个位(bit)、1个字节(B)、1个字(W)或1个双字(D)为单位 ，它们的对应关系是：1字节=8位，1字=2个字节=16位，1双字=2字=4个
图1-12 4个按钮控制4个LED灯梯形图
4、演示操作
1）按图1-11所示连接控制电路，注意线路连接及电阻选 择保证LED等工作在额定电压，检查无误后接通220伏电源。 2）打开计算机中的编程软件，将程序下载给PLC。
3）使用编程软件的运行和停止按钮或者是拨动PLC的运行
实数IEEE32位 浮点数
+1.175495E-38~+3.402823E+38(正数) -1.175495-38~-3.402823E+38(负数)
2 PLC寻址
（1）、字节· 位寻址(BIT)
不同类型的存储区存放数据的方式相似，以输入映像寄存器为例，数据区的表示
方式如图1-5所示。对于位的寻址，0表示最低位，7表示最高位。
情境1：抢答器控制系统
杜俊贤
烟台汽车工程职业学院
【项目名称】：抢答器控制系统 【教学目标】： 能力目标： （1）能够进行S7-200的I/O地址分配。 （2）能够正确使用基本触点指令，置位、复位、RS触发器
及正负脉冲指令。
（3）能使用触摸屏进行设置。 （4）培养学生分析问题和解决问题的能力
www.ytqcvc.cn
与输出、LED小灯点亮、控制程序的编写、自锁与互锁、PLC外围硬件的接 线等知识，对学生熟悉PLC指令，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，用
PLC解决实际问题有非常好的作用。
知识链接
不同的PLC生产厂商的编程语言各不相同，如图1-2所示。目 前广泛使用的是梯形图(FDB)和指令表(STL)编程方法，
I/O分配由同 学们自己填
Q0.1
Q0.2 Q0.3
LED2
LED3 LED4
LED小灯2
LED小灯3 LED小灯4
照明灯2
照明灯3 照明灯4
写，教师再
给出正确答 案。
2、硬件接线
图1-11 4个按钮控制4个LED灯线路图
3、梯形图程序
学生根据课本给出的梯形图，分组讨论，读懂程序。然后打开
Step7-MicroWIN V4.0，打开程序块部分，编写梯形图。
SM0.0~SM179.7
SM0.0~SM29.7 256(T0~T255) T0，T64
SM0.0~SM299.7
SM0.0~SM29.7 256(T0~T255) T0，T64
SM0.0~SM549.7
SM0.0~SM29.7 256(T0~T255) T0，T64
SM0.0~SM549.7
SM0.0~SM29.7 256(T0~T255) T0，T64
字节=32位。
表1-2 不同数据长度表示的十进制和十六进制数的范围
数据长度 无符号整数 符号整数 字节(B) 0~255 0~FF -128~+127 80~7F 不用 字(W) 0~65535 0~FFFF -32768~+32767 8000~7FFF 不用 双字(D) 0~4294967295 0~FFFFFFFF -2147483648~+2147483647 80000000~7FFFFFFFF
【控制方案设计】
• 1、I/O地址分配
类型 输入端口 PLC地 址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 输出端口 Q0.0 对应元件（符号） SB1 SB2 SB3 SB4 LED1 元件名称 控制按钮 控制按钮 控制按钮 控制按钮 LED小灯1 控制功能 灯1控制 灯2控制 灯3控制 灯4控制 照明灯1
常开触点： I0.0为“1”时，Q0.0为“1”。 常闭触点 I0.1为“0”时，Q0.1为“1”。 与运算： I0.0为“1”且I0.1为“0”时，Q0.2 为“1”。
或运算：
I0.0为“1”或I0.1为“0”时，Q0.2 为“ 。 图 1-70” 常用位逻辑指令介绍
3 位操作指令
触点指令中除了常开触点和常闭触点指令，常用到的还有取反指令、正 跳变和负跳变指令。
取反指令： I0.0为“0”时，Q0.0为“1”。 正跳变指令： I0.1由“0”变“1”时，Q0.1为“1”一个周期。 负跳变指令：
I 3 . 4 字节中的位或字节位中 的第4位 字节和位号的分隔符 字节地址（第四个字节） 存储器标示符 输入映像寄存器
76543210
字节0 字节1 字节2 字节3 字节4
2、字节寻址(8BIT) 字节寻址在数据长度短于一个字节时使用。字节寻址以存储区标识符、字 节标识符、字节地址组合而成。 3、字寻址(16BIT) 字寻址用于数据长度小于2个字节的场合。字寻址以存储区标识符、字标识符及 首字节地址组合而成。
累加寄存器(AC)
跳转/标号 调用子程序 中断程序 正/负跳变 PID回路 端口
AC0~AC3
0~255 0~63 0~127 256 0~7 端口0
பைடு நூலகம்
AC0~AC3
0~255 0~63 0~127 256 0~7 端口0
AC0~AC3
0~255 0~63 0~127 256 0~7 端口0
AC0~AC3
上课课件、活页、程序、评价表
www.ytqcvc.cn 烟台汽车工程职业学院
【教学过程实施】：
1
项目导入
通过演示实验
引出项目
2
告知、资讯
抢答器广泛用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、 娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。
抢答器模型是一个较为典型的实训模型，涉及到PLC控制器的输入
烟台汽车工程职业学院
【教学重点】：
• 1、S7-200的I/O地址分配，外部接线连接。 • 2、基本触点指令、置位、复位、RS触发器及正负脉冲指令。 • 3、触摸屏的窗口设置和按钮、小灯属性设置。 【教学难点】： • S7-200的I/O地址分配规律 【教学素材】：
PLC实训台、数据线、导线、电脑
I0.2由“1”变“0”时，Q0.2为“1”一个周期。
置位指令： I0.3为“1”时，Q0.3为“1”。
复位指令：
I0.4为“1”时，Q0.4开始的3个位，即Q0.4，Q0.5,Q0.6为 “1”。
图1-8 其他位逻辑指令举例
初步训练-信号灯的控制 项目一：用PLC点亮信号灯
【项目内容】
用一个启动按钮点亮1个LED发光二极管，用一个停止按钮熄灭 该小灯，要求学生通过本任务掌握用PLC的基本位操作类指令编写
SB2 LED
启动按钮
停止按钮 LED小灯
灯光开启
灯光关闭 照明灯
输出端口
Q0.0
I/O分配由同 学们自己填 写，教师再 给出正确答 案。
2、硬件设计
图1-9 LED灯控制线路图
3、梯形图程序
打开Step7-MicroWIN V4.0，打开程序块部分，编写梯形图。
图1-10 按钮控制LED灯梯形图
T33~T36 T97~Tl00 T37~T63 Tl01~T225 C0~C255 HC0，HC3， HC4，HC5 S0.0~S31.7
T32，T96
T33~T36 T97~Tl00 T37~T63 Tl01~T225 C0~C255 HC0~HC5 S0.0~S31.7
T32，T96
T33~T36 T97~Tl00 T37~T63 Tl0l~T225 C0~C255 HC0~HC5 S0.0~S31.7
接通/关断(延迟1ms)
接通/关断(延迟l0ms) 接通/关断(延迟100ms) 计数器(C) 高速计数器(HC) 顺序控制继电器(S)
T32，T96
T33~T36 T97~Tl00 T37~T63 T10l~T225 C0~C255 HC0，HC3， HC4，HC5 S0.0~S31.7
T32，T96
有记忆接通(延迟 l0ms)
Tl~T4， T65~T68
Tl~T4，T65~T68
Tl~T4，T65~T68
Tl~T4，T65~T68
描述 有记忆接通(延迟100ms)
CPU221 T5~T31 T69~T95
CPU222 T5~T31 T69~T95
CPU224 T5~T31 T69~T95
CPU226 T5~T31 T69~T95
顺序功能图
梯形图
功能块图
指令表
结构文本
图1-2 PLC编程语言
1 PLC数据存储方式
PLC为每个存储单元编排了地址，形成了专用的存储元件。这就是编程“软” 元件。PLC的编程元件用“继电器”命名，可编程控制器的品牌不同，名称及功能 不同，常用的编程元件的类型及用途一般有以下几类。
描述 用户程序大小 用户数据大小 输入映像寄存器(I) 输出映像寄存器(Q) 模拟量输入(只读) 模拟量输出(只写) 变量存储器(V) 局部存储器(L) 位存储器(M) 特殊存储器(SM)只 读 定时器(T)/有记忆接 通(延迟1ms) CPU221 2K字 lK字 I0.0~I15.7 Q0.0~Q15.7 --VB0~VB2047 LB0~LB63 M0.0~M31.7 CPU222 2K字 lK字 I0.0~I15.7 Q0.0~Q15.7 AIW0~AIW30 AQW0~AQW30 VB0~VB2047 LB0~LB63 M0.0~M31.7 CPU224 4K字 2.5K字 I0.0~I15.7 Q0.0~Q15.7 AIW0~AIW62 AQW0~AQW62 VB0~VB5119 LB0~LB63 M0.0~M31.7 CPU226 4K字 2.5K字 I0.0~I15.7 Q0.0~Q15.7 AIW0~AIW62 AQW0~AQW62 VB0~VB5119 LB0~LB63 M0.0~M31.7
这部分以学生操作为主，按上述步骤进行操作， 观察演示结果是否正确，教师要巡视指导。
3
初步训练二
项目二： 用四个按钮控制四个灯 【项目内容】
每个按钮分别控制一个灯，当只有一个按钮动作时对
应的灯亮，当两个及以上个开关动作时，灯不亮。
【项目要求】
通过本次练习，进一步掌握S7-200外部接线图的接线 方法。掌握编程语句中的互锁功能。
3
程序，并在实训设备上实现。
【项目要求】
通过本次练习，需要掌握S7-200正常使用时，各接线口如何连接， 如何选取相应的电压源。理解位操作指令中最基本“起-保-停”编程 语句。
【控制方案设计】
• 1、I/O地址分配
类型 PLC地址 对应元件（符号 ） 元件名称 控制功能
输入端口
I0.0
I0.1
SB1
烟台汽车工程职业学院
（5）培养学生团队协作能力、表达能力 （6）培养学生查阅资料和自学能力、可持续发展的能力。 知识目标： • （1）熟悉S7-200的I/O地址分配。 （2）掌握基本触点指令，置位、复位、RS触发器及正负脉
冲指令的应用。
（3）掌握触摸屏的窗口设置和按钮、小灯属性设置。
www.ytqcvc.cn
4、演示操作
• 1）按图1-9所示连接控制电路，注意线路连接及电阻选择 保证LED等工作在额定电压，检查无误后接通220伏电源。 • 2）打开计算机中的编程软件，将程序下载给PLC。 • 3）使用编程软件的运行和停止按钮或者是拨动PLC的运行 开关运行或停止程序。 • 4）在运行状态下，打开程序状态监控，观察结果，反复 调试，直至满足要求：按下启动按钮SB1，小灯常亮；按 下停止按钮SB2，小灯常灭。
2 PLC寻址
4、双字寻址(32BIT) 双字寻址用于数据长度需4个字节的场合。双字寻址以存储区标识符、双字标识 符及首字节编号组合而成。
V B 100 字节地址 访问一个字节 区域标示符 MSB V B 100 LSB V W 100 字节地址 访问一个字 区域标示符 V D 100 字节地址 访问一个双字节 区域标示符
7 VB100 0 MSB LSB 7 VB101 0 LSB 23 VB101 16 15 VB102 8
MSB=最高有效字节 LSB=最低有效字节
V W 100
15 VB100 8 MSB
V D 100
31 VB100 24
7 VB103 0
图1-6 对同一地址进行字节、字和双字存取操作的比较
3 位操作指令
0~255 0~63 0~127 256 0~7 端口0，1
2 PLC寻址
CPU在执行程序时需要对各地址的数值进行存取操作，一次操作的数据长
度不同，可分别以1个位(bit)、1个字节(B)、1个字(W)或1个双字(D)为单位 ，它们的对应关系是：1字节=8位，1字=2个字节=16位，1双字=2字=4个
图1-12 4个按钮控制4个LED灯梯形图
4、演示操作
1）按图1-11所示连接控制电路，注意线路连接及电阻选 择保证LED等工作在额定电压，检查无误后接通220伏电源。 2）打开计算机中的编程软件，将程序下载给PLC。
3）使用编程软件的运行和停止按钮或者是拨动PLC的运行
实数IEEE32位 浮点数
+1.175495E-38~+3.402823E+38(正数) -1.175495-38~-3.402823E+38(负数)
2 PLC寻址
（1）、字节· 位寻址(BIT)
不同类型的存储区存放数据的方式相似，以输入映像寄存器为例，数据区的表示
方式如图1-5所示。对于位的寻址，0表示最低位，7表示最高位。
情境1：抢答器控制系统
杜俊贤
烟台汽车工程职业学院
【项目名称】：抢答器控制系统 【教学目标】： 能力目标： （1）能够进行S7-200的I/O地址分配。 （2）能够正确使用基本触点指令，置位、复位、RS触发器
及正负脉冲指令。
（3）能使用触摸屏进行设置。 （4）培养学生分析问题和解决问题的能力
www.ytqcvc.cn
与输出、LED小灯点亮、控制程序的编写、自锁与互锁、PLC外围硬件的接 线等知识，对学生熟悉PLC指令，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，用
PLC解决实际问题有非常好的作用。
知识链接
不同的PLC生产厂商的编程语言各不相同，如图1-2所示。目 前广泛使用的是梯形图(FDB)和指令表(STL)编程方法，
I/O分配由同 学们自己填
Q0.1
Q0.2 Q0.3
LED2
LED3 LED4
LED小灯2
LED小灯3 LED小灯4
照明灯2
照明灯3 照明灯4
写，教师再
给出正确答 案。
2、硬件接线
图1-11 4个按钮控制4个LED灯线路图
3、梯形图程序
学生根据课本给出的梯形图，分组讨论，读懂程序。然后打开
Step7-MicroWIN V4.0，打开程序块部分，编写梯形图。
SM0.0~SM179.7
SM0.0~SM29.7 256(T0~T255) T0，T64
SM0.0~SM299.7
SM0.0~SM29.7 256(T0~T255) T0，T64
SM0.0~SM549.7
SM0.0~SM29.7 256(T0~T255) T0，T64
SM0.0~SM549.7
SM0.0~SM29.7 256(T0~T255) T0，T64
字节=32位。
表1-2 不同数据长度表示的十进制和十六进制数的范围
数据长度 无符号整数 符号整数 字节(B) 0~255 0~FF -128~+127 80~7F 不用 字(W) 0~65535 0~FFFF -32768~+32767 8000~7FFF 不用 双字(D) 0~4294967295 0~FFFFFFFF -2147483648~+2147483647 80000000~7FFFFFFFF
【控制方案设计】
• 1、I/O地址分配
类型 输入端口 PLC地 址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 输出端口 Q0.0 对应元件（符号） SB1 SB2 SB3 SB4 LED1 元件名称 控制按钮 控制按钮 控制按钮 控制按钮 LED小灯1 控制功能 灯1控制 灯2控制 灯3控制 灯4控制 照明灯1