西门子S7-300 PLC项目化教程李莉习题答案.docx

1、西门子S7-300PLC项目化教程习题答案项目一填空题(1) 1969(2) 整体式模块式(3) 继电器逻辑运算弱电控制强电(4) 中央处理单元输入/输出接口通信接口电源(5) PROMEPROMEEPROMRAM(6) 梯形图语句表功能块图(7) 输入采样程序执行输出刷新PLC构成的单机系统PLC构成的集中控制系统PLC构成的分布式控制系统S7-200S7-300S7-400(8) 电源模块CPU模块信号模块(9) 组态下载(10) 硬件或软件总线(11) 4328(12) PSCPUIMSM(13) 数字量输出模块16点直流24V(14) 接口模块通信模块功能模块思考题(1) 答：可编程序

2、控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可以看出，PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机。(2) 答：根据PLC的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两类。整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。模块式PLC是将PLC各组成部分，分别做成若干个

3、单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成，模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活，可根据需要选配不同规模的系统，而且装配方便,便于扩展和维修。根据PLC所具旨的功能不同，可将PLC分为低档、中档、高档三类。根据PLC的1/0点数的多少，可将PLC分为小型、中型和大型三类。(3) 答：可编程控制器的工作原理：可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行(RUN)状态与停止(STOP)状态，其中运行状态是执行应用程序的状态，停止状态一般用于程序的编制与修改。除了执行用户程序之外，在每次循环过程中

4、，可编程控制器还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5个阶段。可编程控制器这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。内部处理阶段：PLC接通电源后，在进行循环扫描之前，首先确定自身的完好性，若发现故障，除了故障灯亮之外，还可判断故障性质：一般性故障，只报警不停机，等待处理；严重故障，则停止运行用户程序，此时PLC切断一切输出联系。通信程序段7：标题:MOVEENENOINOUTT5IIV#16#1F-TC“D|S5T81S程序段8:标题:MOVEEKEKOINOUTT6TIV#16#3E0-T7俭一|S5T#1S程序段9:标题:程序段10:标题:T8<SD|S5T#1ST93

5、1S5T#1S°MOVE|ENEMOW#16#COOO-INOUT-QWO程序段11:标题:10.0'启动开关'MOVEENENO0-INOUTMl.15图5-116盏彩灯控制梯形图程序2.略。可参考项目四思考与练习第2题。项目六1.参考梯形图程序如图6-1所示。程序段1：标题：10.0“X0,CO1卜K0.04)IM0.0M0.0程序段2:标虱M0.0HI-M0.0HI-T21/FQO.l,YrT/1-Q0.2'Y2'H4-QO.OW-()I程序段3:标题:00.2"Y2"T/P程序段4:标题:T11卜TO01S5T#5S00.1

6、"Yl"-()IT1<SD_|S5T#5SQ0.2”Y2T)_IT2(SD)1S5T#5S程序段5:标题:Q0.2"Y2"MO.1M0.0COSCDCDQSCVPVCV_BCDR10.0"X0"-C#10-M0.2图6-1参考梯形图程序2,参考梯形图程序如图6-2所示。10.1HI-10.0Jk-TOdFCOSCDCDQcvSCV_BCDPV程序段2:标题:M0.0H/I-QO.O4_ITOSDIS5TJ2S图6-2包装机计数控制梯形图程序1. 当12.0和12.1的信号为“1”时，将IWO中的数据传送给QWO：若12.2的信号

7、为“1”，则比较QWO中的数据和十进制数512的大小；若两者相等，则输出Q2.0的信号状态为“1”。符合控制要求均可。符合控制要求均可。符合控制要求均可。符合控制要求均可。2. 略。3. 略。4. 略。5. 略。项目七1.参考梯形图程序如图7-1所示。程序段1:标题：110.0_J1ADDJF>tpwn1IW)-div1111OUTDBW3-IH2程序段2:标题,程序段3:标题:图7-1题1梯形图程序2.参考梯形图程序如图7-2所示。程序段1:标题:10.0_11ADDRENEKO11550000e+001-INIoirr300000e+001-IN2-MD12MUL_RDIV.RMD1

8、2-5.700000。+000-INIIN2OUT-MD16MD16-7.800000e+000-INIIM2tnuOUT程序段2:标题:程序段3:标题:-ND20图7-2题2所示梯形图程序3.略。符合控制要求均可。项目八参考梯形图程序如图8-1所示。程序段1:标题：程序段3:标题:程序段4:标题:Q0.0M1.0”妒II0IMl.3IIMl.5II程序段5:标题：QO.1Ml.l甘II0IMl.3IIMl.5II_00.2Ml.2'LMl.3Hl.5图8-1题1参考梯形图程序1. 参考梯形图程序如图8-2所示。程序段1:标题：MOVEENENOINOUT-MD0程序段2:标题:10.

9、1"按钮M10.0TpMD0-W1691-SHL_DWENENOINOUTK-MDO程序段3:标题:10.2MOVEENENO0-INOUTQ0.0M3.0"1灯”_IIS|程序段5:标题：Q0.1M3.1“2灯”IIS_|程序段6:标题：IQ0.2H3.23灯II（S）_|Q0.4M3.45灯4I（S）_|程序段9:标题：I00.5M3.5"6灯”_II（S）|程序段10:标题：IQ0.6M3.6"7灯”_II（S）_|Q0.0M2.0"1灯dIR_I10.2程序段13:标题：I00.1M2.1"2灯"II(R)I10.2

10、程序段14:标题：IQO.2M2.2WII(R)_I10.2程序段15:标题：IQO.312.3V灯，_II的I10.2程序段16:标题：IQ0.412.4 5灯IIRI程序段17：标题：IQ0.512.5 "6灯_IIWI10.2_IIQ0.6M2.67灯"II（R）I程序段19:标题：I00.7M2.7"8灯_II（R）_I图8-2题2参考梯形图程序2. 略。符合控制要求均可。项目九填空题(1) OB组织块，FC功能，FB功能块，SFC系统功能，SFB系统功能块(2) 1,1,OPN,L(3) 变量声明表(4) SFB,FB(5) FC1(6) 形参，实参，输

11、入，输出(7) 100(8) 停止思考题(1) 答：功能块FB和功能FC都属于用户自己编程的块，功能块FB带有一个附属的背景数据块D1。传递给FB的参数和静态变量存在背景背景数据块中，临时变量存在L数据堆栈中。功能FC没有它自己的存储区，所以必须为它内部的形式参数指定实际参数。另外，不能为FC的局域数据分配初始值。(2) 答：组织块(0B)是操作系统与用户程序的接口，由操作系统调用，用于控制扫描循环和中断程序的执行、PLC的启动和错误处理等，有的CPU只能使用部分组织块。(3) 答：使用多重背景可以有效地减少数据块的数量。其编程思想是创建一个比FBI级别更高的功能块，如FB10,将未作任何修改

12、的FBI作为一个“局部背景"，在FB10中调用。对于FBI的每一个调用，都将数据存储在FB10的背景数据块DB10中。这样就不需要为FBI分配任何背景数据块，如DB1、DB2和DB3等。创建功能块FB10时，设置块名称为FB10,选中并激活“多重背景功能”，就可以生成多重背景功能块。在FB10的变量声明表中声明名多个静态变量(STAT),其数据类型为FBlo生成后将它们“拖放”到FB10的程序区中，然后指定它们的输入参数和输出参数，完成FB10的编辑。在0B1中调用FB10,其背景数据块为DB10。(4) 答：0B200B23是时间延时中断。3,组织块(0B)是操作系统与用户程序的接

13、口，由操作系统调用。如果出现一个时间中断事件，当前正在执行的块在当前语句执行完后被停止执行(被中断)，操作系统将会调用一个分配给该事件的组织块。该组织块执行完后，被中断的块将从断点处继续执行。定时器，由内部的定时器指令启动，满足启动条件及参与延时控制。当前的块不会因定时器的应用而中断。1. 略。符合要求的程序即可。2. 略。符合要求的程序即可。3. 略。符合要求的程序即可。4. 略。符合要求的程序即可。服务阶段：PLC在通信服务阶段检查是否有与编程器和计算机的通信请求。输入处理阶段：在PLC的存储器中，有一个专门存放输入输出信号状态的区域，称为输入映像寄存器和输出映像寄存器，可编程控制器梯形图

14、中别的编程元件也有对应的映像存储区，它们统称为元件映像寄存器。在输入处理阶段，可编程控制器把所有外部输入电路的接通/断开（ON/OFF）状态读入输入映像寄存器。外接的输入触点电路接通时，对应的输入映像寄存器为“1”，梯形图中对应的输入继电器的常开触点接通，常闭触点断开。外接的输入触点电路断开时，对应的输入映像寄存器为“0”，梯形图中对应的输入继电器的常开触点断开，常闭触点接通。只有采样时刻，输入映像寄存器中的内容才与输入信号一致，而其它时间范围内输入信号的变化是不会影响输入映像寄存器中的内容的，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。程序执行阶段：在没有跳转指令时，CPU

15、从第一条指令开始，逐条顺序地执行用户程序，直到用户程序结束之处。并根据指令的要求执行相应的逻辑运算，运算的结果写入对应的元件映像寄存器中，因此，各编程元件的映像寄存器（输入映像寄存器除外）的内容随着程序的执行而变化。输出处理阶段：在输出处理阶段，CPU将输出映像寄存器的“0”/“1”状态传送到输出锁存器。梯形图中某一输出继电器的线圈“通电”时，对应的输出映像寄存器为“1”状态。某一编程元件对应的映像寄存器为“1”状态时，称该编程元件为ON,映像寄存器为“0”状态时，称该编程元件为OFF。（4）答：控制方法上：PLC采用程序方式实现控制，容易改变或增加控制要求，且PLC的触点无限；工作方式上：P

16、LC采用串行工作方式，提高系统的抗干扰能力；控制速度上：PLC的触点实际上是触发器，指令执行的时间在微秒级；定时和计数上：PLC采用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶振提供，延时精度高，范围宽。PLC具有继电器系统不具备的计数功能；可靠性和可维护性上：PLC采用微电子技术，可靠性高，所具有的自检功能能及时查出自身故障，监视功能方便调试和维护。（5）答：PLC能用于工业现场的主要原因：因为它能较好地解决工业控制领域中用户普遍关心的可靠，安全，灵活，方便，经济等问题。可靠性高，抗干扰能力强；灵活性好，扩展性强；控制速度快，稳定性强；延时调整方便，精度较高；系统设计安装快，维修方便；丰富的I/O接

17、口模块；采用模块化结构；功能完善，编程简单，易于使用；总体价格低。（6）答：简单通俗地讲：输入映像寄存器和输出映像寄存器的作用，就是连接外部物理输入点和物理输出点的桥梁。也就是说，在每一个扫描周期结束后，外部物理输入点的实际状态将映射到输入映像寄存器中，而同时将输出映像寄存器的状态，映射到外部物理输出点。即每个扫描周期刷新一次。（7）答：CPU存储器从逻辑上分三个区域：1装载存储器MMC卡：装载存储器位于微存储卡MMC中，其容量与MMC的容量一至。用来保存项目的没有符号表的注释的用户程序以及硬件的组态数据。2工作存储器RAM：用来存储部分用户程序及数据，RAM集成在CPU中，不能被扩展。复位C

18、PU中的存储器，RAM中的程序将丢失。但在MMC卡中的程序却不会丢失。3系统存储区：系统存储区也是介质RAM也集成在CPU中，不能被扩展。存储包括标志位、定时器、和计数器的地址区，I/O的过程映像和局域数据等。（8）答：SF灯亮表明硬件故障。FRCE灯亮表明强制状态，一般调试时才会用到强制。RUN灯亮表明pic运行，正常使用时就会亮。STOP灯亮表明PLC停止状态。项目十答：1. 答：2. 略。符合要求的程序即可。3. 略。符合要求的程序即可。4. 略。符合要求的程序即可。5. 略。符合要求的程序即可。项目实操型练习，答案略。3.操作题略。项目二io.oHh-10.210.2II-10.5/-

19、10.14/1-10.3/-Q0.14/1-QO.OQO.O程序段2：标题：QO.OT)I图2-2题1点动控制梯形图程序2.输入输出分配表如表2-1所示，参考程序如图2-3所示。表2-1题2输入输出分配表标题:序号PLC地址电气符号功能说明110.0SB1启动按钮210.1SQI右限位SQ1310.2SQ2左限位SQ2410.3SQ3右限位SQ3510.4SQ4左限位SQ4610.5SB2停止按钮7Q0.0KM1前进右行8Q0.1KM2后退左行图2-3题2工作台自动往返控制梯形图程序3.输入输出分配同题2的表2-1所示。参考程序如图2-4所示。程序段1:标题：程序段2：标题：10.0HH10.

20、2HI-10.110.3QO.1H/I1/1IA-Q0.0T)IM0.0H/F-10.2dF-Q0.0T卜5：标题：10.0H卜10.24/1-10.4H/PQ0.0H/F10.1HI-图2-4题3参考梯形图程序抢答器控制输入输出分配如表2-2所示。参考程序如图2-5所示。表2-2题4输入输出分配表序号PLC地址电气符号功能说明110.0S主持人开关210.1S11队抢答键310.2S22队抢答键410.3S33队抢答键5QO.1L11队灯6QO.2L22队灯7QO.3L33队灯程序段1:标题：10.110.0Q0.2Q0.3Q0.1IIII1/11/1（）IQ0.1II辑瀚峰标题：10.2

21、10.0Q0.1Q0.3Q0.2IIII1/11/1（）IQ0.2II程序段3:标题：10.3 10.0Q0.1Q0.2Q0.3IIII1/11/1（）_IQ0.3II图2-5题4抢答器控制参考梯形图程序项目三略。可参考全文图3-28所示的停车场汽车出入库程序。1. 若同时按下了启动和停止按钮，因为程序用的是置位优先型触发器RS,则程序会执行启动命令。应该把触发器换成复位优先型的触发器，即SR触发器。2. 参考程序如图31所不。程序段1:标题：10.0'按钮”TI-M1.0-（）_I程序段2:标题:M1.000.0'灯泡"T1M1.1-（）I程序段3:标题:MI.0TI-00.0"灯泡,TI-Ml.11/IQ0.0"灯泡T）I图3-1一个按