電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)梅麗鳳課后答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第 4 章 習(xí)題參考答案1.答： S7-200PLC 的接口模塊主要有 I/O 擴(kuò)展模塊和特殊功能擴(kuò)展模塊兩大類。I/O 擴(kuò)展模塊， 對(duì)于 I/O 點(diǎn)數(shù)不夠的情況， 則需要增加 I/O 擴(kuò)展模塊， 對(duì) I/O 點(diǎn)數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展。 典型的模塊有：1） 輸入擴(kuò)展模塊 EM221。 共有 3 種產(chǎn)品， 即 8 點(diǎn)和 16 點(diǎn) DC、 8 點(diǎn) AC。2） 輸出擴(kuò)展模塊 EM222。 共有 5 種產(chǎn)品， 即 8 點(diǎn) DC 和 4 點(diǎn) DC（5A）、 8 點(diǎn) AC、 8點(diǎn)繼電器和 4

2、點(diǎn)繼電器（10A）。3） 輸入/輸出混合擴(kuò)展模塊 EM223。 共有 6 種產(chǎn)品， 其中 DC 輸入/DC 輸出的有三種，DC 輸入/繼電器輸出的有三種， 它們對(duì)應(yīng)的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)分別為 4 點(diǎn)、 8 點(diǎn)和 16 點(diǎn)。4） 模擬量輸入擴(kuò)展模塊 EM231。 共有 3 種產(chǎn)品。 4AI、 2 路熱電阻輸入和 4 路熱電偶輸入。 其中前者是普通的模擬量輸入模塊， 可以用來連接標(biāo)準(zhǔn)的電流和電壓信號(hào)； 后兩個(gè)是專門為熱電阻和熱電偶而設(shè)計(jì)的模塊， 熱電阻和熱電偶可以直接連接到模塊上而不需要經(jīng)過變送器對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓的轉(zhuǎn)換， 模塊上設(shè)置有熱電阻和熱電偶型號(hào)選擇開關(guān)， 熱電偶模塊還具有冷端補(bǔ)償功能。5

3、） 模擬量輸出擴(kuò)展模塊 EM232。 2 路模擬量輸出的擴(kuò)展模塊。6） 模擬量輸入/輸出擴(kuò)展模塊 EM235。 4 路 AI 和 1 路 AO（占用 2 路輸出地址） 的擴(kuò)展模塊。特殊功能擴(kuò)展模塊可以完成某些特殊功能的控制。 典型的特殊模塊有：1） PROFIBUS-DP 模塊 EM277。 使用該模塊可以把 S7-200 PLC 連接到 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)中， 從而使 S7-200 PLC 作為 DP 網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)從站。2） AS-i 接口模塊 CP243-2。 使用該模塊可以把 S7-200 PLC 連接到 AS-i 網(wǎng)中， 從而使S7-200 PLC 作為 AS-i 網(wǎng)絡(luò)中的主站

4、。3） 以太網(wǎng)模塊 CP243-1。 使用該模塊可以把 S7-200 PLC 連接到工業(yè)以太網(wǎng)中， 波特率從 10100 Mbit/s 自整定， RJ45 接口， TCP/IP 協(xié)議。4） 以太網(wǎng)模塊 CP243-1 IT。 使用該模塊可以把 S7-200 PLC 連接到工業(yè)以太網(wǎng)中， 波特率從 10100 Mbit/s 自整定， RJ45 接口， TCP/IP 協(xié)議。 另外， 該模塊支持諸如 FTP 客戶端/服務(wù)器、 E-mail 和 HTML 頁面等功能。5） 定位模塊 EM253。 用于實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)控制。 控制范圍從微型步進(jìn)電機(jī)到智能伺服系統(tǒng)。 EM253 集成的脈沖接口可輸出高達(dá)

5、200kHz 的脈沖信號(hào)， 并可以設(shè)定位置、 速度和方向。 集成的位置開關(guān)輸入能夠脫離 CPU 獨(dú)立地完成任務(wù)。6） SIWAREX MS 稱重模塊。 用于所有簡單稱重和測(cè)力需要， 其功能是測(cè)量傳感器電壓， 并將電壓值轉(zhuǎn)換為重量值。7） 調(diào)制解調(diào)器模塊 EM241。 用于替代連接于 CPU 通信口的外部 MODEM 功能。8） SINAUT MD720-3 調(diào)制解調(diào)器。 該模塊用于基于 S7-200 和 WinCC flexible 的移動(dòng)無線通信， 它通過 GSM 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行基于 IP 的數(shù)據(jù)傳輸， 可自動(dòng)建立 GPRS 連接， 可以切換到CSD 方式。2.答： S7-200 PLC 的主機(jī)包

6、括一個(gè)中央處理單元（即 CPU 模塊）、 存儲(chǔ)器、 電源以及 I/O點(diǎn)， 它們都被集成在一個(gè)緊湊的、 獨(dú)立的設(shè)備中。3.答： 新一代的 CPU 模塊按照 I/O 點(diǎn)數(shù)多少不同和功能不同而劃分為五個(gè)品種， 即CPU221、 CPU222、 CPU224、 CPU224XP 和 CPU226， 每個(gè)品種又分為 2 種類型： 一種是DC24V 供電/晶體管輸出； 另一種是 AC220V 供電/繼電器輸出， 因此共有 10 種 PLC 產(chǎn)品。4.答： 常用的擴(kuò)展模塊有 EM221、 EM222、 EM223， 適用于 I/O 點(diǎn)數(shù)不夠的情況下， 對(duì)I/O 點(diǎn)數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展； EM231、 EM232、 E

7、M235， 適用于 PLC 對(duì)于模擬量進(jìn)行輸入輸出情況下的擴(kuò)展； EM277、 CP243-1、 CP243-2、 CP243-1IT、 EM253、 EM241 等， 適用于 PLC 需要完成某些特殊功能控制的場(chǎng)合。5.答： S7-200 系列 PLC 共提供了三種類型的存儲(chǔ)器： 保持型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、 永久型存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)卡。保持型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器特點(diǎn)： 在斷電的情況下， 這些數(shù)據(jù)由超級(jí)電容或電池卡保護(hù)下， 數(shù)據(jù)可在一定時(shí)間內(nèi)不丟失。永久存儲(chǔ)器（EEPROM） 特點(diǎn)： 用戶程序、 數(shù)據(jù)塊、 系統(tǒng)塊、 強(qiáng)制設(shè)定值等經(jīng)過組態(tài)可以成為掉電保存的 M 存儲(chǔ)器（MB0MB13） 和在用戶程序控制下寫入的指定值可

8、以永久保存， 用戶不必?fù)?dān)心這些數(shù)據(jù)由于斷電而丟失。存儲(chǔ)卡特點(diǎn)： 這是一種可以移動(dòng)的存儲(chǔ)卡， 可以作為主機(jī)單元擴(kuò)展的存儲(chǔ)卡。6.答： 軟元件是 PLC 內(nèi)部具有一定功能的器件， 這些器件實(shí)際上是由電子電路和寄存器以及存儲(chǔ)單元等組成。 這些繼電器最大特點(diǎn)是：1） 軟元件是看不見、 摸不著的， 也不存在物理特性的觸點(diǎn)。2） 每個(gè)軟元件可提供無限多個(gè)常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)， 即它們的觸點(diǎn)可以無限次使用。3） 體積小、 功耗低、 壽命長。4） 編程時(shí)， 用戶只需記住軟元件的地址即可。7.答： 輸入繼電器（I）、 輸出繼電器（Q）、 通用輔助繼電器（M）、 特殊繼電器（SM）、變量存儲(chǔ)器（V）、 局部變量存儲(chǔ)

9、器（L）、 順序控制繼電器（S）、 定時(shí)器（T）、 計(jì)數(shù)器（C）、模擬量輸入映像寄存器（AI）、 高速計(jì)數(shù)器（HC）、 累加器（AC）8.答： S7-200 系統(tǒng)擴(kuò)展對(duì)輸入/輸出地址空間的分配規(guī)則為：1） 同類型的輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)的模塊進(jìn)行順序編址。2） 對(duì)于數(shù)字量， 輸入/輸出映像寄存器的單位長度為 8 位。 本模塊高位實(shí)際位數(shù)未滿 8位的， 未使用位不能分配給 I/O 鏈的后續(xù)模塊， 后續(xù)同類地址編址必須重新從一個(gè)新的連續(xù)的字節(jié)開始。3） 對(duì)于模擬量， 輸入或輸出以 2 點(diǎn)或 2 個(gè)通道（2 個(gè)字） 遞增方式來分配空間。 本模塊中未使用的通道地址不能被后續(xù)的同類模塊繼續(xù)使用， 后續(xù)的地址排序

10、必須從新的 2 個(gè)字以后的地址開始。9.答： （1） 根據(jù)題意， 可選 PLC 型號(hào)為 CPU224。（2） 擴(kuò)展模塊的選擇有多種組合， 例如， 可選 I/O 擴(kuò)展模塊為 EM221、 EM222、 EM223、EM235。（3） 模塊連接順序也有多種方法， 例如， 下圖所示。第6章習(xí)題參考答案12.34. 567 8 第7章習(xí)題參考答案1.答：串行通信常用的接口標(biāo)準(zhǔn)有RS-232C、RS-422A和RS-485等。RS-232C采用負(fù)邏輯，RS-232C一般使用9針或25針的D型連接器，工業(yè)控制中9針連接器用得較多，距離較近時(shí)只需要3根線，RS-232C使用單端驅(qū)動(dòng)、單端接收電路，容易受到公

11、共地線上的電位差和外部引入的干預(yù)信號(hào)的影響；最大通信距離為15m，最高傳輸速率為20kbit/s，只能進(jìn)行一對(duì)一的通信。RS-422A采用平衡驅(qū)動(dòng)、差分接收電路，可以克服外部干擾的影響；RS-422A在傳輸速率100Kbit/s時(shí)，最大通信距離為1200m，最大傳輸速率10Mbit/s時(shí)，允許的最大通信距離為12m；一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器可以連接10臺(tái)接收器。RS-485與RS-422A的不同之處在于：RS-422A支持全雙工通信，用兩對(duì)平衡差分信號(hào)線；RS-485支持半雙工通信，只用一對(duì)平衡差分信號(hào)線，一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器可以連接32臺(tái)接收器。2.答：S7-200 PLC上都配置有1個(gè)或2個(gè)串行通信接口，該通信接

12、口是標(biāo)準(zhǔn)的RS-485兼容的9針D型接口，其通信口是非隔離型的，最高通信速率187.5Kbit/s；可以實(shí)現(xiàn)的通信有PPI、MPI、自由口和USS等；3. 答：S7-200 PLC支持多種通信協(xié)議，其中專用的通信協(xié)議有PPI、MPI、自由口和USS等；通用協(xié)議有 PROFIBUS、AS-i、工業(yè)以太網(wǎng)、Modbus和Modem等，適應(yīng)多種應(yīng)用場(chǎng)合，使用時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的通信協(xié)議。 PPI （Point to Point Interface）協(xié)議是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信協(xié)議，它是一個(gè)主/從協(xié)議。在PPI協(xié)議中，所有S7-200 PLC都默認(rèn)為從站，主站可以是其他CPU主機(jī)（如S7-300/400等

13、）、編程用計(jì)算機(jī)或SIMATIC編程器、文本顯示器（如TD400）或觸摸屏等。MPI（Multi-Point Interface）協(xié)議是多點(diǎn)通信協(xié)議，可以是主/主協(xié)議或主/從協(xié)議，S7-200 PLC在MPI網(wǎng)絡(luò)中只能作為從站。PROFIBUS是開放式的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，S7-200 PLC需要通過專用通信模塊EM277 接入PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)中，并作為PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)中的從站。自由口協(xié)議是用戶自定義通信協(xié)議，并通過用戶程序?qū)νㄐ趴谶M(jìn)行操作。USS(Universal Serial Interface)協(xié)議是一個(gè)主/從協(xié)議，是專為S7-200 PLC與西門子公司生產(chǎn)的MicroMas

14、ter變頻器等驅(qū)動(dòng)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)串行通信控制而開發(fā)的通信協(xié)議。Modbus是一種單主站的主/從通信協(xié)議。S7-200 PLC上的通信口在自由口模式下，可以實(shí)現(xiàn) Modbus RTU通信協(xié)議，在Modbus網(wǎng)絡(luò)中S7-200 PLC只能作從站。在S7-200 PLC端，需要通過以太網(wǎng)模塊CP243-1（-2）或互聯(lián)網(wǎng)模塊CP243-1IT接入到工業(yè)以太網(wǎng)中。AS-i（Actuator Sensor Interface）是一種用在控制器（主站）和傳感器/執(zhí)行器（從站）之間雙向交換信息的多站點(diǎn)數(shù)字通信的總線網(wǎng)絡(luò)，位于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)最底層；S7-200 PLC需要通過AS-i接口模塊CP243-2連接到A

15、S-i網(wǎng)絡(luò)中，并作為AS-i網(wǎng)絡(luò)的主站。S7-200 PLC通過調(diào)制解調(diào)器模塊EM241可以連接到電話線上，通過電話網(wǎng)可以和遠(yuǎn)端的PC機(jī)或裝有調(diào)制解調(diào)器的PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。4. 答：S7-200 PLC與計(jì)算機(jī)之間可以通過PC/PPI電纜組成單主站單從站PPI網(wǎng)絡(luò)、多主站單從站PPI網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的PPI網(wǎng)絡(luò)通信，S7-200 PLC在網(wǎng)絡(luò)中與計(jì)算機(jī)通信只能作從站；S7-200 PLC與計(jì)算機(jī)之間通過專門的模塊還可以實(shí)現(xiàn) PROFIBUS、工業(yè)以太網(wǎng)和Modem等方式的通信。5. 答：.S7-200 PLC默認(rèn)的通信協(xié)議是PPI從站協(xié)議，通過設(shè)置特殊存儲(chǔ)器SMB30（對(duì)端口0）和SMB130（對(duì)

16、端口1）可以選擇和改變通信協(xié)議。6. 答：1）在一個(gè)PPI網(wǎng)絡(luò)中，與一個(gè)從站通訊的主站的個(gè)數(shù)并沒有限制，但是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中主站的個(gè)數(shù)不能超過32個(gè)。S7-200 PLC作為PPI主站時(shí)，既可以讀寫從站PLC的數(shù)據(jù)，也可以作為從站響應(yīng)其他主站的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。2）避免簡單地定時(shí)激活NetR/NetW：由于串行通訊的特點(diǎn)，無法得知何時(shí)真正結(jié)束。如果定時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)讀寫通訊，必須判斷此次通訊是否正常結(jié)束。3）同時(shí)有效的NetR/NetW指令不能超過8個(gè)，否則通訊請(qǐng)求隊(duì)列會(huì)超出操作系統(tǒng)的管理能力4）使用SM0.0調(diào)用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令，雖然能長期工作，但不能超過8個(gè)指令，而且會(huì)出現(xiàn)監(jiān)控時(shí)指令塊變?yōu)榧t色的現(xiàn)象，最好還是加上

17、必要的讀寫狀態(tài)判斷條件。7. 答：TBL為緩沖區(qū)的首地址，緩沖區(qū)各字節(jié)規(guī)定如表所示，TBL中的首字節(jié)為通信操作的狀態(tài)信息。表1 網(wǎng)絡(luò)讀/寫指令的緩沖區(qū)各字節(jié)參數(shù)定義 字節(jié)偏移量 名 稱 描 述 0 狀態(tài)字節(jié) 反映網(wǎng)絡(luò)指令的執(zhí)行結(jié)果狀態(tài)及錯(cuò)誤碼 1 遠(yuǎn)程站地址 存放被訪問的PLC從站地址 2 遠(yuǎn)程站數(shù)據(jù)區(qū)的指針 存放被訪問數(shù)據(jù)區(qū)（I、Q、M和V數(shù)據(jù)區(qū)）的首地址 3 4 5 6 數(shù)據(jù)長度遠(yuǎn)程站上被訪問數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù) 7 數(shù)據(jù)字節(jié)0 對(duì)NETR指令，執(zhí)行后，從遠(yuǎn)程站讀取的數(shù)據(jù)存放在這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū) 對(duì)NETW指令，執(zhí)行前，將要發(fā)送到遠(yuǎn)程站的數(shù)據(jù)存放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū) 8 22 數(shù)據(jù)字節(jié)1 數(shù)據(jù)字節(jié)158. 答：使

18、用自由口通信模式進(jìn)行通信時(shí)應(yīng)注意以下問題：1）s7-200CPU通信端口是半雙工通信口，所以發(fā)送和接收不能同時(shí)進(jìn)行，即要保證在發(fā)送時(shí)不能有接收，接收時(shí)不能有中斷，這是由自由口通信的硬件決定。2）S7-200CPU通信口處于自由口模式下時(shí)，該通信口不能同時(shí)工作在其他通信模式下。例如：不能再端口1進(jìn)行自由口通信時(shí)，又使用該通信口進(jìn)行PPI編程。 3）S7-200CPU通信端口是RS-485標(biāo)準(zhǔn)，如果通信對(duì)象是RS-232設(shè)備，則需要使用Rs-232/PPI電纜。 4）自由口通信只有在s7-200CPU處于RUN模式下才能被激活，如果將s7-200CPU設(shè)置為STOP模式，則通信端口將根據(jù)s7-20

19、0CPU系統(tǒng)塊中的配置自動(dòng)轉(zhuǎn)換到PPI協(xié)議。5）SM0.7反映CPU的模式，通過修改SM0.7的狀態(tài)可以控制自由端口模式的進(jìn)入。6）確保不同時(shí)執(zhí)行XMT和RCV非常重要，可以使用發(fā)送完成中斷和接收完成中斷功能，在中斷程序中啟動(dòng)另一個(gè)指令。9.答：設(shè)置CPU226的接收數(shù)據(jù)表從VB200開始，發(fā)送數(shù)據(jù)表從VB230開始，表中數(shù)據(jù)見表1所示。 表1 接收和發(fā)送數(shù)據(jù)表站號(hào)接收數(shù)據(jù)表 發(fā)送數(shù)據(jù)表站2VB200網(wǎng)絡(luò)指令執(zhí)行狀態(tài)VB230網(wǎng)絡(luò)指令執(zhí)行狀態(tài)VB2012，站2的地址VB2312，站2的地址VD202 &VB100，站2的數(shù)據(jù)區(qū)指針VD232 &VB101，站2的數(shù)據(jù)區(qū)指針VB2063，數(shù)據(jù)的字

20、節(jié)數(shù)VB2362，數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)VB207VB100的內(nèi)容，站2的狀態(tài)字節(jié)VW2370，將站2的計(jì)算單元清零VW208VW101的內(nèi)容，站2的計(jì)數(shù)值站3VB210網(wǎng)絡(luò)指令執(zhí)行狀態(tài)VB240網(wǎng)絡(luò)指令執(zhí)行狀態(tài)VB211 3，站3的地址VB2413，站3的地址VD212 &VB100，站3的數(shù)據(jù)區(qū)指針VD242 &VB101，站3的數(shù)據(jù)區(qū)指針VB216 3，數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)VB2462，數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)VB217VB100的內(nèi)容，站3的狀態(tài)字節(jié)VW2470，將站3的計(jì)算單元清零VW218VW101的內(nèi)容，站3的計(jì)數(shù)值編寫CPU226的通信初始化程序如下。CPU226與站2的通信程序如下：CPU226與站3的通

21、信程序同站2是類似的，請(qǐng)讀者自己編寫。10.答：外部脈沖接至本地PLC的I0.0端子，指示燈由本地PLC的Q0.0驅(qū)動(dòng)，編寫本地PLC自由口通信程序如下：本地PLC發(fā)送完成中斷子程序INT-0：遠(yuǎn)程PLC通信程序的設(shè)計(jì)方法與本地PLC通信程序設(shè)計(jì)方法類似，請(qǐng)讀者自行編寫。第8章 習(xí)題參考答案1.答：為防止兩個(gè)接觸器同時(shí)通電造成短路，在軟件設(shè)計(jì)中，采取用2個(gè)輸出繼電器的常閉觸點(diǎn)互相切斷對(duì)方的輸出繼電器，則稱為軟互鎖；其特點(diǎn)是從程序上保證了正、反轉(zhuǎn)兩個(gè)接觸器不會(huì)同時(shí)通電動(dòng)作。在PLC輸出端，正、反轉(zhuǎn)兩個(gè)接觸器的硬件連接上，采用常閉觸點(diǎn)互相切斷對(duì)方接觸器的線圈，這種構(gòu)成的互鎖稱為外部硬互鎖。其特點(diǎn)是

22、防止接觸器因質(zhì)量不好或發(fā)生觸點(diǎn)熔焊，造成正、反轉(zhuǎn)換接時(shí)觸點(diǎn)未按要求斷開；也可以防止PLC內(nèi)部發(fā)生運(yùn)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致正、反轉(zhuǎn)兩個(gè)接觸器同時(shí)通電動(dòng)作，造成主電路短路。2.答：人機(jī)界面就是人與硬件（計(jì)算機(jī)、PLC等）、控制軟件之間實(shí)現(xiàn)信息交互的操作界面，由硬件和軟件構(gòu)成。用戶可以通過人機(jī)界面與計(jì)算機(jī)、PLC進(jìn)行信息交換，向PLC控制系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)、信息和控制命令；而PLC控制系統(tǒng)又可通過人機(jī)界面，在可編程終端、計(jì)算機(jī)上傳送控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和有關(guān)信息給用戶。每一個(gè)控制系統(tǒng)的功能不同，所需要交流的數(shù)據(jù)和信息就不同，因此需要的人機(jī)界面也不同，所以需要根據(jù)系統(tǒng)的控制需求來進(jìn)行人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。3.答： 1系統(tǒng)需要啟動(dòng)

23、按鈕個(gè)、停止按鈕1個(gè)，共計(jì)2個(gè)開關(guān)量輸入。系統(tǒng)需要3個(gè)接觸器來控制三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，共計(jì)3個(gè)開關(guān)量輸出。選擇CPU224即可以滿足控制需求。輸入、輸出端口分配如表1所示。表1 輸入/輸出分配表輸 入輸 出輸入端子輸入元件作 用輸出端子輸出元件控制對(duì)象I0.0SB0啟動(dòng)按鈕Q0.1接觸器KM1電動(dòng)機(jī)M1I0.1SB1停止按鈕Q0.2接觸器KM2電動(dòng)機(jī)M2Q0.3接觸器KM3電動(dòng)機(jī)M3依據(jù)I/O分配表，進(jìn)行PLC外部接線如圖1所示。梯形圖程序如下。4.答：選擇A/D轉(zhuǎn)換模塊EM231和D/A主模塊EM232各一個(gè)。2點(diǎn)模擬量輸入接AIW0通道和AIW2通道，每個(gè)輸入通道采集10次，取平均值作為采樣值；模

24、擬量輸出送AQW0通道，當(dāng)外部輸入信號(hào)I0.0有效時(shí)開始采集、輸出。編程如下。 5.答：本設(shè)計(jì)只考慮電梯轎廂外的呼叫信號(hào)，電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫，下降途中只響應(yīng)下降呼叫，任何反方向的呼叫均無效。設(shè)計(jì)輸入信號(hào)：每層樓設(shè)有呼叫按鈕SB1SB3，用以選擇需?？康臉菍?；SQ1SQ3為各層到位行程開關(guān)。設(shè)計(jì)輸出信號(hào)：樓層指示燈HL1、HL2、HL3，每層呼叫指示燈 HL4、HL5、HL6；KM1電梯上升接觸器，KM2電梯下降接觸器共需要輸入信號(hào)6個(gè)，輸出信號(hào)8個(gè)。選擇S7-200 PLC CPU224SQ1、SQ2、SQ3分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.2、I0.1、I0.0；層呼叫按鈕SB1、SB2、SB

25、3分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.5、I0.4、I0.3；樓層指示燈L1、L2、L3分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Q0.2、Q.1、Q0.0；KM1、KM2分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Q0.4、Q0.3；層呼叫指示燈HL4、HL5、HL6分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Q0.7、Q0.6、Q0.5。輸入、輸出信號(hào)端口分配如表所示。 表1 I/O分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入端子輸入元件功能說明輸出端子輸出元件功能說明I0.0SQ3三層行程開關(guān)Q0.0HL3三層指示燈I0.1SQ2二層行程開關(guān)Q0.1HL2二層指示燈I0.2 SQ1一層行程開關(guān)Q0.2HL1一層指示燈I0.3SB3三層呼叫按鈕Q0.3KM1電梯上升I0.4SB2二層呼叫按鈕Q

26、0.4KM2電梯下降I0.5SB1一層呼叫按鈕Q0.5HL6三層呼叫指示燈Q0.6HL5二層呼叫指示燈Q0.7HL4一層呼叫指示燈依據(jù)I/O分配表進(jìn)行PLC的外部接線如圖所示。編寫梯形圖程如下。 6.答：設(shè)置輸入信號(hào)： SB1為正向啟動(dòng)按鈕，SB2為反向啟動(dòng)按鈕，SB3為外部設(shè)置循環(huán)次數(shù)的按鈕（SB3接通的次數(shù)即為送料裝置的循環(huán)次數(shù)），SB4為停止按鈕；SA1為程序置數(shù)和外部置數(shù)的選擇開關(guān)，接通時(shí)為外部設(shè)置循環(huán)置數(shù)。SA2為點(diǎn)動(dòng)和自動(dòng)的選擇開關(guān)；SQ1、SQ2、SQ3為原位、A處、B處的到位行程開關(guān)。設(shè)置輸出信號(hào)：接觸器KM1控制送料車前進(jìn)，接觸器KM2控制送料車后退。共需要輸入信號(hào)10個(gè)，輸

27、出信號(hào)2個(gè)。選擇S7-200 PLC CPU224，其I/O 分配如表所示。PLC外部接線如圖所示。 表1 I/O分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入端子輸入元件功能說明輸出端子輸出元件功能說明I0.0SB1正向啟動(dòng)按鈕Q0.0KM1送料車前進(jìn)I0.1SB2反向啟動(dòng)按鈕Q0.1KM2送料車后退I0.2 SQ1原位行程開關(guān)I0.3SQ2A處行程開關(guān)I0.4SQ3B處行程開關(guān)I0.5SA2-1點(diǎn)動(dòng)有效選擇開關(guān)I0.6SA2-2自動(dòng)有效選擇開關(guān)I0.7SB3設(shè)置循環(huán)次數(shù)按鈕I1.0SB4停止按鈕I1.1SA1外部置數(shù)選擇開關(guān)編寫梯形圖如下：7.答：（1） 8組搶答器使用SB1-SB8搶答按鈕，主持人使用開始搶

28、答按鈕SB9、復(fù)位按鈕SB10。主持人復(fù)位按鈕用于顯示器及搶答信號(hào)有效復(fù)位。七段數(shù)碼管顯示器的每一段分配一個(gè)輸出信號(hào)，蜂鳴器及違規(guī)指示燈各一個(gè)輸出信號(hào)。因此總共需要輸入信號(hào)10個(gè)，輸出信號(hào)9個(gè)。選擇S7-200 PLC CPU224輸入、輸出信號(hào)端口分配如表所示。 表1 I/O端口分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入端子輸入元件功能說明輸出端子輸出元件功能說明I0.0SB1第1組搶答按鈕Q0.0數(shù)碼管a段顯示輸出I0.1SB2第2組搶答按鈕Q0.1數(shù)碼管b段顯示輸出I0.2SB3第3組搶答按鈕Q0.2數(shù)碼管c段顯示輸出I0.3SB4第4組搶答按鈕Q0.3數(shù)碼管d段顯示輸出I0.4SB5第5組搶答按鈕Q0.

29、4數(shù)碼管e段顯示輸出I0.5SB6第6組搶答按鈕Q0.5數(shù)碼管f段顯示輸出I0.6SB7第7組搶答按鈕Q0.6數(shù)碼管g段顯示輸出I0.7SB8第8組搶答按鈕Q1.0蜂鳴器HA蜂鳴發(fā)聲I1.0SB9主持人開始按鈕Q1.1指示燈HL違規(guī)指示I1.1SB10主持人復(fù)位按鈕（2）依據(jù)I/O分配表進(jìn)行PLC的外部連接如圖所示。（3）設(shè)計(jì)梯形圖程序如下。8.答：系統(tǒng)需要啟動(dòng)按鈕1個(gè)、停止按鈕1個(gè)，共計(jì)2個(gè)開關(guān)量輸入。抽水機(jī)由三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，三臺(tái)抽水機(jī)需要3個(gè)接觸器來控制，共計(jì)3個(gè)開關(guān)量輸出。選擇CPU224即可以滿足控制需求。輸入、輸出端口分配如表1所示。表1 輸入/輸出分配表輸 入輸 出輸入端子輸入

30、元件作 用輸出端子輸出元件控制對(duì)象I0.0SB0啟動(dòng)按鈕Q0.0接觸器KM1電動(dòng)機(jī)M1I0.1SB1停止按鈕Q0.1接觸器KM2電動(dòng)機(jī)M2I0.2FR1、FR2、FR3過載保護(hù)Q0.2接觸器KM3電動(dòng)機(jī)M3依據(jù)I/O分配表，進(jìn)行PLC外部接線及主電路設(shè)計(jì)如圖1所示。設(shè)計(jì)污水排放系統(tǒng)順序功能圖如下圖。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，系統(tǒng)按控制要求的時(shí)間輪流啟動(dòng)三臺(tái)抽水機(jī)工作，當(dāng)發(fā)生過載或按下停止按鈕時(shí)，都會(huì)使抽水機(jī)立即停止工作，返回到初始狀態(tài)。根據(jù)功能圖設(shè)計(jì)梯形圖如下。第9章 思考題與練習(xí)題1.答：在PLC的輸出端，對(duì)于交流負(fù)載，為避免斷開電源時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的干擾，應(yīng)在交流回路側(cè)阻容或RC吸收電路；對(duì)于直

31、流感性負(fù)載，應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管以防感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)擊穿PLC內(nèi)部電路元器件。2.答：機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護(hù)使用方便以及最佳的性能價(jià)格比。具體應(yīng)考慮的因素（1）結(jié)構(gòu)合理（2）功能強(qiáng)、弱適當(dāng)（3）實(shí)時(shí)控制（4）機(jī)型統(tǒng)一（5）是否在線編程（6）PLC的環(huán)境要求3.答：PLC控制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)步驟可分7步，包括：1）深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求。2）根據(jù)被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的功能要求和所需要的I/O信號(hào)的點(diǎn)數(shù)等，選擇合適類型的PLC。如果需要網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，還須選擇網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的類型。3）根據(jù)控制要求所需的用戶I/O設(shè)備，確定PLC的類型，并確定PLC的I/O地址分配，設(shè)計(jì)I/O端子的接線圖。4）根據(jù)工作循環(huán)圖表或狀態(tài)流程圖設(shè)計(jì)梯形圖。5）根據(jù)梯形圖編制程序清單。6）系統(tǒng)調(diào)試。7）編撰技術(shù)文件。4.答：(1)抑制電源系統(tǒng)引入的干擾。(2）抑制輸入/輸出電路引入的干擾。（3）PLC的接地。（4）軟件抗干擾的實(shí)現(xiàn)5.答：參見教材P311、表9-3 S7-200故障檢查以及處理方法。6.答：一般分為三類。1）文本顯示器（TD，Text Display）它是一種小型的廉價(jià)的人機(jī)交互設(shè)備，只能進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和文字信息的顯示，不能顯示圖片，處理信息有限。它主要應(yīng)用于對(duì)交互顯示