國家開放大學一網(wǎng)一平臺電大《可編程控制器應用實訓》形考任務1及2試題答案

國家開放大學一網(wǎng)一平臺電大《可編程控制器應用實訓》形考任務1及2試題答案形考任務S7-200系列PLC的安裝配線一、實訓目的：通過對實訓單位的典型PLC安裝PLC應用程序，并進行PLC的安裝配線，使學生對PLC的機型、配置、功能及主要技術(shù)性能指標等基礎知識進行了解。二、實訓要求：1.選擇實訓單位的典型PLC安裝PLC應用程序，并進行PLC的安裝配線；2.結(jié)合S7-200系列PLC的實物，指出了解S7-200系列PLC的其組成結(jié)構(gòu)及各部件的作用。三、實習內(nèi)容：1.按照PLC端子接線圖，使用工具進行安裝配線。2..根據(jù)板前線槽布線操作工藝，按照”CPU226AC/DC/繼電器的端子連接圖”進行布線安裝。接線時，注意PLC端子接線要用別徑壓端子接線。四、實訓硬件設備：序號

名稱

型號

單位數(shù)量

備注1234567891011121314151617

三相四線電源單項交流電源PLC配線板組合開關(guān)交流接觸器熔斷器及熔芯配套熔斷器及熔芯配套三聯(lián)按鈕接線端子排木螺絲平墊圈塑料軟銅線塑料軟銅線別徑壓端子行線槽異型塑料管

3×380/220,20A220V和36V、5VS7-226或自定500mm×600mm×20mmHZ10-253CJ10-20,線圈電壓380VR16-60/20R16-154LA10-3H或LA4-3HJX2-11015,500V、10A、15節(jié)或配套自定f3mm×20mm;f3mm×15mmf4mmBVR-1.5mm2,顏色自定BVR-0.75mm2,顏色自定UT2.5-4,UT1-4TC3025,兩邊打f3.5mm孔f3mm

處處臺塊個只套套個條個個mm個條m

1111133221303020104050.21.PLC安裝(1)安裝方式S7-200的安裝方法有兩種：底板安裝和DIN導軌安裝。底板安裝是利用PLC機體外殼四個角上的安裝孔，用螺釘將其固定在底版上。DIN導軌安裝是利用模塊上的DIN夾子，把模塊固定在一個標準的DIN導軌上。導軌安裝既可以水平安裝，也可以垂直安裝。(2)安裝環(huán)境PLC適用于工業(yè)現(xiàn)場，為了保證其工作的可靠性，延長PLC的使用壽命，安裝時要注意周圍環(huán)境條件：環(huán)境溫度在0~55°℃范圍內(nèi)；相對濕度在35%~85%范圍內(nèi)(無結(jié)霜),周圍無易燃或腐蝕性氣體、過量的灰塵和金屬顆粒；避免過度的震動和沖擊；避免太陽光的直射和水的測射時。(3)安裝注意事項除了環(huán)境因素，安裝時還應注意：PLC的所有單元都應在斷電時安裝、拆卸；切勿將導線頭.金屬屑等雜物落入機體內(nèi)；模塊周圍應留出一一定的空間，以便于機體周圍的通風和散熱。此外，為了防止高電子噪聲對模塊的干擾，應盡可能將S7-200西門子plc模塊與產(chǎn)生高電子噪聲的設備(如變頻器)分隔開。2.PLC的配線PLC的配線主要包括電源接線、接地、I0接線及對擴展單元的接線等。(1電源接線與接地PLC的工作電源有120/230V單相交流電源和24V直流電源。系統(tǒng)的大多數(shù)干擾往往通過電源進入PLC,在干擾強或可靠性要求高的場合，動力部分、控制部分、PLC自身電源及I/0回路的電源應分開配線，用帶屏蔽層的隔離變壓器給PLC供電。隔離變壓器的一次側(cè)最好接380V,這樣可以避免接地電流的干擾。輸入用的外接直流電源最好采用穩(wěn)壓電源，因為整流濾波電源有較大的波紋，容易引起誤動作。良好的接地是抑制噪聲干擾和電壓沖擊(保證PLC可靠工作的重要條件。PLC系統(tǒng)接地的基本原則是單點接地，一般用獨自的接地裝置，單獨接地，接地線應盡量短，

一般不超過20m,使接地點盡量靠近PLC。(2)交流電源接線安裝如圖7-42所示。接線說明：1)用一個單極開關(guān)a將電源與CPU所有的輸入電路和輸出(負載)電路隔開。2)用一臺過流保護設備b以保護CPU的電源輸出點以及輸入點，也可以為每個輸出點加上保險絲。3)當使用MicroPLC24VDC傳感器電源c時可以取消輸入點的外部過流保護，因為該傳感器電源具有短路保護功能。4)將S7-200的所有地線端子同最近接地點d相連接以提高抗干擾能力。所有的接地端子都使用14AWG或1.5mm2的電線連接到獨立接地點上(也稱一點接地)。5)本機單元的直流傳感器電源可用來為本機單元的直流輸入e,擴展模塊f,以及輸出擴展模塊g供電。傳感器電源具有短路保護功能。6)在安裝中如把傳感器的供電M端子接到地上h可以抑制噪聲。(3)直流電源安裝如圖7-43所示。接線說明：1)用一個單極開關(guān)a,將電源同CPU所有的輸入電路和輸出(負載)電路隔開。2)用過流保護設備b、c、d,來保護CPU電源、輸出點，以及輸入點?；蛟诿總€輸出點加上保險絲進行過流保護。當使用Micro24VDC傳感器電源時不，用輸入點的外部過流保護。因為傳感器電源內(nèi)部具有限流功能。3)用外部電容e來保證在負載突變時得到一個穩(wěn)定的直流電壓。4)在應用中把所有的DC電源接地或浮地f(即把全機浮空，整個系統(tǒng)與大地的絕絳電阻不能小于50兆歐)可以抑制噪聲，在未接地DC電源的公共端與保護線PE之間串聯(lián)電阻與電容的并聯(lián)回路g,電阻提供了靜電釋放通路，電容提供高頻噪聲通路。常取R=1M,C=4700pf。5)將S7-200西門子plc所有的接地端子同最近接地點h連接，采用一點接地，以提高抗干擾能力。24V直流電源回路與設備之間，以及120/230V交流電源與危險環(huán)境之間，必須進行電氣隔離。(4)I/0接線和對擴展單元的接線可編程控制器的輸入接線是指外部開關(guān)設備PLC的輸入端口的連接線。輸出接線是指將輸出信號通過輸出端子送到受控負載的外部接線。I/0接線時應注意：I0線與動力線、電源線應分開布線，并保持一定的距離，如需在一個線槽中布線時，須使用屏蔽電纜；I/0線的距離一般不超過300m;交流線與直流線，輸入線與輸出線應分別使用不同的電統(tǒng)；數(shù)字量和模擬量I/0應分開走線，傳送模擬量I/0錢應使用屏蔽線，且屏蔽層應一端接地。PLC的基本單元與各擴展單元的連接比較簡單，接線時，先斷開電源，將扁平電纜的一端插入對應的插口即可。PLC的基本單元與各擴展單元之間電纜傳送的信號小，頻率高，易受干擾。因此不能與其他連線敷設在同一線槽內(nèi)。五、心得體會.盡管PLC外部接線比較簡單，但通過PLC的安裝配線，可實現(xiàn)對PLC硬件組成及各部分作用的的初步認知，為進一步理解PLC是如何工作的打下良好的基礎。形考任務2一、實訓目的：1.掌握基本邏輯指令的相關(guān)知識。2.進一步掌握編程軟件中繪制含有基本邏輯指令的梯形圖的方法。3.進一步熟悉編程軟件的通信設置和程序下載。4.熟悉運用編程軟件進行控制系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試。二、實訓要求：1.根據(jù)功能控制要求，編寫PLC程序，并通過編程軟件進行程序的編制、編譯、調(diào)試相關(guān)的組態(tài)等工作；2.PLC的基本邏輯指令是PLC編程的基礎，是使用最多的指令，因此必須熟練掌握。三、實訓內(nèi)容：名稱

梯形圖Bit

語句表LD

功能常開觸點與左側(cè)母線相連接Bit常開觸點常閉觸點

BitBjtBit

A0DNANONLDI

常開觸點與其他程序段相串連常開觸點與其他程序段相并連常閉觸點與左側(cè)母線相連接常閉觸點與其他程序段相串連常閉觸點與其他程序段相并連立即常開觸點與左側(cè)母線相連接立即常開觸點

BitBit

AI0I

立即常開觸點與其他程序段相串連立即常開觸點與其他程序段相并連BitLDNI

立即常閉觸點與左側(cè)母線相連接立即常閉觸點取反

Bit/IBitANOT

ANIONINOT

立即常閉觸點與其他程序段相串連立即常閉觸點與其他程序段相并連改變能流輸入的狀態(tài)正跳變負跳變輸出

PN

Bit

EUED

檢測到一次正跳變，能流接通一個掃描周期檢測到一次負跳變，能流接通一個掃描周期將運算結(jié)果輸出到某個寄存器立即輸出

Bit(1)

=1

將運算結(jié)果立即輸出到某個寄存器表S7-200系列基本邏輯指令學習牢記這些指令，并通過下面一個小任務來深入了解基本邏輯指令的應用使用S7-200PLC的基本指令編寫一個電動機連續(xù)運行的程序，并進行下載，監(jiān)控和調(diào)試。四、實訓器材：所需的工具、設備及材料(1)常用電工工具、萬用表等。(2)PC機。(3)所需設備、材料見表。序號標準代號

器件名稱

型號規(guī)格

數(shù)量

備注12

PLCPPI

S7-200CNCPU226AC/DC/RLA通信電纜RS232-485

11

6ES7216-28D23-0XB8五、實訓步驟：(一)硬件連線操作實訓本次任務涉及的內(nèi)容極為簡單，因此接線時主要將PLC的電源線和通信線連接上即可。PLC電源線：連接PLC的L和N端，見圖1。圖1PLC申源線PLC通信線：

一端連電腦串口，另外一端連PLC串口，見圖2和圖3。圖2PLC通信線電腦端

圖3PLC通信線PLC端(二)調(diào)試實訓程序通信讀取PLC,下載程序并監(jiān)控。仔細監(jiān)控狀態(tài)下觸點和線圈的情況，觀察程序是否正常運行，若有異?，F(xiàn)象應馬上斷電，重新修整程序，直到PLC能正常運行程序。圖5為讀取PLC,圖6所示為程序下載界面，圖7所示為程序調(diào)試界面。圖5為讀取PLC圖6所示為程序下載界面圖7所示為程序調(diào)試界面六、實訓總結(jié)1.“與”和“與非”(A,AN)指令邏輯“與”在梯形圖里用串聯(lián)的觸點回路表示，被掃描的操作數(shù)則表示為觸點符號，操作數(shù)標在觸點上方。在PLC中規(guī)定：如果觸點是常開觸點(動合觸點),則常開觸點“動作”認為是“1”狀態(tài)，常開觸點“不動作”認為是“o”狀態(tài)。如果觸點是常閉觸點(動斷觸點),則常閉觸點“動作”認為是“o”狀態(tài)，常閉觸點“不動作”認為是“1”狀態(tài)。2.“或”和“或非”(0,0N)指令邏輯“或”在梯形圖里用并聯(lián)的觸點回路表示，被掃描的操作數(shù)標在觸點上方。在觸點并聯(lián)的情況下，若有一個或一個以上的觸點閉合，則該回路就“通電”。3.“異或”和“異或非”指令在S7系列PLC的語句表中沒有“異或”和“異或非”指令，類似的功能只能用簡單的“與或”指令來完成。4.嵌套表達式和先“與”后“或”。當邏輯串是串并聯(lián)的復雜組合時，CPu的掃描順序是先“與”后“或”。復雜邏輯運算的指令規(guī)則是：先“與”后“或”邏輯不加括號，先“或”后“與”邏輯加括號。5.“輸出”(LAD)指令輸出指令像繼電器邏輯圖中的線圈一樣工作。如果電