西門子PLC項(xiàng)目式教程 課件全套 張志田 項(xiàng)目1-5　PLC基本知識(shí)- PLC、變頻器對電動(dòng)機(jī)的控制

任務(wù)1PLC控制四條彩燈顯示1.考核能力目標(biāo)(1)了解PLC硬件結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)組成。(2)掌握PLC外圍線路的接法及PC與PLC通信參數(shù)的設(shè)置。(3)掌握STEP7-Micro/WIN編程軟件的使用。2.工作任務(wù)按鈕SB1、SB2，控制四條彩燈L1、L2、L3、L4的工作。要求如下：(1）按鈕SB1、SB2處于原始狀態(tài)時(shí)，彩燈L3和L4點(diǎn)亮。(2）按鈕SB1或SB2被按下，彩燈L1和L2點(diǎn)亮。3.工作任務(wù)實(shí)施根據(jù)題意，工作任務(wù)沒有用熄滅燈的按鈕。故分析時(shí)是按下相應(yīng)的按鈕燈亮，松開按鈕燈熄滅。按鈕SB1與I0.0連接，按鈕SB2與I0.1連接；彩燈L1與Q0.0連接，彩燈L2與Q0.1連接，彩燈L3與Q0.2連接，彩燈L4與Q0.3連接。(1)I/O地址分配表輸入（I）

輸出(O)按鈕SB1I0.0彩燈L1Q0.0按鈕SB2I0.1彩燈L2Q0.1

彩燈L3Q0.2

彩燈L4Q0.3

(2)PLC硬件接線圖(3)參考程序任務(wù)2PLC控制燈的閃亮1.考核能力目標(biāo)(1)了解PLC硬件結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)組成。(2)掌握PLC外圍線路的接法及PC與PLC通信參數(shù)的設(shè)置。(3)掌握STEP7Micro/WIN軟件的使用。(4)掌握編寫符號(hào)表。2.工作任務(wù)按按鈕SB1，燈L1開始閃亮（亮1s，滅1s，如此循環(huán)）。按按鈕SB2，燈L1滅。3.工作任務(wù)實(shí)施根據(jù)題意，工作任務(wù)采用按SB1按鈕控制燈L1閃亮，按SB2控制燈L1滅。在外圍接線上使按鈕SB1與I0.1連接，按鈕SB2與I0.2連接；彩燈L1與Q0.1連接。(1)I/O地址分配表輸入（I）

輸出(O)按鈕SB1I0.1彩燈L1Q0.1按鈕SB2I0.2

(2)PLC硬件接線圖(3)參考程序1.2知識(shí)鏈接

20世紀(jì)60年代末，工業(yè)生產(chǎn)大多以大批量、少品種生產(chǎn)方式為主，而這種大規(guī)模生產(chǎn)線的控制以繼電器控制系統(tǒng)占主導(dǎo)地位。但當(dāng)時(shí)的市場需要工業(yè)生產(chǎn)向小批量、多品種的方式轉(zhuǎn)變，這樣就需要重新設(shè)計(jì)安裝繼電器控制系統(tǒng)，十分費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)料，延長了更新周期。為了改變這種狀況，1968年美國通用汽車（GM）公司對外公開招標(biāo)，期望設(shè)計(jì)出一種新型的自動(dòng)控制裝置，來取代繼電器控制系統(tǒng)，從而達(dá)到汽車型號(hào)不斷更新的要求。為了達(dá)到這個(gè)目的，提出以下基本要求：

①編程方便，現(xiàn)場可修改程序。

②維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)。

③輸入可以是交流115V。

④輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥和接觸器等。

⑤用戶存儲(chǔ)容量至少可以擴(kuò)展到4KB。

⑥體可靠性比繼電器控制系統(tǒng)高。

⑦可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)。

⑧積小于原繼電器控制系統(tǒng)。

⑨擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)變更較小。

⑩成本可與繼電器控制系統(tǒng)競爭。1.2.1PLC的定義、特點(diǎn)及發(fā)展方向1．PLC的定義“可編程序控制器（ProgrammableLogicController簡稱PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。如下圖所示：2.PLC的特點(diǎn)（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高（2）適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便（4）維修方便、維修工作量小、功能完善（5）體積小、重量輕、功耗低3.PLC的發(fā)展方向①網(wǎng)絡(luò)通信功能增強(qiáng)。②發(fā)展智能輸入/輸出模塊。③采用多樣化編程語言。④增強(qiáng)外部故障檢測及處理能力。1.2.2PLC的分類及應(yīng)用領(lǐng)域(1)按結(jié)構(gòu)分類(2)按控制規(guī)范分類

①小型PLC

②中型PLC

③大型PLC

(3)按功能分類

①低檔機(jī)

②中檔機(jī)

③高檔機(jī)1.PLC的分類2.PLC的應(yīng)用領(lǐng)域（1）邏輯控制（2）運(yùn)動(dòng)控制（3）閉環(huán)過程控制（4）數(shù)據(jù)處理（5）通信聯(lián)網(wǎng)

PLC的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/O之間的通

信、PLC與PLC之間的通信、PLC與其他智能設(shè)備之間的通信。PLC與其他智能設(shè)備一起，可以構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。1.2.3PLC的組成及工作原理（1）中央處理器中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)的核心，因此它也是PLC的核心。（2）存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其他信息。（3）輸入/輸出單元輸入/輸出單元又稱為輸入/輸出模塊，它是PLC與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)過程連接的接口。（4）電源電源是將交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成微處理器、儲(chǔ)存器及輸入/輸出部件正常工作所需要的直流電源。（5）編程器編程器是PLC的重要外圍設(shè)備。1.PLC的組成2.PLC系統(tǒng)的等效電路PLC系統(tǒng)的等效工作電路可分為3部分，即輸入部分、內(nèi)部控制電路和輸出部分。其等效工作電路如下圖所示。3.PLC的工作原理PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”（循環(huán)掃描）的方式進(jìn)行工作的。PLC工作的基本步驟如下圖所示：1.2.4PLC編程語言梯形圖（LAD）語言是在繼電器-接觸器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言，它和繼電器-接觸器控制系統(tǒng)原理圖很相似，如下圖所示。梯形圖具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制，它常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。1.梯形圖編程語言PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了“繼電器”這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們必須不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元(軟繼電器)，每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對應(yīng)。梯形圖中采用了類似于繼電器-接觸器中的觸點(diǎn)和線圈符號(hào)，見下表所示：

2.語句表語句表（STL）又稱為助記符語言，它是通過指令助記符來完成控制要求的，類似于計(jì)算機(jī)的匯編語言。用戶可以直觀地根據(jù)梯形圖，寫出助記符語言程序，如下圖

(b)所示。不同廠家的PLC所采用的指令集不同，所以對于同一個(gè)梯形圖，書寫的語句表也不盡相同，但是對于其他編程語言熟悉的程序員來說，他們一般喜歡使用這種編程語言。3.順序功能圖順序功能圖SFC（SequentialFunctionChart）又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的有力工具。順序功能圖主要由步、動(dòng)作、起動(dòng)條件等部分組成，如下圖所示：4.功能塊圖功能塊圖（FBD）又稱邏輯指令，它是一種類似于數(shù)字邏輯門電路的PLC圖形編程語言，用邏輯框圖來表示各種控制條件?？刂七壿嫵Ｓ谩芭c”、“或”、“非”3種邏輯功能進(jìn)行表達(dá)，每種功能都有一個(gè)算法。運(yùn)算功能由方框圖內(nèi)的符號(hào)確定，方框圖的左邊為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右邊為輸出變量，沒有像梯形圖那樣的母線、觸點(diǎn)和線圈，如下圖（b）所示：1.2.5S7-200系列PLC外圍電路

CPU224型PLC，其輸入、輸出、CPU、電源模塊均裝設(shè)在一個(gè)基本單元的機(jī)殼內(nèi)，是典型的整體式結(jié)構(gòu)。當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)展時(shí)，選用需要的擴(kuò)展模塊與基本單元相連。CPU224基本單元提供了14個(gè)輸入點(diǎn)(I0.0～I(xiàn)0.7和I1.0～I(xiàn)1.5)和10個(gè)輸出點(diǎn)(Q0.0～Q0.7和Q1.0～Q1.1)，在編寫端子代碼時(shí)采用八進(jìn)制，沒有0.8和0.9，共24個(gè)基本輸入/輸出點(diǎn)。(1)基本輸入端子1.S7-200系列CPU224型PLC端子介紹(2)基本輸出端子CPU224晶體管輸出端子如下圖所示：CPU224繼電器輸出端子如下圖所示：2.S7-200PLC外圍電路的連接PLC的連接包括電源連接、輸入端接線、輸出端接線，這三種接線的具體形式。S7-200PLC接線時(shí)可按以下規(guī)律

①工作電源有直流電源供電和交流電源供電兩種方式。

②PLC輸出形式有繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。對于繼電

器輸出形式，負(fù)載接交流電源或直流電源均可；對于晶體管輸出形式，負(fù)載只能接直流電源；對于晶閘管輸出形式，負(fù)載只能接交流電源。

③輸入端可接外部提供的24V直流電源，也可接PLC本身輸出的24V直流電壓。1.2.7S7-200系列PLC的內(nèi)存結(jié)構(gòu)及尋址

S7-200系列PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)按照存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的長短可劃分為字節(jié)存儲(chǔ)器（B）、字存儲(chǔ)器(W)和雙字存儲(chǔ)器(D)3類。字節(jié)存儲(chǔ)器有7個(gè)，分別是：輸入映像寄存器（I）、輸出映像寄存器（Q）、變量存儲(chǔ)器（V）、位存儲(chǔ)器（M）、特殊存儲(chǔ)器（SM）、順序控制繼電器（S）、局部變量存儲(chǔ)器（L）；字存儲(chǔ)器有4個(gè)，如定時(shí)器（T）、計(jì)數(shù)器（C）、模擬量輸入映像寄存器（AI）和模擬量輸出映像寄存器（AQ）；雙字存儲(chǔ)器有2個(gè)，如累加器（AC）和高速計(jì)數(shù)器（HC）。1.內(nèi)存結(jié)構(gòu)

（1）字節(jié)存儲(chǔ)器（B）1）輸入映像寄存器（I）

輸入映像寄存器是PLC用來接收用戶設(shè)備發(fā)來的輸入信號(hào)。輸入映像寄存器與PLC的輸入點(diǎn)相連，如下圖所示。編程時(shí)應(yīng)注意，輸入映像寄存器的線圈必須由外部信號(hào)來驅(qū)動(dòng)，不能在程序內(nèi)部用指令來驅(qū)動(dòng)。因此，在程序中輸入映像寄存器只有觸點(diǎn)，而沒有線圈。

輸入映像寄存器地址的編號(hào)范圍為I0.0～I(xiàn)15.7；I、Q、V、M、SM、L均可以按字節(jié)、字、雙字存取。輸入映像寄存器的位、字節(jié)、字、雙字地址的編號(hào)范圍見下表所示：2）輸出映像寄存器（Q）S7-200的輸出映像寄存器又稱為輸出繼電器，每個(gè)輸出繼電器線圈與相應(yīng)的PLC輸出相連，用來將PLC的輸出信號(hào)傳遞給負(fù)載。

輸出映像寄存器地址的編號(hào)范圍為Q0.0～Q15.7；輸出映像寄存器可按位、字節(jié)、字或雙字等方式進(jìn)行編址，如Q0.3，QB0，QW0，QD4等。輸出映像寄存器的位、字節(jié)、字、雙字地址的編號(hào)范圍見下表所示：3）變量存儲(chǔ)器（V）

變量存儲(chǔ)器用來在程序執(zhí)行過程中存放中間結(jié)果，或者用來保存與工序或任務(wù)有關(guān)的其他數(shù)據(jù)。變量存儲(chǔ)器全局有效，即同一個(gè)存儲(chǔ)器可以在任一個(gè)程序分區(qū)中被訪問。在數(shù)據(jù)處理中，經(jīng)常會(huì)用到變量寄存器。

變量寄存器可按位、字節(jié)、字、雙字使用。變量寄存器位、字節(jié)、字、雙字地址的編號(hào)范圍見下表所示：4）位存儲(chǔ)器（M）

位存儲(chǔ)器（M0.0～M31.7）類似于繼電器—接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器，用來存放中間操作狀態(tài)或其他控制信息。雖然名為“位存儲(chǔ)器”，但是也可以按字節(jié)、字、雙字來存取。

S7-200系列PLC的M存儲(chǔ)區(qū)只有32個(gè)字節(jié)（即MB0～MB31）。如果不夠用可以用V存儲(chǔ)區(qū)來代替M存儲(chǔ)區(qū)?？梢园次弧⒆止?jié)、字、雙字來存取V存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)，如V10.1、VB0、VW100、VD200等。位存儲(chǔ)器的位、字節(jié)、字、雙字地址的編號(hào)范圍見下表所示：5）特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器（SM）

特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器用于CPU與用戶之間交換信息，特殊標(biāo)志位寄存器可按位、字節(jié)、字、雙字使用。CPU224特殊標(biāo)志位寄存器的有效編址范圍為SM0.0-SM549.7，其中特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器SM0.0～SM29.7為只讀區(qū)。特殊標(biāo)志位寄存器的位、字節(jié)、字、雙字地址的編號(hào)范圍見下表所示：特殊標(biāo)志位寄存器提供了大量的狀態(tài)和控制功能。常用的特殊標(biāo)志位寄存器的功能如下：SM0.0:運(yùn)行監(jiān)視，始終為“1”狀態(tài)。當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)可利用其觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)

輸出繼電器，并在外部顯示程序是否處于運(yùn)行狀態(tài)。SM0.1:初始化脈沖，該位在首次掃描為“1”時(shí)，調(diào)用初始化子程序。SM0.3:開機(jī)進(jìn)入RUN運(yùn)行方式時(shí)，接通一個(gè)掃描周期，該位可用在起

動(dòng)操作之前給設(shè)備提供一個(gè)預(yù)熱時(shí)間。SM0.4:提供1min的時(shí)鐘脈沖或延時(shí)時(shí)間。SM0.5:提供is的時(shí)鐘脈沖或延時(shí)時(shí)間。

SM0.6:掃描時(shí)鐘，本次掃描時(shí)為“1”，下次掃描時(shí)為“0”，可作掃

描計(jì)數(shù)器的輸入。SM0.7:工作方式開關(guān)位置指示，開關(guān)放置在RUN時(shí)為“1",PLC為運(yùn)行

狀態(tài);開關(guān)放置在TERM時(shí)為“0",PLC可進(jìn)行通信編程。

SM1.0:零標(biāo)志位，當(dāng)執(zhí)行某些指令結(jié)果為“0”時(shí)，該位被置1。SM1.1:溢出標(biāo)志位，當(dāng)執(zhí)行某些指令結(jié)果溢出時(shí)，該位被置1。SM1.2:負(fù)數(shù)標(biāo)志位，當(dāng)執(zhí)行某些指令結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí)，該位被置1。

6）順序控制繼電器（S）

順序控制繼電器又稱狀態(tài)組件，與順序控制繼電器指令配合使用，用于組織設(shè)備的順序操作，以實(shí)現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制。可以按位、字節(jié)、字或雙字來取S的地址編號(hào)，編址范圍S0.0～S31.7。順序控制繼電器的位、字節(jié)、字、雙字地址的編號(hào)范圍見下表所示：7）局部變量存儲(chǔ)器（L）

S7-200PLC有64個(gè)字節(jié)的局部變量存儲(chǔ)器，編址范圍為L0.0～L63.7，其中60個(gè)字節(jié)可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)。局部變量存儲(chǔ)器的位、字節(jié)、字、雙字地址的編號(hào)范圍如下表所示：（2）字存儲(chǔ)器(W)

1）定時(shí)器

PLC中定時(shí)器相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器，用于延時(shí)控制。S7-200PLC有3種定時(shí)器，它們的時(shí)基增量分別為1ms、10ms和100ms，定時(shí)器的當(dāng)前值寄存器是16位有符號(hào)的整數(shù)，用于存儲(chǔ)定時(shí)器累計(jì)的時(shí)基增量值（1～32767）。

定時(shí)器的地址編號(hào)范圍為T0～T255，它們的分辨率和定時(shí)范圍各不相同，用戶應(yīng)根據(jù)所用CPU型號(hào)及時(shí)基，正確選用定時(shí)器編號(hào)。

2）計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)器主要用來累計(jì)輸入脈沖個(gè)數(shù)，其結(jié)構(gòu)與定時(shí)器相似，其設(shè)定值在程序中賦予。CPU提供了3種類型的計(jì)數(shù)器，各為加計(jì)數(shù)器、減計(jì)數(shù)器和加/減計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為16位有符號(hào)整數(shù)，用來存放累計(jì)的脈沖數(shù)（1～32767）。計(jì)數(shù)器的地址編號(hào)范圍為C0～C255。3）模擬量輸入映像寄存器（AI）

模擬量輸入映像寄存器用于接收模擬量輸入模塊轉(zhuǎn)換后的16位數(shù)字量，其地址編號(hào)為AIW0、AIW2…模擬量輸入映像寄存器AI為只讀數(shù)據(jù)。將測得的模擬量(如溫度、壓力)轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長(16位)的數(shù)字量存儲(chǔ)。

模擬量輸入用區(qū)域標(biāo)識(shí)符(AI)、數(shù)據(jù)長度(W)及字節(jié)的起始地址表示。

CPU221、222有16路模擬量輸入:AIWO,AIW2,...AIW30

CPU224、226有32路模擬量輸入:AIWO,AIW2,...AIW624）模擬量輸出映像寄存器（AQ）

模擬量輸出映像寄存器用于暫存模擬量輸出模塊的輸入值，該值經(jīng)過模擬量輸出模塊（D-A）轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場所需要的標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號(hào)，其地址編號(hào)以偶數(shù)表示，如AQW0、AQW2…模擬量輸出值是只寫數(shù)據(jù)，用戶不能讀取模擬量輸出值。

把1個(gè)字長(16位)的數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換成模擬電壓或電流輸出。模擬量輸出用區(qū)域標(biāo)識(shí)符(AQ)、數(shù)據(jù)長度(W)及字節(jié)的起始地址表示。

CPU221,222有16路模擬量輸出:AQW0、AQW2、…AQW30

CPU224,226有32路模擬量輸出:AQWO、AQW2、…AQW62（3）雙字存儲(chǔ)器(D)

1）累加器（AC）

累加器是用來暫存數(shù)據(jù)的寄存器，可以與子程序之間傳遞參數(shù)，以及存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果的中間值。S7-200CPU中提供了4個(gè)32位累加器AC0～AC3。累加器支持以字節(jié)、字和雙字的存取。按字節(jié)或字為單位存取時(shí)，累加器只使用低8位或低16位，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)長度由所用指令決定。

2）高速計(jì)數(shù)器（HC）

CPU224PLC提供了6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（每個(gè)計(jì)數(shù)器最高頻率為30kHz）用來累計(jì)比CPU掃描速率更快的事件。高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為雙字長的符號(hào)整數(shù)，且為只讀值。高速計(jì)數(shù)器的地址由符號(hào)HC和編號(hào)組成，如HC0、HC1…HC5。2.S7-200PLC尋址方式（1）編址方式

在計(jì)算機(jī)中使用的數(shù)據(jù)均為二進(jìn)制數(shù)，二進(jìn)制數(shù)的基本單位是1個(gè)二進(jìn)制位，8個(gè)二進(jìn)制位組成1個(gè)字節(jié)，2個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字，2個(gè)字組成一個(gè)雙字。

存儲(chǔ)器的單位可以是位、字節(jié)、字、雙字，編址方式也可以是位、字節(jié)、字、雙字，具體編址方式如下。

1）位編址：存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)符+字節(jié)地址+．＋位地址，如I0.1、M0.0、Q0.3等。

2）字節(jié)編址：存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)符+字節(jié)（B）+起始字節(jié)地址，如IB0、VB10、QB0等。

例如：IB0表示數(shù)字量輸入映象區(qū)第0個(gè)字節(jié)，共8位，其中第0位是最低位，第7位為最高位。如下圖所示：3）字編址

存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)符+字（W）+起始字節(jié)號(hào)，如VW0表示VB0、VB1這兩個(gè)字節(jié)組成的字。一個(gè)字含兩個(gè)字節(jié)，這兩個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù)，其中低位字節(jié)是高8位，高位字節(jié)是低8位。如IWO中IBO是高8位，IB1是低8位。如下圖所示：4）雙字編址

存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)符+雙字（D）+起始字節(jié)號(hào)，如VD20表示由VW20、VW21這兩個(gè)字組成的雙字或由VB20、VB21、VB22、VB23這4個(gè)字節(jié)組成的雙字。一個(gè)字含四個(gè)字節(jié)，這四個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù)，最低位字節(jié)在一個(gè)雙字中是最高8位。

例如：ID0中IB0是最高8位，IB1是高8位，IB2是低8位，IB3是最低8位。如下圖所示：字節(jié)、字、雙字的編址方式如下圖所示：（2）尋址方式

S7-200系列LPC指令系統(tǒng)的尋址方式有立即尋址、直接尋址和間接尋址。

1）立即尋址

對立即數(shù)直接進(jìn)行讀寫操作的尋址方式稱為立即尋址。立即數(shù)尋址的數(shù)據(jù)在指令中以常數(shù)形式出現(xiàn)，常數(shù)的大小由數(shù)據(jù)的長度（二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)）決定。不同數(shù)據(jù)的取值范圍見下表所示：數(shù)據(jù)大小無符號(hào)位有符號(hào)位十進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制字節(jié)（8位）0～2550～FF-128～+12780～7F字（16位）0～655350～FFFF-32767～+327688000～7FFF雙字（32位）0～42949672950～FFFFFFFF-2147483648～+2147483647800000000～7FFFFFFF2）直接尋址

直接尋址是指在指令中直接使用存儲(chǔ)器的地址編號(hào)，直接到指定的區(qū)域讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，如I0.1、MB10、VW200等。

①位尋址如下圖所示：

②字尋址

字尋址以存儲(chǔ)區(qū)標(biāo)識(shí)符、字標(biāo)識(shí)符、字節(jié)地址組合而成

③雙字尋址

雙字尋址以存儲(chǔ)區(qū)標(biāo)識(shí)符、雙字標(biāo)識(shí)符、字節(jié)地址組合而成字節(jié)、字、雙字尋址示意圖如下圖所示：3）間接尋址

在使用間接尋址之前，首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)指向該位置的指針，指針為雙字值，用來存放一個(gè)存儲(chǔ)器的地址，只能用V、L或AC作指針。

建立指針時(shí)必須用雙字傳送指令（MOVD）將需要間接尋址的存儲(chǔ)器地址送到指針中，如“MOVD&VB200，AC1”。指針也可以為子程序傳遞參數(shù)。&VB200表示VB200的地址，而不是VB200中的值，該指令的含義是將VB200的地址送到累加器AC1中。

指針建立好后，可利用指針存取數(shù)據(jù)。用指針存取數(shù)據(jù)時(shí)，在操作數(shù)前加“*”號(hào)，表示該操作數(shù)為1個(gè)指針，如“MOVW*AC1，AC0”表示將AC1中的內(nèi)容為起始地址的一個(gè)字長的數(shù)據(jù)（即VB200、VB201的內(nèi)容送到AC0中，傳送示意圖如下圖所示）。S7-200系列PLC的存儲(chǔ)器尋址范圍見下表所示：任務(wù)1電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)、停止電氣控制線路的PLC改造1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)采用繼電接觸控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)、停止電氣控制。如下圖所示。請分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對其控制電路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入（I）

輸出(O)熱繼電器FRI0.0接觸器KMQ0.0停止按鈕SB1I0.1

起動(dòng)按鈕SB2I0.2

3.PLC硬件接線圖3.參考程序1：4.參考程序2:

任務(wù)2兩地控制電機(jī)運(yùn)行線路的PLC改造

1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)采用繼電接觸控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)兩地控制。如下圖所示。請分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對其控制電路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入(I)

輸出(O)甲停止按鈕SB0I0.0接觸器KM1Q0.1乙停止按鈕SB1I0.1接觸器KM2Q0.2甲起動(dòng)按鈕SB2I0.2接觸器KM3Q0.3乙起動(dòng)按鈕SB3I0.3

熱繼電器FRI0.4

3.PLC硬件接線圖4.

參考程序1:

5.參考程序2:任務(wù)3電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的PLC改造1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的技術(shù)改造項(xiàng)目，該項(xiàng)目原是用繼電接觸控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，如下圖所示，現(xiàn)要求改造成PLC控制。請分析該控制線路圖的控制功能，用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。

2.I/O地址分配表輸入(I)

輸出(O)熱繼電器FRI0.0接觸器KM1Q0.1正轉(zhuǎn)直接起動(dòng)按鈕SB1I0.1接觸器KM2Q0.2反轉(zhuǎn)直接起動(dòng)按鈕SB2I0.2

停止按鈕SB3I0.3

3.PLC硬件接線圖4.參考程序1:5.參考程序2:任務(wù)4電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往返循環(huán)控制的PLC改造1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)繼電-接觸控制電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往返循環(huán)的PLC升級(jí)改造，繼電接觸控制系統(tǒng)的自動(dòng)往返循環(huán)如圖2-13所示。請分析該控制線路圖的控制功能，用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.I/O地址分配表輸入(I)

輸出(O)熱繼電器FRI0.0接觸器KM1Q0.1正轉(zhuǎn)直接起動(dòng)按鈕SB1I0.1接觸器KM2Q0.2反轉(zhuǎn)直接起動(dòng)按鈕SB2I0.2

停止按鈕SB3I0.3

正轉(zhuǎn)行程開關(guān)SQ1I0.4

反轉(zhuǎn)行程開關(guān)SQ2I0.5

3.PLC硬件接線圖4.參考程序1:5.參考程序2:任務(wù)5電動(dòng)機(jī)定子串電阻降壓起動(dòng)線路的PLC改造1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)繼電接觸控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對一臺(tái)電動(dòng)機(jī)定子串電阻降壓自動(dòng)起動(dòng)控制線路升級(jí)改造，繼電接觸控制系統(tǒng)的串電阻降壓自動(dòng)起動(dòng)控制線如圖2-17所示。請分析該控制線路圖的控制功能，用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.I/O地址分配表輸入（I）

輸出(O)熱繼電器FRI0.0接觸器KM1Q0.0停止按鈕SB1I0.1接觸器KM2Q0.1起動(dòng)按鈕SB2I0.2

3.PLC硬件接線圖

4.參考程序1:

5.參考程序2:任務(wù)6電動(dòng)機(jī)Y-△起動(dòng)控制線路的PLC改造1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)繼電接觸控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對一臺(tái)電機(jī)的Y—△降壓起動(dòng)的升級(jí)改造，繼電接觸控制系統(tǒng)的Y—△降壓起動(dòng)如下圖所示。請分析該控制線路圖的控制功能，用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.

I/O地址分配表輸入（I）

輸出(O)熱繼電器FRI0.0接觸器KM1Q0.1停止按鈕SB1I0.1接觸器KM2Q0.2起動(dòng)按鈕SB2I0.2接觸器KM3Q0.33.PLC硬件接線圖4.參考程序1:5.參考程序2:任務(wù)7C620車床電氣控制線路的PLC改造1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)采用PLC對C620車床進(jìn)行技術(shù)改造，C620車床電氣控制線路如下圖所示。請分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入

輸出SAI0.0照明開關(guān)KM1Q0.0接觸器SB1I0.1停止HL1Q0.1工作指示燈SB2I0.2起動(dòng)HL2Q0.2停止指示燈FR1I0.3熱繼電器1ELQ0.3照明燈FR2I0.4熱繼電器2

3.PLC硬件接線圖4.參考程序:任務(wù)8C6140車床電氣控制線路的PLC改造1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)需對C6140車床進(jìn)行PLC技術(shù)改造，C6140車床電氣控制線路如下圖所示。請分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入輸出SB1I0.0停止按鈕KM1Q0.0控制M1的接觸器SB2I0.1起動(dòng)按鈕KM2Q0.1控制M2的接觸器SB3I0.2快速移動(dòng)按鈕KM3Q0.2控制M3的接觸器SA1I0.3照明開關(guān)HLQ0.3電源指示SA2I0.4冷卻泵開關(guān)ELQ0.4照明燈FR1I0.5熱繼電器

FR2I0.6熱繼電器

3.PLC硬件接線圖4.參考程序2.2知識(shí)鏈接1.邏輯取指令及輸出指令

用“LD”和“LDN”指令來裝載常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)，用“=”作為輸出指令。2.2.1位邏輯指令2.串聯(lián)指令

串聯(lián)指令又稱邏輯“與”指令，它包括常開觸點(diǎn)串聯(lián)和常閉觸點(diǎn)串聯(lián)，分別用A和AN指令來表示。觸點(diǎn)指令的格式及含義見表2-12所示。3.并聯(lián)指令

并聯(lián)指令又稱邏輯“或”指令，它包括常開觸點(diǎn)并聯(lián)和常閉觸點(diǎn)并聯(lián)，分別用O和ON指令來表示。并聯(lián)指令的格式及含義見下表所示。

O(Or):“或”操作指令，在梯形圖中表示并聯(lián)一個(gè)常開觸點(diǎn)。

ON(OrNot):“或非”操作指令，在梯形圖中表示并聯(lián)一個(gè)常閉觸點(diǎn)。

并聯(lián)指令的用法如圖下所示：4.邏輯取反指令

在梯形圖中編程時(shí)串聯(lián)在需要取反的邏輯運(yùn)算結(jié)果后面。如下圖所示：

指令說明：1)在梯形圖中編程時(shí)串聯(lián)在需要取反的邏輯運(yùn)算結(jié)果后面．2)邏輯取反指令的用法如下圖所示.5.置位指令S、復(fù)位指令R6.正、負(fù)跳變觸發(fā)指令EU,ED

指令說明：

1）EU和ED只有在輸入信號(hào)變化時(shí)才有效，因此一般將其放在這一變化脈沖出現(xiàn)的語句之后，輸出的脈寬為一個(gè)機(jī)器掃描周期。

2）EU,ED無操作數(shù)。3）正、負(fù)跳變觸發(fā)指令的使用及時(shí)序分析見下表所示。7．電路塊指令A(yù)LD,OLDALD指令--塊“與”操作指令，用于2個(gè)或2個(gè)以上觸點(diǎn)并聯(lián)在一起的電路塊的串聯(lián)連接；OLD指令--塊“或”操作指令，用于2個(gè)或2個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)在一起的電路塊的并聯(lián)連接。電路塊指令A(yù)LD,OLD格式如下圖所示：2.2.2定時(shí)器指令1.定時(shí)器的分類（1）按工作方式的不同進(jìn)行分類1）接通延時(shí)型定時(shí)器TON2）記憶接通延時(shí)型定時(shí)器TONR3）斷開延時(shí)型定時(shí)器TOF（2）按計(jì)時(shí)分辨率（時(shí)基）的不同進(jìn)行分類1）定時(shí)器分辨率及定時(shí)器范圍2）定時(shí)器的刷新方式2.接通延時(shí)型,有記憶接通延時(shí)型和斷開延時(shí)型定時(shí)器用法用法見教材說明3.脈沖程序

（1）S7-200系列PLC系統(tǒng)脈沖信號(hào)

（2）脈沖產(chǎn)生控制程序

（3）脈沖程序自復(fù)位定時(shí)器2.2.3計(jì)數(shù)器指令

計(jì)數(shù)器用來累計(jì)輸入脈沖的次數(shù)，它在結(jié)構(gòu)上主要由一個(gè)16位的預(yù)置寄存器、一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器和一個(gè)狀態(tài)位組成。計(jì)數(shù)器指令格式及功能任務(wù)1機(jī)械手PLC控制

1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，要求用機(jī)械手將工件由A處抓取并放到B處，機(jī)械手控制示意圖如下圖所示。2.機(jī)械手工作過程

(1)機(jī)械手停在初始狀態(tài)，SQ4=SQ2=1，SQ3=SQ1=0，原位指示燈HL點(diǎn)亮，按下“SB1”起動(dòng)開關(guān)，下降指示燈YV1點(diǎn)亮，機(jī)械手下降，（SQ2=0）下降到A處后（SQ1=1）夾緊工件，夾緊指示燈YV2點(diǎn)亮。(2)夾緊工件后，機(jī)械手上升（SQ1=0），上升指示燈YV3點(diǎn)亮，上升到位后（SQ2=1）,機(jī)械手右移（SQ4=0）,右移指示燈YV4點(diǎn)亮。(3)機(jī)械手右移到位后（SQ3=1）下降指示燈YV1點(diǎn)亮，機(jī)械手下降。(4)機(jī)械手下降到位后（SQ1=1）夾緊指示燈YV2熄滅，機(jī)械手松手。(5)機(jī)械手放下工件后，原路返回至原位停止。3.程序流程圖

在機(jī)械手控制示意圖中，SQ1-SQ4為撥動(dòng)開關(guān)，SB1為起動(dòng)按鍵，應(yīng)作為PLC的輸入量分配接線端子，HL、YV1-YV4為狀態(tài)顯示LED燈，應(yīng)作為PLC的輸出量分配接線端子。本任務(wù)采用順序控制指令來實(shí)現(xiàn)。機(jī)械手順序控制流程圖如下圖所示：

4.I/O地址分配表輸入輸出SB1I0.0起動(dòng)HLQ0.0原位指示SQ1I0.1下降限位YV1Q0.1下降SQ2I0.2上升限位YV2Q0.2夾緊SQ3I0.3伸出限位YV3Q0.3上升SQ4I0.4收回限位YV4Q0.4右移（伸出）

YV5Q0.5左移（收回）5.PLC硬件接線圖6.參考程序見教材任務(wù)2兩種液體混合模擬系統(tǒng)的PLC控制1.工作任務(wù)

用PLC構(gòu)成液體混合控制系統(tǒng)，如下圖所示?？刂埔笕缦拢喊聪缕饎?dòng)按鈕，電磁閥Y1閉合，開始注入液體A,按L2表示液體到了L2的高度，停止注入液體A。同時(shí)電磁閥Y2閉合，注入液體B，按L1表示液體到了L1的高度，停止注入液體B，開啟攪拌機(jī)M，攪拌4s，停止攪拌。同時(shí)Y3為ON，開始放出液體至液體高度為L3，再經(jīng)2s停止放出液體。同時(shí)液體A注入。開始循環(huán)。按停止按扭，所有操作都停止，須重新起動(dòng)。要求列出I/O分配表，編寫梯形圖程序并上機(jī)調(diào)試程序。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入輸出SB0I0.0起動(dòng)Q0.0Y1A液體電磁閥SB1I0.1停止Q0.1Y2B液體電磁閥L1I0.2L1水位傳感器Q0.2Y3C液體電磁閥L2I0.3L2水位傳感器Q0.3M攪拌電機(jī)L3I0.4L3水位傳感器

4.PLC硬件接線圖5.參考程序見教材任務(wù)3裝配流水線系統(tǒng)的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)裝配流水線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，裝配流水線模擬示意圖如下圖所示，該系統(tǒng)由操作工位A、B、C，運(yùn)料工位D、E、F、G及倉庫操作工位H組成。

控制要求：閉合“起動(dòng)”開關(guān)，工件經(jīng)過傳送工位D送至操作工位A，在此工位完成加工后再經(jīng)傳送工位E送至操作工位B，B加工完后再經(jīng)傳送工位F送至操作工位C，C加工完再傳送工位G送至倉庫操作工位H，過程結(jié)束。工件在每個(gè)傳送工位的傳送時(shí)間為5s，在每個(gè)加工工位的加工時(shí)間為3s。請根據(jù)以上控制要求用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入

輸出SDI0.0起動(dòng)DQ0.0傳送工位

FQ0.4傳送工位

AQ0.1操作工位CQ0.5操作工位

EQ0.2傳送工位GQ0.6傳送工位

BQ0.3操作工位HQ0.7倉庫4.PLC硬件接線圖5.參考程序見教材任務(wù)4四節(jié)傳送帶裝置的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)四節(jié)傳送帶裝置的設(shè)計(jì)任務(wù)，四節(jié)傳送帶裝置模擬示意圖如下圖所示，系統(tǒng)由傳動(dòng)電機(jī)M1、M2、M3、M4，完成物料的運(yùn)送功能。

控制要求：閉合“起動(dòng)”開關(guān)，首先起動(dòng)最末一條傳送帶（電機(jī)M4），每經(jīng)過2s延時(shí)，依次起動(dòng)一條傳送帶（電機(jī)M3、M2、M1）；關(guān)閉“起動(dòng)”開關(guān)，先停止最前一條傳送帶（電機(jī)M1），每經(jīng)過2s延時(shí)，依次停止M2、M3及M4電機(jī)。請根據(jù)控制要求用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入

輸出起動(dòng)開關(guān)SDI0.0第一臺(tái)電機(jī)KM1控制Q0.0

第二臺(tái)電機(jī)KM2控制Q0.1

第三臺(tái)電機(jī)KM3控制Q0.2

第四臺(tái)電機(jī)KM4控制Q0.34.PLC硬件接線圖5.參考程序見教材任務(wù)5某專用加工裝置的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)專用加工裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。其加工工藝是：按起動(dòng)按鈕SB1→接觸器KM1得電，電機(jī)M1正轉(zhuǎn)，刀具快進(jìn)→壓下行程開關(guān)SQ1→接觸器KM1失電，KM2得電，電機(jī)M2正轉(zhuǎn)，刀具工進(jìn)→壓下行程開關(guān)SQ2，KM2失電，停留光刀5s→接觸器KM3得電，電機(jī)M1反轉(zhuǎn)，刀具快退→壓下行程開關(guān)SQ0，接觸器KM3失電，停車（原位）。請用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入輸出SB1I0.0起動(dòng)Q0.1KM1快進(jìn)繼電器SQ1I0.1工進(jìn)行程開關(guān)Q0.2KM2工進(jìn)繼電器SQ2I0.2光刀行程開關(guān)Q0.3KM3快退繼電器SQ0I0.3原位行程開關(guān)

SB2I0.4停止

4.PLC硬件接線圖5.參考程序見教材任務(wù)6某設(shè)備中二次壓力控制回路的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)采用PLC對某設(shè)備中二次壓力控制回路電氣控制線路進(jìn)行技術(shù)改造，二次壓力控制回路如左圖所示，其電氣控制線路如右圖所示。請分析控制線路圖的控制功能，并用PLC對其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入輸出I0.0SB1起動(dòng)Q0.0YA

I0.1SB2停止

3.PLC硬件接線圖4.參考程序任務(wù)7某系統(tǒng)氣缸緩沖回路的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)擬對某系統(tǒng)氣缸緩沖回路電氣控制線路的改造，氣缸緩沖回路如左圖所示，氣缸緩沖回路電氣控制線路如右圖所示。請分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入輸出I0.0SB1停止Q0.01YA起動(dòng)I0.1SB2起動(dòng)Q0.12YA緩沖I0.2SB3點(diǎn)動(dòng)

3.PLC硬件接線圖4.參考程序任務(wù)8某液壓系統(tǒng)中單缸連續(xù)自動(dòng)往返回路的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)采用PLC對某液壓系統(tǒng)中單缸連續(xù)自動(dòng)往返回路的電氣控制線路進(jìn)行技術(shù)改造，單缸連續(xù)自動(dòng)往返回路原理圖如左圖所示，單缸連續(xù)自動(dòng)往返控制回路電氣控制線路如右圖所示。請分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入輸出I0.0SB1起動(dòng)按鈕Q0.01YA減壓閥I0.1SB2停止按鈕Q0.12YA換向閥I0.2SQ1行程開關(guān)

I0.3SQ2行程開關(guān)

3.PLC硬件接線圖4.參考程序任務(wù)9某液壓系統(tǒng)中的速度換接回路的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)采用PLC對某液壓系統(tǒng)中速度換接回路的電氣控制部分進(jìn)行改造，速度閥短接的速度換接回路如圖3-42所示，其電氣控制線路如圖3-43所示。請分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入輸出I0.0SB1停止按鈕11YAQ0.0

I0.1SB2起動(dòng)按鈕12YAQ0.1

I0.2SB3停止按鈕2

I0.3SB4起動(dòng)按鈕2

3.PLC硬件接線圖4.參考程序3.2知識(shí)鏈接

1.順序控制與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖2.順序控制指令1.單流程結(jié)構(gòu)2.并行分支結(jié)構(gòu)3.選擇性分支結(jié)構(gòu)4.復(fù)雜結(jié)構(gòu)功能圖3.2.1順序控制指令

3.2.2順序控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖類型

1.起保停方式的順序控制實(shí)例

在梯形圖中，為了實(shí)現(xiàn)前級(jí)步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，才能進(jìn)行步的轉(zhuǎn)換，總是將代表前級(jí)步的中間繼電器的常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換條件對應(yīng)的觸點(diǎn)串聯(lián)，作為代表后續(xù)步的中間繼電器得電的條件。當(dāng)后續(xù)步被激活，應(yīng)將前級(jí)步關(guān)斷，所以用代表后續(xù)步的中間繼電器常閉觸點(diǎn)串在前級(jí)步的電路中。

例3-4

根據(jù)下圖所示的功能圖，設(shè)計(jì)出梯形圖程序。3.2.2順序控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖類型

對于輸出電路的處理應(yīng)注意：Q0.0輸出繼電器在M0.1、M0.2步中都被接通，應(yīng)將M0.1和M0.2的常開觸點(diǎn)并聯(lián)去驅(qū)動(dòng)Q0.0；Q0.1輸出繼電器只在M0.2步為活動(dòng)步時(shí)才接通，所以用M0.2的常開觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)Q0.1。

使用起保停電路模式編制的梯形圖程序如下圖所示。2.起保停方式的順序控制編程規(guī)律

從前面的例子可以看出，起保停方式的順序控制編程有一定的規(guī)律。下圖所示為起保停方式的順序控制編程規(guī)律說明圖。

由起保停方式的順序控制編程規(guī)律說明圖中可以看出,要使Mn步成為活動(dòng)步，Mn-1步必須為活動(dòng)步，才能使Mn步中的Mn-1常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)轉(zhuǎn)換條件滿足(Xn常開觸點(diǎn)閉合〕時(shí)，Mn步即成為活動(dòng)步，Mn自鎖觸點(diǎn)閉合讓本步保持活動(dòng)，上一步中的Mn常閉觸點(diǎn)斷開使上一步Mn-1成為非活動(dòng)步，下一步中的Mn常開觸點(diǎn)閉合為下步成為活動(dòng)步做準(zhǔn)備,Mn步的任務(wù)對象Qn由他的Mn常開觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)。

在編寫起保停方式的順序控制某步程序(如Mn步)時(shí)，該步應(yīng)包含有:1）上一步繼電器線圈驅(qū)動(dòng)的常開觸點(diǎn)（Mn-1常開觸點(diǎn)閉

合）。2）轉(zhuǎn)換條件（由Mn-1步開啟到Mn的條件）。3）本步Mn常開觸點(diǎn)閉合構(gòu)成自鎖（保持本步為活動(dòng)步）。4）下一步繼電器驅(qū)動(dòng)線圈Mn+1的常閉觸點(diǎn)（Mn+1步開

啟，關(guān)斷Mn步用）。5）本步執(zhí)行任務(wù)（驅(qū)動(dòng)Q0.0），也可以編寫在程序的后

面。3.2.4轉(zhuǎn)換中心方式的順序控制1.轉(zhuǎn)換中心方式的順序控制實(shí)例

例3-5

根據(jù)下圖所示的功能流程圖，設(shè)計(jì)出梯形圖程序。

當(dāng)前步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，用置位指令S將代表后續(xù)步的中間繼電器置位（激活），同時(shí)用R將本步復(fù)位（關(guān)斷）。

圖上一頁所示的功能流程圖中，用M0.0的常開觸點(diǎn)和轉(zhuǎn)換條件I0.0的常開觸點(diǎn)串聯(lián)作為M0.1置位的條件，同時(shí)作為M0.0復(fù)位的條件。這種編程方法很有規(guī)律，每一個(gè)轉(zhuǎn)換都對應(yīng)一個(gè)置位指令S/復(fù)位指令R的電路塊，有多少個(gè)轉(zhuǎn)換就有多少個(gè)這樣的電路塊。用置位、復(fù)位指令編制的梯形圖程序如下圖所示。2.轉(zhuǎn)換中心方式的順序控制編程規(guī)律

由上一頁的圖中可以看出，要使Mn步成為活動(dòng)步，前提是Mn-1步必須為活動(dòng)步，才能讓Mn步中的Mn-1常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)轉(zhuǎn)換條件滿足(Xn觸點(diǎn)閉合)時(shí)，Mn線圈置位，同時(shí)Mn-1線圈復(fù)位。Mn線圈置位使Mn步即成為活動(dòng)步。下一步中的Mn常開觸點(diǎn)閉合為Mn-l步成為活動(dòng)步做準(zhǔn)備，Mn-l線圈復(fù)位使上一步成為非活動(dòng)步，Mn步的動(dòng)作執(zhí)行對象是Q0.0，由Mn常開觸點(diǎn)閉合來驅(qū)動(dòng)。

在編寫轉(zhuǎn)換中心方式順序控制的某步程序(如Mn步)時(shí)，該步應(yīng)包含有:1）上一步繼電器線圈驅(qū)動(dòng)的常開觸點(diǎn)(Mn-1常開觸點(diǎn))。2）轉(zhuǎn)換條件常開觸點(diǎn)(Xn常開觸點(diǎn))。3）本步繼電器線圈Mn置位指令。4）上一步繼電器線圈Mn-1復(fù)位指令。5）本步執(zhí)行的任務(wù)(驅(qū)動(dòng)Q0.0)。任務(wù)1音樂噴泉PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)LED音樂噴泉的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，音樂噴泉示意圖如下圖所示，要求噴泉的LED燈按照1，2→3，4→5，6→7，8→1，2，3，4→5，6，7，8的順序循環(huán)點(diǎn)亮，每個(gè)狀態(tài)停留0.5S。請用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入(I)

輸出(O)啟停開關(guān)SDI0.01#LED燈Q0.0

5#LED燈Q0.4

2#LED燈Q0.16#LED燈Q0.5

3#LED燈Q0.27#LED燈Q0.6

4#LED燈Q0.38#LED燈Q0.74.PLC硬件接線圖5.參考程序1:6.參考程序2:任務(wù)2十字路口交通燈PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，其控制要求如下圖所示；請根據(jù)控制要求用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.

I/O地址分配表輸入(I)

輸出(O)啟停開關(guān)SDI0.0東西紅燈Q0.0

南北紅燈Q0.3

東西黃燈Q0.1南北黃燈Q0.4

東西綠燈Q0.2南北綠燈Q0.54.PLC硬件接線圖5.參考程序任務(wù)3流水燈PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)燈光招牌流水燈的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，要求燈光招牌有8個(gè)燈，按下起動(dòng)按鈕SB1時(shí)，燈依次以正、反序每0.5s間隔輪流點(diǎn)亮;按下停止按鈕SB2時(shí)，停止工作。請用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.工作要求

依要求可知，按SB1按鈕8個(gè)燈正序點(diǎn)亮（即燈號(hào)1，2，3，4，5，6，7，8每隔0.5S依次點(diǎn)亮）；然后隔0.5S反序輪流點(diǎn)亮（即7,6,5,4,3,2,1每隔0.5s依次點(diǎn)亮），然后隔0.5S又正序點(diǎn)亮如此循環(huán)。通過分析本題擬采用左循環(huán)指令和右循環(huán)指令來實(shí)現(xiàn)控制要求。3.I/O地址分配表

4.PLC硬件接線圖5.參考程序任務(wù)4LED數(shù)碼顯示PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)LED數(shù)碼顯示設(shè)計(jì)任務(wù)；數(shù)碼管內(nèi)部自帶轉(zhuǎn)換線路，其邏輯關(guān)系如左圖所示；數(shù)碼管輸出顯示邏輯見右表所示。顯示要求：LED數(shù)碼顯示管依次循環(huán)顯示1→2→3→4→5，每個(gè)狀態(tài)停留1s。請用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。輸入DCBA數(shù)碼管輸出顯示000000001100102001130100401015011060111710008100192.I/O地址分配表3.PLC硬件接線圖4.參考程序任務(wù)5某搶答比賽搶答器系統(tǒng)顯示PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了某搶答比賽搶答器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)初始化上電后或開始搶答前，主持人先單擊“開始”按鈕，各組人員才可以開始搶答，即各組搶答按鍵有效；搶答過程中，1-3組中的任何一組搶答成功后，該組的指示燈點(diǎn)亮，LED顯示系統(tǒng)顯示當(dāng)前搶答成功的組號(hào)，并且其他組的人員繼續(xù)搶答無效；搶答答題完成后，主持人確認(rèn)此次搶答答題完畢，按下“復(fù)位”按鈕。開始新一輪的搶答。數(shù)碼管輸出顯示邏輯如左圖所示，數(shù)碼管輸出顯示邏輯見右表所示。DCBA（輸入端）數(shù)碼管輸出顯示000000001100102001130100401015011060111710008100192.I/O地址分配表3.PLC硬件接線圖4.參考程序4.2知識(shí)鏈接及知識(shí)拓展1.位移位寄存器指令的格式及功能(見下表所示)

指令說明：1）EN為使能輸入端，連接移位脈沖信號(hào)，每次使能EN有效時(shí)，整

個(gè)移位寄存器移動(dòng)1位。2）DATA為數(shù)據(jù)輸入端，連接移入移位寄存器的二進(jìn)制數(shù)值，執(zhí)行

指令時(shí)將該位的值移入寄存器。3）S_BIT和N定義一個(gè)位移位寄存器。具體說明參見教材。4）DATA和S-BIT的操作數(shù)為I,Q,M,SM,T,C,V,S,L。N的操作數(shù)為

VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量。4.2.1位移位寄存器指令4.2.2數(shù)據(jù)傳送指令1.數(shù)據(jù)傳送指令的格式及功能(見下表所示)

指令說明：1）EN為允許輸入端，ENO為允許輸出端，IN為操作數(shù)據(jù)輸入端，

OUT為結(jié)果輸出端。2）操作數(shù)的尋址范圍與指令操作碼要一致。其中字節(jié)傳送時(shí)不能尋

址專用的字及雙字存儲(chǔ)器，如T、C、HC等，OUT尋址不能尋址常數(shù)。3）傳送指令可用操作數(shù)(具體參見教材)。4.2.3數(shù)據(jù)比較指令1.數(shù)據(jù)比較指令格式及功能

比較指令用于將兩個(gè)操作數(shù)按指定條件進(jìn)行比較，當(dāng)條件成立時(shí)，觸點(diǎn)閉合。所以比較指令也是一種位控制指令，對其可以進(jìn)行LD、A和Ｏ編程。

比較指令可以應(yīng)用于字節(jié)、整數(shù)、雙字整數(shù)和實(shí)數(shù)比較。其中，字節(jié)比較是無符號(hào)的，整數(shù)、雙字整數(shù)和實(shí)數(shù)比較是有符號(hào)的。數(shù)據(jù)比較指令的基本格式見下表所示。數(shù)據(jù)比較指令說明：1）比較的關(guān)系運(yùn)算符有6種：“==”、

“>”、“>=”、“<”、“<=”

和“<>”，以上是以“=”為例進(jìn)行說明。2）數(shù)據(jù)類型分為：字節(jié)（B）、整數(shù)（I）、雙字整數(shù)（D）和實(shí)數(shù)（R）

4種。3）字節(jié)比較、實(shí)數(shù)比較指令不能尋址專用的字及雙字存儲(chǔ)器，如T、C、

HC等；字整數(shù)（I）比較時(shí)不能尋址雙字存儲(chǔ)器HC；雙字整數(shù)比較

時(shí)不能尋址專用的字存儲(chǔ)器T、C等。4）字節(jié)比較指令是無符號(hào)的，字整數(shù)（I），雙字整數(shù)（D）及實(shí)數(shù)（R）

比較都是有符號(hào)的。4.2.4數(shù)據(jù)移位指令1.數(shù)據(jù)移位指令格式及功能（見下表所示）數(shù)據(jù)移位指令說明：1）操作碼中的X代表被移位的數(shù)據(jù)長度，分為字節(jié)（B）、字

（W）和雙字（D）三種。2）N指定數(shù)據(jù)被移位的位數(shù)，字節(jié)（B）的最大移位位數(shù)是8；

字（W）的最大移位位數(shù)是16；雙字（D）最大移位位數(shù)

是32.通過字節(jié)尋址方式設(shè)置，不能對專用存儲(chǔ)器T、C及

HC尋址。3）N、OUT的尋址范圍一定與指令中的X要一致。4）循環(huán)移位是環(huán)形的，被移出來的位將返回到另一端空出來

的位。5）移位指令及循環(huán)移位指令影響到特殊存儲(chǔ)器SM1.0和SM1.1位。4.2.5算術(shù)運(yùn)算指令1.加法指令A(yù)DD

加法指令A(yù)DD是對兩個(gè)有符號(hào)數(shù)IN1和IN2進(jìn)行相加操作，產(chǎn)生的結(jié)果輸出到OUT。它包括整數(shù)加法+I、雙整數(shù)加法+DI和實(shí)數(shù)加法+R，其指令見下表所示。加法指令說明：1）在語句表（STL）中，若IN1,IN2和OUT操作數(shù)的地址

不同，首先用數(shù)據(jù)傳送指令將IN1中數(shù)據(jù)送入OUT，

然后再執(zhí)行相加運(yùn)算IN2+OUT=OUT。若IN2和OUT

操作數(shù)地址相同，則是IN1+OUT=OUT；在梯形圖

（LAD）中執(zhí)行IN1+IN2，將結(jié)果存入OUT。2）執(zhí)行加法指令時(shí)，+I表示兩個(gè)16位的有符號(hào)數(shù)IN1和

IN2相加，產(chǎn)生一個(gè)16位的整數(shù)和OUT;+D表示兩個(gè)32

位的有符號(hào)數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一個(gè)32位的整數(shù)和

OUT;+R表示兩個(gè)32位的實(shí)數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一

個(gè)32位的實(shí)數(shù)和OUT。3）進(jìn)行相加運(yùn)算時(shí)，將影響特殊存儲(chǔ)器SM1.0(零標(biāo)志位)、

SM1.1(溢出標(biāo)志位)、SM1.2(負(fù)數(shù)標(biāo)志位)。4）ENO=0的錯(cuò)誤條件是:SM1.1(溢出)、SM4.3(運(yùn)行時(shí)間)

和0006(間接尋址)。5）整數(shù)加法應(yīng)用舉例（見教材）。2.減法指令SUB

減法指令SUB是對兩個(gè)帶符號(hào)數(shù)IN1和IN2進(jìn)行相減操作，產(chǎn)生的結(jié)果輸出到OUT。它包括整數(shù)減法-I、雙整數(shù)減法-DI和實(shí)數(shù)減法-R，指令見下表所示。減法指令說明：1）對于語句表（STL）指令中：若IN1,IN2和OUT操作數(shù)的地址不同，

首先用數(shù)據(jù)傳送指令將IN1中數(shù)據(jù)送入OUT，然后再執(zhí)行相加運(yùn)算

IN2-OUT=OUT。若IN2和OUT操作數(shù)地址相同，則是IN1-OUT=OUT；

對于在梯形圖（LAD）中執(zhí)行IN1-IN2，將結(jié)果存入OUT。2）執(zhí)行加法指令時(shí)，-I表示兩個(gè)16位的有符號(hào)數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生

一個(gè)16位的整數(shù)和OUT;-D表示兩個(gè)32位的有符號(hào)數(shù)IN1和IN2相加，

產(chǎn)生一個(gè)32位的整數(shù)和OUT;-R表示兩個(gè)32位的實(shí)數(shù)IN1和IN2相加，

產(chǎn)生一個(gè)32位的實(shí)數(shù)和OUT。3）進(jìn)行相減運(yùn)算時(shí)，將影響特殊存儲(chǔ)器SM1.0(零標(biāo)志位)、

SM1.1(溢出標(biāo)志位)、SM1.2(負(fù)數(shù)標(biāo)志位)。4）ENO=0的錯(cuò)誤條件是:SM1.1(溢出)、SM4.3(運(yùn)行時(shí)間)和0006(間接尋址)。5）整數(shù)減法應(yīng)用舉例（見教材）。整數(shù)減法指令注意點(diǎn)：

①進(jìn)行整數(shù)減法運(yùn)算的三個(gè)數(shù)據(jù)都是整數(shù)

②當(dāng)目標(biāo)結(jié)果與減數(shù)或被減數(shù)一樣時(shí)，結(jié)果也會(huì)一直變化

③指令是IN1(VW0)–IN2(VW2)，順序不能搞反。3.乘法指令MUL

乘法指令MUL是對兩個(gè)帶符號(hào)數(shù)IN1和IN2進(jìn)行相乘操作，產(chǎn)生的結(jié)果輸出到OUT。它包括完全整數(shù)乘法MUL,整數(shù)乘法*I、雙整數(shù)乘法*DI和實(shí)數(shù)乘法*R，指令見下表所示。乘法指令說明：1）執(zhí)行乘法指令時(shí)，完全整數(shù)乘法指令MUL表示兩個(gè)16位

的有符號(hào)整數(shù)IN1和IN2相乘，產(chǎn)生一個(gè)32位的雙整數(shù)結(jié)

果OUT，其中操作數(shù)IN2和OUT的低16位共用一個(gè)存儲(chǔ)

地址單元;*I表示兩個(gè)16位的有符號(hào)數(shù)IN1和IN2相乘，產(chǎn)

生一個(gè)16位的整數(shù)結(jié)果OUT,如果運(yùn)算結(jié)果大于32767，

則產(chǎn)生溢出;*D表示兩個(gè)32位的有符號(hào)數(shù)IN1和IN2相乘，

產(chǎn)生一個(gè)32位的整數(shù)結(jié)果OUT，如果運(yùn)算結(jié)果超出32

位二進(jìn)制數(shù)范圍，則產(chǎn)生溢出;*R表示兩個(gè)32位的實(shí)數(shù)

IN1和IN2相乘，產(chǎn)生一個(gè)32位的實(shí)數(shù)結(jié)果OUT，如果

運(yùn)算結(jié)果超出32位二進(jìn)制數(shù)范圍，則產(chǎn)生溢出。2）進(jìn)行乘法運(yùn)算時(shí)，若產(chǎn)生溢出，則SM1.1置1，結(jié)果不

寫到輸出OUT，其他狀態(tài)位都清O。3）完全整數(shù)法應(yīng)用舉例（見教材）。4.除法指令DIV

除法指令DIV是對兩個(gè)帶符號(hào)數(shù)IN1和IN2進(jìn)行相除操作，產(chǎn)生的結(jié)果輸出到OUT。它包括完全整數(shù)除法DIV、整數(shù)除法//I、雙整數(shù)除法/DI和實(shí)數(shù)除法/R，指令見下表所示。除法指令說明：1）執(zhí)行除法指令時(shí)，完全整數(shù)除法指令DIV表示兩個(gè)16位

的有符號(hào)整數(shù)IN1和IN2相除，產(chǎn)生一個(gè)32位的雙整數(shù)

結(jié)果OUT，其中OUT的低16位為商，高16位為余數(shù);/I

表示兩個(gè)16位的有符號(hào)數(shù)IN1和IN2相除，產(chǎn)生一個(gè)16

位的整數(shù)商結(jié)果OUT，不保留余數(shù);/DI表示兩個(gè)32位的

有符號(hào)數(shù)IN1和IN2相除，產(chǎn)生一個(gè)32位的整數(shù)商結(jié)果

OUT，同樣不保留余數(shù);/R表示兩個(gè)32位的實(shí)數(shù)IN1和

IN2相除，產(chǎn)生一個(gè)32位的實(shí)數(shù)商結(jié)果OUT,不保留余數(shù)。

2）進(jìn)行除法運(yùn)算時(shí)，除數(shù)為0,SM1.3置1，其他算術(shù)狀態(tài)

位不變，原始輸入操作數(shù)也不變。3）完全整數(shù)除法應(yīng)用舉例（見教材）。5.增1/減1指令

增1/減1指令是對字節(jié)（B）、字（W）或雙字（DW）進(jìn)行增1或減1操作，指令見下表所示。增1/減1指令說明：1）指令碼（梯形圖）、操作碼中的X指輸入數(shù)據(jù)的長度，分

別有字節(jié)（B）、字（D）和雙字（DW）三種形式。2）操作數(shù)的尋址范圍要與指令碼中的X一致。3）字、雙字增減指令是有符號(hào)的，影響特殊存儲(chǔ)器位SM1.0

和SM1.1的狀態(tài)。字節(jié)增減是無符號(hào)的，影響特殊存儲(chǔ)器

位SM1.0、SM1.1和SM1.2的狀態(tài)。4）字節(jié)增1應(yīng)用舉例（見教材）4.2.6子程序指令

在編程時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到相同的程序段需要多次執(zhí)行的情況。如下圖a所示的單主程序中，I0.0、I0.1、I0.2觸點(diǎn)閉合都運(yùn)行了D程序。編程時(shí)要寫相同的程序段，這樣比較麻煩。解決這個(gè)問題的方法是將需要多次執(zhí)行的程序段從主程序中分離出來，單獨(dú)寫成個(gè)程序，這個(gè)程序稱為子程序.然后在主程序相應(yīng)的位置進(jìn)行子程序調(diào)用即可。如下圖b所示。

在編寫復(fù)雜的PLC程序時(shí)。可以將全部的控制功能劃分為幾個(gè)功能塊。每個(gè)功能塊的控制功能可用子程序來實(shí)現(xiàn)，這樣會(huì)使整個(gè)程序結(jié)構(gòu)清晰簡單，易于調(diào)試、查找錯(cuò)誤和維護(hù)。1.子程序指令格式及功能（見下表所示）

指令說明：1）子程序調(diào)用指令編寫在主程序中，子程序返回指令編寫在子程序中。2）子程序標(biāo)號(hào)n的范圍是0～63。3）在現(xiàn)行的編程軟件中，無條件子程序返回指令RET為自動(dòng)默認(rèn)狀態(tài)，

不需要在子程序結(jié)束時(shí)輸入任何代碼。4）子程序允許嵌套使用，即一個(gè)子程序內(nèi)部可以調(diào)用另一子程序，但子

程序的嵌套深度最多為8層。5）子程序在一個(gè)掃描周期內(nèi)被多次調(diào)用時(shí)。在子程序中不能使用上升沿、

下降沿、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令。任務(wù)1電動(dòng)機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)控制1.工作任務(wù)

利用變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的控制?？刂埔?

（1）通過外部端子控制電機(jī)起動(dòng)/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)，按下按鈕“SB1”電機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)，松開按鈕“SB1”電機(jī)停止；按下按鈕“SB2”電機(jī)反轉(zhuǎn)，松開按鈕“SB2”電機(jī)停止。運(yùn)用操作面板改變電機(jī)起動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行頻率和加減速時(shí)間。

（2）正確設(shè)置變頻器輸出的額定頻率、額定電壓、額定電流、額定功率、額定轉(zhuǎn)速。2.變頻器外部接線圖(如下圖所示)注:1.設(shè)置參數(shù)前先將變頻器參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值2.設(shè)定