國(guó)家開(kāi)放大學(xué)一網(wǎng)一平臺(tái)電大《可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)》形考任務(wù)1及2試題答案

國(guó)家開(kāi)放大學(xué)一網(wǎng)一平臺(tái)電大《可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)》形考任務(wù)1及2試題答案形考任務(wù)S7-200系列PLC的安裝配線(xiàn)一、實(shí)訓(xùn)目的：通過(guò)對(duì)實(shí)訓(xùn)單位的典型PLC安裝PLC應(yīng)用程序，并進(jìn)行PLC的安裝配線(xiàn)，使學(xué)生對(duì)PLC的機(jī)型、配置、功能及主要技術(shù)性能指標(biāo)等基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了解。二、實(shí)訓(xùn)要求：1.選擇實(shí)訓(xùn)單位的典型PLC安裝PLC應(yīng)用程序，并進(jìn)行PLC的安裝配線(xiàn)；2.結(jié)合S7-200系列PLC的實(shí)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(shí)習(xí)內(nèi)容：1.按照PLC端子接線(xiàn)圖，使用工具進(jìn)行安裝配線(xiàn)。2..根據(jù)板前線(xiàn)槽布線(xiàn)操作工藝，按照”CPU226AC/DC/繼電器的端子連接圖”進(jìn)行布線(xiàn)安裝。接線(xiàn)時(shí)，注意PLC端子接線(xiàn)要用別徑壓端子接線(xiàn)。四、實(shí)訓(xùn)硬件設(shè)備：序號(hào)

名稱(chēng)

型號(hào)

單位數(shù)量

備注1234567891011121314151617

三相四線(xiàn)電源單項(xiàng)交流電源PLC配線(xiàn)板組合開(kāi)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(xiàn)端子排木螺絲平墊圈塑料軟銅線(xiàn)塑料軟銅線(xiàn)別徑壓端子行線(xiàn)槽異型塑料管

3×380/220,20A220V和36V、5VS7-226或自定500mm×600mm×20mmHZ10-253CJ10-20,線(xiàn)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(tái)塊個(gè)只套套個(gè)條個(gè)個(gè)mm個(gè)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(dǎo)軌安裝。底板安裝是利用PLC機(jī)體外殼四個(gè)角上的安裝孔，用螺釘將其固定在底版上。DIN導(dǎo)軌安裝是利用模塊上的DIN夾子，把模塊固定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DIN導(dǎo)軌上。導(dǎo)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(chǎng)，為了保證其工作的可靠性，延長(zhǎng)PLC的使用壽命，安裝時(shí)要注意周?chē)h(huán)境條件：環(huán)境溫度在0~55°℃范圍內(nèi)；相對(duì)濕度在35%~85%范圍內(nèi)(無(wú)結(jié)霜),周?chē)鸁o(wú)易燃或腐蝕性氣體、過(guò)量的灰塵和金屬顆粒；避免過(guò)度的震動(dòng)和沖擊；避免太陽(yáng)光的直射和水的測(cè)射時(shí)。(3)安裝注意事項(xiàng)除了環(huán)境因素，安裝時(shí)還應(yīng)注意：PLC的所有單元都應(yīng)在斷電時(shí)安裝、拆卸；切勿將導(dǎo)線(xiàn)頭.金屬屑等雜物落入機(jī)體內(nèi)；模塊周?chē)鷳?yīng)留出一一定的空間，以便于機(jī)體周?chē)耐L(fēng)和散熱。此外，為了防止高電子噪聲對(duì)模塊的干擾，應(yīng)盡可能將S7-200西門(mén)子plc模塊與產(chǎn)生高電子噪聲的設(shè)備(如變頻器)分隔開(kāi)。2.PLC的配線(xiàn)PLC的配線(xiàn)主要包括電源接線(xiàn)、接地、I0接線(xiàn)及對(duì)擴(kuò)展單元的接線(xiàn)等。(1電源接線(xiàn)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(guò)電源進(jìn)入PLC,在干擾強(qiáng)或可靠性要求高的場(chǎng)合，動(dòng)力部分、控制部分、PLC自身電源及I/0回路的電源應(yīng)分開(kāi)配線(xiàn)，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?yàn)檎鳛V波電源有較大的波紋，容易引起誤動(dòng)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(diǎn)接地，一般用獨(dú)自的接地裝置，單獨(dú)接地，接地線(xiàn)應(yīng)盡量短，

一般不超過(guò)20m,使接地點(diǎn)盡量靠近PLC。(2)交流電源接線(xiàn)安裝如圖7-42所示。接線(xiàn)說(shuō)明：1)用一個(gè)單極開(kāi)關(guān)a將電源與CPU所有的輸入電路和輸出(負(fù)載)電路隔開(kāi)。2)用一臺(tái)過(guò)流保護(hù)設(shè)備b以保護(hù)CPU的電源輸出點(diǎn)以及輸入點(diǎn)，也可以為每個(gè)輸出點(diǎn)加上保險(xiǎn)絲。3)當(dāng)使用MicroPLC24VDC傳感器電源c時(shí)可以取消輸入點(diǎn)的外部過(guò)流保護(hù)，因?yàn)樵搨鞲衅麟娫淳哂卸搪繁Ｗo(hù)功能。4)將S7-200的所有地線(xiàn)端子同最近接地點(diǎn)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(xiàn)連接到獨(dú)立接地點(diǎn)上(也稱(chēng)一點(diǎn)接地)。5)本機(jī)單元的直流傳感器電源可用來(lái)為本機(jī)單元的直流輸入e,擴(kuò)展模塊f,以及輸出擴(kuò)展模塊g供電。傳感器電源具有短路保護(hù)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(xiàn)說(shuō)明：1)用一個(gè)單極開(kāi)關(guān)a,將電源同CPU所有的輸入電路和輸出(負(fù)載)電路隔開(kāi)。2)用過(guò)流保護(hù)設(shè)備b、c、d,來(lái)保護(hù)CPU電源、輸出點(diǎn)，以及輸入點(diǎn)?；蛟诿總€(gè)輸出點(diǎn)加上保險(xiǎn)絲進(jìn)行過(guò)流保護(hù)。當(dāng)使用Micro24VDC傳感器電源時(shí)不，用輸入點(diǎn)的外部過(guò)流保護(hù)。因?yàn)閭鞲衅麟娫磧?nèi)部具有限流功能。3)用外部電容e來(lái)保證在負(fù)載突變時(shí)得到一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓。4)在應(yīng)用中把所有的DC電源接地或浮地f(即把全機(jī)浮空，整個(gè)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(hù)線(xiàn)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(mén)子plc所有的接地端子同最近接地點(diǎn)h連接，采用一點(diǎn)接地，以提高抗干擾能力。24V直流電源回路與設(shè)備之間，以及120/230V交流電源與危險(xiǎn)環(huán)境之間，必須進(jìn)行電氣隔離。(4)I/0接線(xiàn)和對(duì)擴(kuò)展單元的接線(xiàn)可編程控制器的輸入接線(xiàn)是指外部開(kāi)關(guān)設(shè)備PLC的輸入端口的連接線(xiàn)。輸出接線(xiàn)是指將輸出信號(hào)通過(guò)輸出端子送到受控負(fù)載的外部接線(xiàn)。I/0接線(xiàn)時(shí)應(yīng)注意：I0線(xiàn)與動(dòng)力線(xiàn)、電源線(xiàn)應(yīng)分開(kāi)布線(xiàn)，并保持一定的距離，如需在一個(gè)線(xiàn)槽中布線(xiàn)時(shí)，須使用屏蔽電纜；I/0線(xiàn)的距離一般不超過(guò)300m;交流線(xiàn)與直流線(xiàn)，輸入線(xiàn)與輸出線(xiàn)應(yīng)分別使用不同的電統(tǒng)；數(shù)字量和模擬量I/0應(yīng)分開(kāi)走線(xiàn)，傳送模擬量I/0錢(qián)應(yīng)使用屏蔽線(xiàn)，且屏蔽層應(yīng)一端接地。PLC的基本單元與各擴(kuò)展單元的連接比較簡(jiǎn)單，接線(xiàn)時(shí)，先斷開(kāi)電源，將扁平電纜的一端插入對(duì)應(yīng)的插口即可。PLC的基本單元與各擴(kuò)展單元之間電纜傳送的信號(hào)小，頻率高，易受干擾。因此不能與其他連線(xiàn)敷設(shè)在同一線(xiàn)槽內(nèi)。五、心得體會(huì).盡管PLC外部接線(xiàn)比較簡(jiǎn)單，但通過(guò)PLC的安裝配線(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC硬件組成及各部分作用的的初步認(rèn)知，為進(jìn)一步理解PLC是如何工作的打下良好的基礎(chǔ)。形考任務(wù)2一、實(shí)訓(xùn)目的：1.掌握基本邏輯指令的相關(guān)知識(shí)。2.進(jìn)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(jìn)一步熟悉編程軟件的通信設(shè)置和程序下載。4.熟悉運(yùn)用編程軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試。二、實(shí)訓(xùn)要求：1.根據(jù)功能控制要求，編寫(xiě)PLC程序，并通過(guò)編程軟件進(jìn)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(chǔ)，是使用最多的指令，因此必須熟練掌握。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：名稱(chēng)

梯形圖Bit

語(yǔ)句表LD

功能常開(kāi)觸點(diǎn)與左側(cè)母線(xiàn)相連接Bit常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)

BitBjtBit

A0DNANONLDI

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

BitBit

AI0I

立即常開(kāi)觸點(diǎn)與其他程序段相串連立即常開(kāi)觸點(diǎn)與其他程序段相并連BitLDNI

立即常閉觸點(diǎn)與左側(cè)母線(xiàn)相連接立即常閉觸點(diǎn)取反

Bit/IBitANOT

ANIONINOT

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

PN

Bit

EUED

檢測(cè)到一次正跳變，能流接通一個(gè)掃描周期檢測(cè)到一次負(fù)跳變，能流接通一個(gè)掃描周期將運(yùn)算結(jié)果輸出到某個(gè)寄存器立即輸出

Bit(1)

=1

將運(yùn)算結(jié)果立即輸出到某個(gè)寄存器表S7-200系列基本邏輯指令學(xué)習(xí)牢記這些指令，并通過(guò)下面一個(gè)小任務(wù)來(lái)深入了解基本邏輯指令的應(yīng)用使用S7-200PLC的基本指令編寫(xiě)一個(gè)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行的程序，并進(jìn)行下載，監(jiān)控和調(diào)試。四、實(shí)訓(xùn)器材：所需的工具、設(shè)備及材料(1)常用電工工具、萬(wàn)用表等。(2)PC機(jī)。(3)所需設(shè)備、材料見(jiàn)表。序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)

器件名稱(chēng)

型號(hào)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(shí)訓(xùn)步驟：(一)硬件連線(xiàn)操作實(shí)訓(xùn)本次任務(wù)涉及的內(nèi)容極為簡(jiǎn)單，因此接線(xiàn)時(shí)主要將PLC的電源線(xiàn)和通信線(xiàn)連接上即可。PLC電源線(xiàn)：連接PLC的L和N端，見(jiàn)圖1。圖1PLC申源線(xiàn)PLC通信線(xiàn)：

一端連電腦串口，另外一端連PLC串口，見(jiàn)圖2和圖3。圖2PLC通信線(xiàn)電腦端

圖3PLC通信線(xiàn)PLC端(二)調(diào)試實(shí)訓(xùn)程序通信讀取PLC,下載程序并監(jiān)控。仔細(xì)監(jiān)控狀態(tài)下觸點(diǎn)和線(xiàn)圈的情況，觀察程序是否正常運(yùn)行，若有異?，F(xiàn)象應(yīng)馬上斷電，重新修整程序，直到PLC能正常運(yùn)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(shí)訓(xùn)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(diǎn)回路表示，被掃描的操作數(shù)則表示為觸點(diǎn)符號(hào)，操作數(shù)標(biāo)在觸點(diǎn)上方。在PLC中規(guī)定：如果觸點(diǎn)是常開(kāi)觸點(diǎn)(動(dòng)合觸點(diǎn)),則常開(kāi)觸點(diǎn)“動(dòng)作”認(rèn)為是“1”狀態(tài)，常開(kāi)觸點(diǎn)“不動(dòng)作”認(rèn)為是“o”狀態(tài)。如果觸點(diǎn)是常閉觸點(diǎn)(動(dòng)斷觸點(diǎn)),則常閉觸點(diǎn)“動(dòng)作”認(rèn)為是“o”狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)“不動(dòng)作”認(rèn)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(diǎn)回路表示，被掃描的操作數(shù)標(biāo)在觸點(diǎn)上方。在觸點(diǎn)并聯(lián)的情況下，若有一個(gè)或一個(gè)以上的觸點(diǎn)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(yǔ)句表中沒(méi)有“異或”和“異或非”指令，類(lèi)似的功能只能用簡(jiǎn)單的“與或”指令來(lái)完成。4.嵌套表達(dá)式和先“與”后“或”。當(dāng)邏輯串是串并聯(lián)的復(fù)雜組合時(shí)，CPu的掃描順序是先“與”后“或”。復(fù)雜邏輯運(yùn)算的指令規(guī)則是：先“與”后“或”邏輯不加括號(hào)，先“或”后“與”邏輯加括號(hào)。5.“輸出”(LAD)指令輸出指令像繼電器邏輯圖中的線(xiàn)圈一樣工作。如果電