《可編程PLC原理與應用》課程教（學）案

..教案2013～2014學年第一學期課程名稱可編程PLC原理與應用開課系〔部工信系所在系〔部工信系教研室電計教研室任課教師蘇波職稱講師授課對象電信1231班二○一三年九月《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第一周第一次課教案序號1課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題可編程控制器的產生可編程控制器的定義教學目的要求學生了解什么是PLC,包括它的產生過程及其定義。教學重點可編程控制器的定義教學難點可編程控制器的定義教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入了解PLC的產生與定義。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟1.1可編程控制器的產生用戶角度提出新一代控制器應具備以下十大條件〔1編程簡單,可在現場修改程序；〔2維護方便,更好是插件式；〔3可靠性高于繼電器控制柜；〔4體積小于繼電器控制柜；〔5可將數據直接送入管理計算機；〔6在成本上可與繼電器控制柜競爭；〔7輸入可以是交流115V〔即用美國的電網電壓；〔8輸出為交流115V、2A以上,能直接驅動電磁閥；〔9在擴展時,原有系統(tǒng)只需要很小的變更；〔10用戶程序存儲器容量至少能擴展到4KB。：1.2可編程控制器的定義可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。他采用了可編程序的存儲器,用來在其內部存儲和執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作命令,并通過數字式和模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P外圍設備,都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)課講解了PLC的產生與定義。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導到圖書管或者互聯網上查閱本節(jié)課相關資料?！犊删幊蘌LC原理與應用》課程教案授課時間第一周第二次課教案序號2課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題可編程控制器的功能及主要特點可編程控制器的分類及發(fā)展教學目的要求學生了解可編程控制器的功能及主要特點,進一步了解PLC的分類及其發(fā)展教學重點可編程控制器的功能教學難點可編程控制器的主要特點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課的內容是：可編程控制器的功能及主要特點、可編程控制器的分類及發(fā)展。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟1.5可編程控制器的分類、特點、應用及發(fā)展可編程控制器的分類1.按I/O點數和功能分類：由I/O點數的多少可將PLC的I/O點數分成小型、中型和大型。2.按結構形式分類：PLC可分為整體式結構和模塊式結構兩大類。可編程控制器的特點可編程控制器的特點：〔1編程簡單,使用方便。〔2控制靈活,程序可變,具有很好的柔性?！?功能強,擴充方便,性能價格比高?！?控制系統(tǒng)設計及施工的工作量少,維修方便?！?可靠性高,抗干擾能力強。〔6體積小、重量輕、能耗低,是"機電一體化"特有的產品。2.可編程控制器PLC與個人計算機PC的主要差異。3.PLC與繼電器控制的區(qū)別?？删幊炭刂破鞯膽?.邏輯控制可編程序控制器具有"與"、"或"、"非"等邏輯運算的能力,可以實現邏輯運算,用觸點和電路的串、并聯,代替繼電器進行組合邏輯控制,定時控制與順序邏輯控制。2.運動控制可編程序控制器使用專用的運動控制模塊,或靈活運用指令,使運動控制與順序控制功能有機地結合在一起。3.過程控制可編程序控制器可以接收溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量,通過模擬量I/0模塊,實現模擬量<Analog>和數字量<Digital>之間的A/D轉換和D/A轉換,并對被控模擬量實行閉環(huán)PID〔比例-積分-微分控制。4.數據處理可編程序控制器具有數學運算、數據傳送、轉換、排序和查表、位操作等功能,可以完成數據的采集、分析和處理。5.構建網絡控制可編程序控制器的通信包括主機與遠程I/0之間的通信、多臺可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設備<如計算機、變頻器>之間的通信。可編程序控制器與其他智能控制設備一起,可以組成"集中管理、分散控制"的分布式控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破鞯陌l(fā)展1.向高集成、高性能、高速度,大容量發(fā)展。2.向普及化方向發(fā)展。3.向模塊化、智能化發(fā)展。4.向軟件化發(fā)展。5.向通信網絡化發(fā)展。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)課講解了可編程控制器的功能及主要特點、可編程控制器的分類及發(fā)展。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導到圖書管或者互聯網上查閱本節(jié)課相關資料?！犊删幊蘌LC原理與應用》課程教案授課時間第二周第一次課教案序號3課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題可編程控制器的基本組成教學目的要求學生了解可編程控制器的基本組成及工作原理教學重點可編程控制器的工作原理教學難點可編程控制器的工作原理教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課的內容是：可編程控制器的基本組成。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟1.3可編程控制器的基本組成控制組件可編程控制器主要由CPU、存儲器、基本I/O接口電路、外設接口、編程裝置、電源等組成。連接文件夾第一章\圖1.doc1.CPU單元:CPU是可編程控制器的控制中樞,相當于人的大腦。CPU一般由控制電路、運算器和寄存器組成2.存儲器:可編程控制器的存儲器由只讀存儲器ROM、隨機存儲器RAM和可電擦寫的存儲器EEPROM三大部分構成,主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數據。3.I/O單元及I/O擴展接口〔1I/O單元:可分為模擬量I/O單元、數字量I/O單元兩大類。根據輸入單元形式的不同,可分為基本I/O單元、擴展I/O單元兩大類〔2I/O擴展接口：可編程控制器利用I/O擴展接口使I/O擴展單元與PLC的基本單元實現連接,當基本I/O單元的輸入或輸出點數不夠使用時,可以用I/O擴展單元來擴充開關量I/O點數和增加模擬量的I/O端子。4.外設接口外設接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器,并能通過外設接口組成PLC的控制網絡。PLC通過PC/PPI電纜或使用MPI卡通過RS-485接口與計算機連接,可以實現編程、監(jiān)控、連網等功能。5.電源電源單元的作用是：把外部電源〔220V的交流電源轉換成內部工作電壓。外部連接的電源,通過PLC內部配有的一個專用開關式穩(wěn)壓電源,將交流/直流供電電源轉化為PLC內部電路需要的工作電源〔直流5伏、正負12伏、24伏,并為外部輸入元件〔如接近開關提供24V直流電源〔僅供輸入端點使用,而驅動PLC負載的電源由用戶提供。輸入輸出接口電路1.輸入接口電路如圖1-2所示連接文件夾第一章\圖11.doc,輸入接口電路提高抗干擾能力的方法主要有：〔1利用光電耦合器提高抗干擾能力。〔2利用濾波電路提高抗干擾能力。2.輸出接口電路〔1小型繼電器輸出形式,如圖1-3所示連接文件夾第一章\圖12.doc〔2大功率晶體管或場效應管輸出形式,如圖1-4所示連接文件夾第一章\1-4.doc〔3雙向晶閘管輸出形式,如圖1-5所示連接文件夾第一章\圖13.doc3.I/O電路的常見問題1、當該電流值大于1.3mA時,就可能引起PLC輸入電路發(fā)生誤動作。2、應在輸出回路串聯保險絲,避免負載電流過大,會損壞輸出元件或電路板。3、晶體管、雙向晶閘管型輸出端子漏電流和殘余電壓的存在。4、感性負載斷電時產生很高的反電勢。編程器編程器是PLC的重要外圍設備。利用編程器將用戶程序送入PLC的存儲器,還可以用編程器檢查程序,修改程序,監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。常見的給PLC編程的裝置有手持式編程器和計算機編程方式。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)課講解了可編程控制器的基本組成。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導到圖書管或者互聯網上查閱本節(jié)課相關資料。《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第二周第二次課教案序號4課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題可編程控制器的工作原理教學目的要求學生了解可編程控制器的工作原理教學重點可編程控制器的工作原理教學難點可編程控制器的工作原理教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課的內容是：可編程控制器的工作原理。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟可編程控制器的工作原理PLC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式,CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對用戶程序的執(zhí)行過程是CPU的循環(huán)掃描,并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來完成的。掃描周期主要可分為〔1讀輸入階段每次掃描周期的開始,先讀取輸入點的當前值,然后寫到輸入映像寄存器區(qū)域。〔2執(zhí)行程序階段。用戶程序執(zhí)行階段,PLC按照梯形圖的順序,自左而右,自上而下的逐行掃描?！?處理通信請求階段。〔4執(zhí)行CPU自診斷測試階段。〔5寫輸出階段。可編程控制器主要技術指標1.輸入/輸出點數可編程控制器的I/O點數指外部輸入、輸出端子數量的總和。它是描述的PLC大小的一個重要的參數。2.存儲容量PLC的存儲器由系統(tǒng)程序存儲器,用戶程序存儲器和數據存儲器三部分組成。PLC存儲容量通常指用戶程序存儲器和數據存儲器容量之和,表征系統(tǒng)提供給用戶的可用資源,是系統(tǒng)性能的一項重要技術指標。3.掃描速度可編程控制器采用循環(huán)掃描方式工作,完成1次掃描所需的時間叫做掃描周期。影響掃描速度的主要因素有用戶程序的長度和PLC產品的類型。PLC中CPU的類型、機器字長等直接影響PLC運算精度和運行速度。4.指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是指PLC所有指令的總和?？删幊炭刂破鞯木幊讨噶钤蕉?軟件功能就越強,但掌握應用也相對較復雜。用戶應根據實際控制要求選擇合適指令功能的可編程控制器。5.通信功能通信有PLC之間的通信和PLC與其他設備之間的通信。通信主要涉及通信模塊,通信接口,通信協(xié)議和通信指令等內容。PLC的組網和通信能力也已成為PLC產品水平的重要衡量指標之一。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)講解了可編程控制器的工作原理。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導到圖書管或者互聯網上查閱本節(jié)課相關資料?！犊删幊蘌LC原理與應用》課程教案授課時間第三周第一次課第三周第二次課教案序號5、6課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課□、討論課□、實驗課▉、習題課□、其它□課題PLC認識實驗教學目的用STEP7創(chuàng)建第一個工程教學重點用STEP7創(chuàng)建工程、硬件、軟件組態(tài)教學難點硬件、軟件組態(tài)教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。實驗一：創(chuàng)建第一個工程STEP7創(chuàng)建一個工程〔向導法和添加硬件法1.向導法：首先雙擊桌面上的STEP7圖標,進入SIMATICManager窗口,進入主菜單[File],選擇[’NewProject’Wizard…],彈出標題為"STEP7Wizard：NewProject"<新項目向導>的小窗口。2.添加硬件法：進入主菜單[File],[選擇New…],在彈出對話框中分別輸入"文件名"、"目錄路徑"等內容,并確定,完成一個空項目的創(chuàng)建工作。二、硬件組態(tài)1.硬件組態(tài)的任務:在STEP7種生成一個與實際的硬件系統(tǒng)完全相同的系統(tǒng)2.硬件組態(tài)的步驟①生成站,雙擊Hardware圖標,進入硬件組態(tài)窗口；②生成導軌,在導軌中放置模塊；③雙擊模塊,在打開的對話框中設置模塊的參數,包括模塊的屬性和DP主站、從站的參數；④保存編譯硬件設置.導軌上模塊安放順序：通常1號槽放電源模塊,2號槽放CPU,3號槽放接口模塊〔使用多機架安裝,單機架安裝則保留,從4到11號則安放信號模塊〔SM、FM、CP。三、下載硬件組態(tài)信息為什么要下載硬件組態(tài)？《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第四周第一次課教案序號7課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題S7-200系列PLC的結構〔一教學目的PLC各模塊的結構教學重點PLC端口原理教學難點PLC端口原理教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課介紹PLC各模塊的結構。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟2.1S7-200系列PLC概述西門子S7系列可編程控制器分為S7-400、S7-300、S7-200三個系列,分別為S7系列的大、中、小型可編程控制器系統(tǒng)。S7-200系列可編程控制器有CPU21X系列,CPU22X系列,其中CPU22X型可編程控制器提供了4個不同的基本型號,常見的有CPU221,CPU222,CPU224和CPU226四種基本型號?！?集成的24V電源可直接連接到傳感器和變送器執(zhí)行器,CPU221和CPU222具有180mA輸出。CPU224輸出280mA,CPU226、CPU226XM輸出400mA可用作負載電源。〔2高速脈沖輸出具有2路高速脈沖輸出端,輸出脈沖頻率可達20KHz,用于控制步進電機或伺服電機,實現定位任務?！?通信口CPU221、CPU222和CPU224具有1個RS-485通信口。CPU226、CPU226XM具有2個RS-485通信口。支持PPI、MPI通信協(xié)議,有自由口通信能力?！?模擬電位器CPU221/222有1個模擬電位器,CPU224/226/226XM有2個模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器〔SMB28,SMB29中的數值,以改變程序運行時的參數。如定時器、計數器的預置值,過程量的控制參數。〔5中斷輸入允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應?！?EEPROM存儲器模塊可作為修改與拷貝程序的快速工具,無需編程器并可進行輔助軟件歸檔工作?！?電池模塊用戶數據〔如標志位狀態(tài)、數據塊、定時器、計數器可通過內部的超級電容存儲大約5天。選用電池模塊能延長存儲時間到200天〔10年壽命。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中?！?不同的設備類型CPU221~226各有2種類型CPU,具有不同的電源電壓和控制電壓?！?數字量輸入/輸出點CPU221具有6個輸入點和4個輸出點；CPU222具有8個輸入點和6個輸出點；CPU224具有14個輸入點和10個輸出點；CPU226/226XM具有24個輸入點和16個輸出點。CPU22X主機的輸入點為24V直流雙向光電耦合輸入電路,輸出有繼電器和直流〔MOS型兩種類型?！?0高速計數器CPU221/222有4個30KHz高速計數器,CPU224/226/226XM有6個30KHz的高速計數器,用于捕捉比CPU掃描頻率更快的脈沖信號。2.2S7-200系列CPU224型PLC的結構CPU224型PLC外型及端子介紹CPU224型,其輸入、輸出、CPU、電源模塊均裝設在一個基本單元的機殼內,是典型的整體式結構。當系統(tǒng)需要擴展時,選用需要的擴展模塊與基本單元連接。如圖2-1所示第二章\圖2.doc2.CPU224型PLC端子介紹〔1基本輸入端子CPU224輸入電路參見圖2-2第二章\圖21.doc,〔2基本輸出端子第二章\圖22.doc〔3高速反應性〔4模擬電位器模擬電位器用來改變特殊寄存器〔SM28,SM29中的數值,以改變程序運行時的參數。如定時器、計數器的預置值,過程量的控制參數?！?存儲卡該卡位可以選擇安裝擴展卡。擴展卡有EEPROM存儲卡,電池和時鐘卡等模塊。存儲卡用于用戶程序的拷貝復制三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)課介紹了PLC各模塊的結構。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導到圖書管或者互聯網上查閱本節(jié)課相關資料?！犊删幊蘌LC原理與應用》課程教案授課時間第四周第二次課教案序號8課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題S7-200系列PLC的結構〔二教學目的PLC的結構及性能指標教學重點工作方式的改變教學難點工作方式的改變教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課介紹LC的結構及性能指標。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟CPU224型PLC的結構及性能指標CPU224型可編程控制器主要由CPU、存儲器、基本I/O接口電路、外設接口、編程裝置、電源等組成〔見圖2-5。第二章\圖23.doc2.2.3PLC的CPU的工作方式1.CPU的工作方式CPU前面板上用兩個發(fā)光二極管顯示當前工作方式,綠色指示燈亮,表示為運行狀態(tài),紅色指示燈亮,表示為停止狀態(tài),在標有SF指示燈亮時表示系統(tǒng)故障,PLC停止工作?！?STOP〔停止〔2RUN〔運行2.改變工作方式的方法〔1用工作方式開關改變工作方式。工作方式開關有3個擋位：STOP、TERM〔Terminal、RUN。1把方式開關切到STOP位,可以停止程序的執(zhí)行。2把方式開關切到RUN位,可以起動程序的執(zhí)行。3把方式開切到TERM〔暫態(tài)或RUN位,允許STEP7-Micro/WIN32軟件設置CPU工作狀態(tài)。如果工作方式開關設為STOP或TERM,電源上電時,CPU自動進入STOP工作狀態(tài)。設置為RUN時,電源上電時,CPU自動進入RUN工作狀態(tài)?！?用編程軟件改變工作方式。把方式開關切換到TERM〔暫態(tài),可以使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件設置工作方式?！?在程序中用指令改變工作方式。在程序中插入一個STOP指令,CPU可由RUN方式進入STOP工作方式。2.3擴展功能模塊擴展單元及電源模塊1.擴展單元擴展單元沒有CPU,作為基本單元輸入/輸出點數的擴充,只能與基本單元連接使用。不能單獨使用。S7-200的擴展單元包括數字量擴展單元,模擬量擴展單元,熱電偶、熱電阻擴展模塊,PROFIBUS-DP通信模塊。2.電源模塊外部提供給PLC的電源,有24VDC、220VAC兩種,根據型號不同有所變化?！?有擴展模塊連接時,如果擴展模塊對5VDC電源的需求超過CPU的5V電源模塊的容量,則必須減少擴展模塊的數量?！?當+24V直流電源的容量不滿足要求時,可以增加一個外部24V直流電源。具體參數可以參看表2-1～表2-4。第二章\24.doc三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導到圖書管或者互聯網上查閱本節(jié)課相關資料?！犊删幊蘌LC原理與應用》課程教案授課時間第五周第一次課教案序號9課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題S7-200系列PLC內部元器件教學目的掌握PLC內部元器件教學重點PLC內部元器件教學難點PLC內部元器件教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課講解PLC內部元器件。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟2.4S7-200系列PLC內部元器件數據存儲類型1.數據的長度在計算機中使用的都是二進制數,其最基本的存儲單位是位<bit>,8位二進制數組成1個字節(jié)<Byte>,其中的第0位為最低位<LSB>,第7位為最高位<MSB>,如圖2-7所示。兩個字節(jié)〔16位組成1個字<Word>,兩個字〔32位組成1個雙字〔Doubleword,如圖2-7所示。把位、字節(jié)、字和雙字占用的連續(xù)位數稱為長度。如圖2-7所示第二章\28.doc2.數據類型及數據范圍S7-200系列PLC的數據類型可以是字符串、布爾型〔0或1、整數型和實數型〔浮點數。布爾型數據指字節(jié)型無符號整數；整數型數包括16位符號整數〔INT和32位符號整數?！睤INT。實數型數據采用32位單精度數來表示。數據類型、長度及數據范圍如表2-7所示。第二章\29.doc3.常數S7-200的許多指令中常會使用常數。常數的數據長度可以是字節(jié)、字和雙字。CPU以二進制的形式存儲常數,書寫常數可以用二進制、十進制、十六進制、ASCII碼或實數等多種形式。書寫格式如下：十進制常數：1234；十六進制常數：16#3AC6；二進制常數：2#1010000111100000ASCII碼："Show"；實數〔浮點數：+1.175495E-38〔正數,-1.175495E-38〔負數。編址方式1.位編址位編址的指定方式為：〔區(qū)域標志符字節(jié)號·位號,如I0.0；Q0.0；I1.2。2.字節(jié)編址字節(jié)編址的指定方式為：〔區(qū)域標志符B〔字節(jié)號,如IB0表示由I0.0～I0.7這8位組成的字節(jié)。3.字編址字編址的指定方式為：〔區(qū)域標志符W〔起始字節(jié)號,且最高有效字節(jié)為起始字節(jié)。例如VW0表示由VB0和VB1這2字節(jié)組成的字。4.雙字編址雙字編址的指定方式為：〔區(qū)域標志符D〔起始字節(jié)號,且最高有效字節(jié)為起始字節(jié)。例如VD0表示由VB0到VB3這4字節(jié)組成的雙字。尋址方式1.直接尋：址直接尋址是在指令中直接使用存儲器或寄存器的元件名稱〔區(qū)域標志和地址編號,直接到指定的區(qū)域讀取或寫入數據。有按位、字節(jié)、字、雙字的尋址方式,如圖2-8所示第二章\30.doc。2.間接尋址：間接尋址時操作數并不提供直接數據位置,而是通過使用地址指針來存取存儲器中的數據。在S7-200中允許使用指針對I、Q、M、V、S、T、C〔僅當前值存儲區(qū)進行間接尋址〔1使用間接尋址前,要先創(chuàng)建一指向該位置的指針?！?指針建立好后,利用指針存取數據。如圖2-9所示第二章\31.doc。元件功能及地址分配1.輸入映像寄存器〔輸入繼電器〔1輸入映像寄存器的工作原理輸入繼電器是PLC用來接收用戶設備輸入信號的接口。PLC中的"繼電器"與繼電器控制系統(tǒng)中的繼電器有本質性的差別,是"軟繼電器",它實質是存儲單元。〔2輸入映像寄存器的地址分配S7-200輸入映像寄存器區(qū)域有IB0～IB15共16個字節(jié)的存儲單元。系統(tǒng)對輸入映像寄存器是以字節(jié)〔8位為單位進行地址分配的。2.輸出映像寄存器〔輸出繼電器〔1輸出映像寄存器的工作原理,"輸出繼電器"是用來將輸出信號傳送到負載的接口,每一個"輸出繼電器"線圈都與相應的PLC輸出相連,并有無數對常開和常閉觸點供編程時使用。〔2輸出映像寄存器的地址分配,S7-200輸出映像寄存器區(qū)域有QB0～QB15共16個字節(jié)的存儲單元。系統(tǒng)對輸出映像寄存器也是以字節(jié)〔8位為單位進行地址分配的。3.變量存儲器V變量存儲器主要用于存儲變量?？梢源娣艛祿\算的中間運算結果或設置參數,在進行數據處理時,變量存儲器會被經常使用。變量存儲器可以是位尋址,也可按字節(jié)、字、雙字為單位尋址,其位存取的編號范圍根據CPU的型號有所不同,CPU221/222為V0.0~V2047.7共2KB存儲容量,CPU224/226為V0.0~V5119.7共5KB存儲容量。4.內部標志位存儲器〔中間繼電器M內部標志位存儲器,用來保存控制繼電器的中間操作狀態(tài),其作用相當于繼電器控制中的中間繼電器,內部標志位存儲器在PLC中沒有輸入/輸出端與之對應,其線圈的通斷狀態(tài)只能在程序內部用指令驅動,其觸點不能直接驅動外部負載,只能在程序內部驅動輸出繼電器的線圈,再用輸出繼電器的觸點去驅動外部負載。5.特殊標志位存儲器SMPLC中還有若干特殊標志位存儲器,特殊標志位存儲器位提供大量的狀態(tài)和控制功能,用來在CPU和用戶程序之間交換信息,特殊標志位存儲器能以位、字節(jié)、字或雙字來存取,CPU224的SM的位地址編號范圍為SM0.0~SM179.7共180個字節(jié)。其中SM0.0～SM29.7的30個字節(jié)為只讀型區(qū)域。6.局部變量存儲器L局部變量存儲器L用來存放局部變量,局部變量存儲器L和變量存儲器V十分相似,主要區(qū)別在于全局變量是全局有效,即同一個變量可以被任何程序〔主程序、子程序和中斷程序訪問。而局部變量只是局部有效,即變量只和特定的程序相關聯。7.定時器TPLC所提供的定時器作用相當于繼電器控制系統(tǒng)中的時間繼電器。每個定時器可提供無數對常開和常閉觸點供編程使用。其設定時間由程序設置。8.計數器C計數器用于累計計數輸入端接收到的由斷開到接通的脈沖個數。計數器可提供無數對常開和常閉觸點供編程使用,其設定值由程序賦予。9.高速計數器HC一般計數器的計數頻率受掃描周期的影響,不能太高。而高速計數器可用來累計比CPU的掃描速度更快的事件。高速計數器的當前值是一個雙字長〔32位的整數,且為只讀值。10.累加器AC累加器是用來暫存數據的寄存器,它可以用來存放運算數據、中間數據和結果。CPU提供了4個32位的累加器,其地址編號為AC0~AC3。累加器的可用長度為32位,可采用字節(jié)、字、雙字的存取方式,按字節(jié)、字只能存取累加器的低8位或低16位,雙字可以存取累加器全部的32位。11.順序控制繼電器S〔狀態(tài)元件順序控制繼電器是使用步進順序控制指令編程時的重要狀態(tài)元件,通常與步進指令一起使用以實現順序功能流程圖的編程。12.模擬量輸入/輸出映像寄存器〔AI/AQS7-200的模擬量輸入電路是將外部輸入的模擬量信號轉換成1個字長的數字量存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域,區(qū)域標志符為AI。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)課講解了PLC內部元器件。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第五周第二次課教案序號10課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題輸入、輸出及擴展教學目的掌握PLC輸入、輸出及擴展端口教學重點PLC輸入、輸出及擴展端口教學難點PLC輸入、輸出及擴展端口教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課講解PLC輸入、輸出及擴展端口。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟3.2常用擴展模塊介紹1.數字量擴展模塊S7-200PLC系列目前總共可以提供3大類共9種數字量輸入輸出擴展模塊,見表2-5。第二章\25.doc2.模擬量擴展模塊模擬量擴展模塊提供了模擬量輸入/輸出的功能1最佳適應性2靈活性模擬量擴展模塊的數據如表2-6所示。第二章\26.doc3.熱電偶、熱電阻擴展模塊EM231熱電偶模塊用于七種熱電偶類型J、K、E、N、S、T和R型。用戶必須用DIP開關來選擇熱電偶的類型,連到同模塊上的熱電偶必須是相同類型。外型如圖2-6所示。第二章\27.doc4.PROFIBUS-DP通信模塊三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)課講解了PLC輸入、輸出及擴展端口。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第六周第一次課教案序號11課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題S7-200系列PLC程序概念教學目的了解PLC程序概念教學重點PLC程序概念教學難點PLC程序概念教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課講解PLC程序概念。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟3.1STEP7概述S7-200可編程控制器使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件進行編程。STEP7-Micro/WIN32編程軟件是基于Windows的應用軟件,功能強大,主要用于開發(fā)程序,也可用于適時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。加上漢化后的程序,可在全漢化的界面下進行操作。1.安裝條件操作系統(tǒng)：Windows95以上的操作系統(tǒng)。計算機配置：IBM486以上兼容機,內存8MB以上,VGA顯示器,至少50MB以上硬盤空間。通信電纜：用一條PC/PPI電纜實現可編程控制器與計算機的通信。2.編程軟件的組成STEP7-Micro/WIN32編程軟件包括Microwin3.1；Microwin3.1的升級版本軟件Microwin3.1SP1；Toolbox〔包括Uss協(xié)議指令：變頻通信用,TP070：觸摸屏的組態(tài)軟件TpDesignerV1.0設計師工具箱；以及Microwin3.11Chinese〔Microwin3.11SP1和TpDesigner的專用漢化工具等編程軟件。3.編程軟件的安裝首先安裝英文版本的編程軟件：雙擊編程軟件中的安裝程序SETUP.EXE,根據安裝提示完成安裝。接著,用Microwin3.11Chinese軟件將編程軟件的界面和幫助文件漢化。步驟如下：〔1在光盤目錄下,找到"mwin_service_pack_fromV3.1to3.11”〔2打開"Chinese3.11”〔3完成安裝。4.建立S7-200CPU的通信可以采用PC/PPI電纜建立PC機與PLC之間的通信。這是典型的單主機與PC機的連接,不需要其他的硬件設備。如圖3-1所示連接文件夾第三章\可以采用PC.doc。PC/PPI電纜的兩端分別為RS-232和RS-485接口,RS-232端連接到個人計算機RS-232通信口COM1或COM2接口上,RS-485端接到S7-200CPU通信口上。5.通信參數的設置硬件設置好后,按下面的步驟設置通信參數?！?在STEP7-Micro/WIN32運行時單擊通信圖標,或從"視圖〔View"菜單中選擇"通信〔Communications",則會出現一個通信對話框?！?對話框中雙擊PC/PPI電纜圖標,將出現PC/PG接口的對話框。〔3單擊"屬性〔Properties"按鈕,將出現接口屬性對話框,檢查各參數的屬性是否正確,初學者可以使用默認的通信參數,在PC/PPI性能設置的窗口中按"默認〔Default"按鈕,可獲得默認的參數。默認站地址為2,波特率為9600b/s。6.建立在線連接在前幾步順利完成后,可以建立與S7-200CPU的在線聯系,步驟如下：〔1在STEP7-Micro/WIN32運行時單擊通信圖標,或從"視圖〔View"菜單中選擇"通信。〔Communications",出現一個通信建立結果對話框,顯示是否連接了CPU主機。〔2雙擊對話框中的刷新圖標,STEP7-Micro/WIN32編程軟件將檢查所連接的所有S7-200CPU站?！?雙擊要進行通信的站,在通信建立對話框中,可以顯示所選的通信參數。7.修改PLC的通信參數計算機與可編程控制器建立起在線連接后,即可以利用軟件檢查、設置和修改PLC的通信參數。步驟如下：〔1單擊瀏覽條中的系統(tǒng)塊圖標,或從"視圖〔View"菜單中選擇"系統(tǒng)塊〔SystemBlock"選項,將出現系統(tǒng)塊對話框?！?單擊"通信口"選項卡,檢查各參數,確認無誤后單擊確定。若須修改某些參數,可以先進行有關的修改,再單擊"確認"?！?單擊工具條的下載按鈕,將修改后的參數下載到可編程控制器,設置的參數才會起作用。8.可編程控制器的信息的讀取選擇菜單命令"PLC",找"信息",將顯示出可編程控制器RUN/STOP狀態(tài),掃描速率,CPU的型號錯誤的情況和各模塊的信息。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)課講解了PLC程序概念。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第六周第二次課教案序號12課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課□、討論課□、實驗課▉、習題課□、其它□課題演示實驗教學目的了解PLC程序結構教學重點PLC程序結構教學難點PLC程序結構教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。STEP7創(chuàng)建一個工程〔向導法和添加硬件法1.向導法：首先雙擊桌面上的STEP7圖標,進入SIMATICManager窗口,進入主菜單[File],選擇[’NewProject’Wizard…],彈出標題為"STEP7Wizard：NewProject"<新項目向導>的小窗口。2.添加硬件法：進入主菜單[File],[選擇New…],在彈出對話框中分別輸入"文件名"、"目錄路徑"等內容,并確定,完成一個空項目的創(chuàng)建工作。二、硬件組態(tài)1.硬件組態(tài)的任務:在STEP7種生成一個與實際的硬件系統(tǒng)完全相同的系統(tǒng)2.硬件組態(tài)的步驟①生成站,雙擊Hardware圖標,進入硬件組態(tài)窗口；②生成導軌,在導軌中放置模塊；③雙擊模塊,在打開的對話框中設置模塊的參數,包括模塊的屬性和DP主站、從站的參數；④保存編譯硬件設置.導軌上模塊安放順序：通常1號槽放電源模塊,2號槽放CPU,3號槽放接口模塊〔使用多機架安裝,單機架安裝則保留,從4到11號則安放信號模塊〔SM、FM、CP。三、下載硬件組態(tài)信息為什么要下載硬件組態(tài)？《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第七周第一次課教案序號13課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題SIMATICS7-200編程軟件STEP7-Micro/WIN32軟件介紹教學目的掌握本節(jié)課介紹STEP7-Micro/WIN32軟件,會使用該軟件進行編程。教學重點梯形圖的輸入教學難點梯形圖的輸入教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課介紹STEP7-Micro/WIN32軟件。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟STEP7-Mirco/WIN窗口組件STEP7-Micro/WIN32的主界面如圖3-3所示連接文件夾第三章\Doc3.doc。主界面一般可以分為以下幾個部分：菜單條、工具條、瀏覽條、指令樹、用戶窗口、輸出窗口和狀態(tài)條。除菜單條外,用戶可以根據需要通過檢視菜單和窗口菜單決定其它窗口的取舍和樣式的設置。1.主菜單主菜單包括：文件、編輯、檢視、PLC、調試、工具、窗口、幫助8個主菜單項。2.工具條〔1標準工具條,如圖3-4所示〔2調試工具條,如圖3-5所示<3>公用工具條,如圖3-6所示。網絡注解如圖3-8所示。而且在符號信息表打開和關閉之間切換。如圖3-9所示。所有圖形解釋連接文件夾第三章\〔2調試工具條,如圖3.doc3.瀏覽條〔NavigationBar瀏覽條為編程提供按鈕控制,可以實現窗口的快速切換,即對編程工具執(zhí)行直接按鈕存取,包括程序塊〔ProgramBlock、符號表〔SymbolTable、狀態(tài)圖表〔StatusChart、數據塊〔DataBlock、系統(tǒng)塊〔SystemBlock、交叉引用〔CrossReference、和通信〔Communication。單擊上述任意按鈕,則主窗口切換成此按鈕對應的窗口。4.指令樹〔InstuctionTree指令樹以樹型結構提供編程時用到的所有快捷操作命令和PLC指令?？煞譃轫椖糠种Ш椭噶罘种?。5.用戶窗口用戶窗口,分別為：交叉引用、數據塊、狀態(tài)圖表、符號表、程序編輯器、局部變量表?！?交叉引用〔CrossReference如圖3-12所示連接文件夾第三章\圖3.doc〔2數據塊〔3狀態(tài)圖表〔StatusChart〔4符號表〔SymbolTable〔5程序編輯器〔6局部變量表6.輸出窗口輸出窗口：用來顯示STEP7-Micro/WIN32程序編譯的結果,如編譯結果有無錯誤、錯誤編碼和位置等。菜單命令："檢視"→"幀"→"輸出窗口"在窗口打開或關閉輸出窗口。7.狀態(tài)條狀態(tài)條：提供有關在STEP7-Micro/WIN32中操作的信息。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)課介紹了STEP7-Micro/WIN32軟件。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第七周第二次課教案序號14課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題程序編制及運行教學目的掌握程序編制及運行教學重點各程序語言的轉換教學難點各程序語言的轉換教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入本節(jié)課講解程序編制及運行。二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟編程準備1.指令集和編輯器的選擇寫程序之前,用戶必須選擇指令集和編輯器。在S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3兩種。SIMATIC是專為S7-200PLC設計的,專用性強,采用SIMATIC指令編寫的程序執(zhí)行時間短,可以使用LAD、STL、FBD三種編輯器。2.根據PLC類型進行參數檢查方法如下：菜單命令"PLC"→"類型"→"讀取PLC"。在指令樹→"項目"名稱→"類型"→"讀取PLC"PLC類型的對話框如圖3-13所示連接文件夾第三章\圖31.doc3.2STEP7-Mirco/WIN主要編程功能編程元素及項目組件s7-200的三種程序組織單位〔POU指主程序、子程序和中斷程序。一個項目〔Project包括的基本組件有程序塊、數據塊、系統(tǒng)塊、符號表、狀態(tài)圖表、交叉引用表。程序塊、數據塊、系統(tǒng)塊須下載到PLC,而符號表、狀態(tài)圖表、交叉引用表不下載到PLC。梯形圖程序的輸入1.建立項目〔1打開已有的項目文件。圖3-14連接文件夾第三章\32.doc"系統(tǒng)塊"塊對話框〔2創(chuàng)建新項目2.輸入程序〔1輸入指令〔2上下線的操作〔3輸入程序注釋〔4程序的編輯〔5程序的編譯數據塊編輯數據塊用來對變量存儲器V賦初值,可用字節(jié)、字或雙字賦值。注解〔前面帶雙斜線是可選項目。如圖3-17所示。連接文件夾第三章\33.doc符號表操作1.在符號表中符號賦值的方法〔1建立符號表符號表見圖3-18連接文件夾第三章\34.doc。2在"符號"列鍵入符號名〔如,起動,最大符號長度為23個字符3在"地址"列中鍵入地址〔4鍵入注解〔此為可選項<5符號表建立后如圖3-19所示連接文件夾第三章\35.doc。〔6使用菜單命令"檢視"→"符號信息表",可選擇符號表的顯示與否。"檢視"→"符號編址",可選擇是否將直接地址轉換成對應的符號名2.在符號表中插入行3.建立多個符號表3.3通信通信網絡的配置1.在STEP7-Micro/WIN32中,單擊瀏覽條中的"通訊"圖標,或用菜單命令"檢視"→"元件"→"通訊"。2.從"通訊"對話框〔如圖3-20所示的右側窗格,單擊顯示"雙擊刷新"的藍色文字。上載、下載。通信網絡的配置通過下面的方法測試通訊網絡：1.在STEP7-Micro/WIN32中,單擊瀏覽條中的"通訊"圖標,或用菜單命令"檢視"→"元件"→"通訊"2.從"通訊"對話框〔如圖3-20所示的右側窗格,單擊顯示"雙擊刷新"的藍色文字。上載、下載1.下載連接文件夾第三章\37.doc2.上載用下面的方法從PLC將項目元件上載到STEP7-Micro/WIN32程序編輯器：????單擊"上載"按鈕。????選擇菜單命令"文件"→"上載"。按快捷鍵組合Ctrl+U。3.4程序的調試與監(jiān)控在運行STEP7-Micro/WIN32編程設備和PLC之間建立通信并向PLC下載程序后,便可運行程序,收集狀態(tài)進行監(jiān)控和調試程序。3.4.1選擇工作方式PLC有運行和停止兩種工作方式。在不同的工作方式下,PLC進行調試的操作方法不同。單擊工具欄中的"運行"按鈕或"停止"按鈕可以進入相應的工作方式。1.選擇STOP工作方式1使用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)檢視操作數的當前值?！惨驗槌绦蛭磮?zhí)行,這一步驟等同于執(zhí)行"單次讀取"2可以使用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)強制數值。使用圖狀態(tài)寫入數值。3寫入或強制輸出。4執(zhí)行有限次掃描,并通過狀態(tài)圖或程序狀態(tài)觀察結果。2.選擇運行工作方式1使用圖狀態(tài)收集PLC數據值的連續(xù)更新。如果希望使用單次更新,圖狀態(tài)必須關閉,才能使用"單次讀取"命令。2使用程序狀態(tài)收集PLC數據值的連續(xù)更新。使用RUN工作方式中的"程序編輯"編輯程序,并將改動下載至PLC。程序狀態(tài)顯示1.起動程序狀態(tài)2.用程序狀態(tài)模擬進程條件3.識別強制圖標1.起動程序狀態(tài)1、單擊"程序狀態(tài)打開／關閉"按鈕或用菜單命令"調試"→"程序狀態(tài)",在梯形圖中顯示出各元件的狀態(tài)。在進入"程序狀態(tài)"的梯形圖中,用彩色塊表示位操作數的線圈得電或觸點閉合狀態(tài)。如：表示觸點閉合狀態(tài),表示位操作數的線圈得電。??2、用菜單命令"工具"→"選項"打開的窗口中,可選擇設置梯形圖中功能塊的大小、顯示的方式和彩色塊的顏色等。2.用程序狀態(tài)模擬進程條件〔1寫入操作數,直接單擊操作數,然后用鼠標右鍵直接單擊操作數,并從彈出菜單選擇"寫入?！?強制單個操作數,直接單擊操作數。直接用鼠標右鍵單擊操作數〔3單個操作數取消強制：直接單擊操作數。直接用鼠標右鍵單擊操作數〔4全部強制數值取消強制：從"調試"工具條單擊"全部取消強制"圖標。3.識別強制圖標〔1黃色鎖定圖標表示顯示強制：即該數值已經被"明確"或直接強制為當前正在顯示的數值?！?灰色隱去鎖定圖標表示隱式：該數值已經被"隱含"強制,即不對地址進行直接強制,但內存區(qū)落入另一個被明確強制的較大區(qū)域中。例如,如果VW0被顯示強制,則VB0和VB1被隱含強制,因為它們包含在VW0中?！?半塊圖標表示部分強制。例如,VB1被明確強制,則VW0被部分強制,因為其中的一個字節(jié)VB1被強制。狀態(tài)圖顯示1.打開狀態(tài)圖2.狀態(tài)圖的創(chuàng)建和編輯〔1建立狀態(tài)圖如圖3-21所示：連接文件夾第三章\38.doc還可以按下面的方法更快的建立狀態(tài)圖,如圖3-22所示連接文件夾第三章\39.doc〔2編輯狀態(tài)圖3．狀態(tài)圖的起動與監(jiān)視〔1狀態(tài)圖起動和關閉〔2單次讀取與連續(xù)圖狀態(tài)〔3寫入與強制數值執(zhí)行有限次掃描可以指定PLC對程序執(zhí)行有限次數掃描〔從1次掃描到65,535次掃描,通過指定PLC運行的掃描次數,可以監(jiān)控程序過程變量的改變。第一次掃描時,SM0.1數值為1。1.執(zhí)行單次掃描"單次掃描"使PLC從STOP轉變成RUN,執(zhí)行單次掃描,然后再轉回STOP,因此與第一次相關的狀態(tài)信息不會消失。操作步驟如下：〔1PLC必須位于STOP〔停止模式。如果不在STOP〔停止模式,將PLC轉換成停止模式。〔2用菜單"調試"→"首次掃描"。2.執(zhí)行多次掃描步驟如下：〔1PLC須位于STOP〔停止模式。如果在STOP〔停止模式,將PLC轉換成停止模式。〔2用菜單"調試"→"多次掃描"→出現"執(zhí)行掃描"對話框。如圖3-23所示連接文件夾第三章\Doc21.doc?！?輸入所需的掃描次數數值,單擊"確定"。查看交叉引用1."交叉引用"表2."字節(jié)用法"表如圖3-24所示連接文件夾第三章\40.doc〔1用"字節(jié)用法"表查看程序中使用的字節(jié)以及在哪些內存區(qū)使用〔2用"字節(jié)用法"表檢查重復賦值錯誤如圖3-25所示連接文件夾第三章\41.doc3."位用法"表。如圖3-26所示連接文件夾第三章\43.doc1."交叉引用"表參看STEP-Mirco/WIN窗口組件連接文件夾第三章\圖33.doc2."字節(jié)用法"表〔1用"字節(jié)用法"表查看程序中使用的字節(jié)以及在哪些內存區(qū)使用。在"字節(jié)用法"表中,b表示已經指定一個內存位；B表示已經指定一個內存字節(jié)；W表示已經指定一個字〔16位；D表示已經指定一個雙字〔32位；X用于計時器和計數器。如圖3-24所示字節(jié)用法表顯示相關程序使用下列內存位置：MB0中一個位；計數器C30；計時器T37?！?用"字節(jié)用法"表檢查重復賦值錯誤。如圖3-25所示,雙字要求四個字節(jié),VB0行中應有4個相鄰的D。字要求2個字節(jié),VB0中應有2個相鄰的W。MB10行存在相同的問題,此外在多個賦值語句中使用MB10.0。如圖連接文件夾第三章\圖34.doc3."位用法"表。〔1用"位用法"表查看程序中已經使用的位,以及在哪些內存使用。如圖3-26所示"位用法"表顯示相關程序使用下列內存位置：字節(jié)IB0的位0、1、2、3、4、5和7；字節(jié)QB0的位0、1、2、3、4和5；字節(jié)MB0的位1?！?用"位用法"表識別重復賦值錯誤。在正確的賦值程序中,字節(jié)中間不得有位值。如圖3-27所示,BBBBBBBb無效,而BBBBBBBB則有效。相同的規(guī)定也適用于字賦值〔應有16個相鄰的位和雙字賦值〔應有32個相鄰的位。如圖連接文件夾第三章\圖35.doc3.5項目管理打印復制項目導入文件導出文件打印1.打印程序和項目文檔的方法單擊"打印"按鈕。選擇菜單命令"文件"→"打印"。按Ctrl+P快捷鍵組合。2.打印單個項目元件網絡和行2???????僅選擇"打印內容／順序"題目下方的"符號表"復選框以及"范圍"下方的"USR1”在符號表中增亮6-20行E:\田淑珍\做好的文件\連接文件夾第三章\Doc11.doc,并選擇"打印"。復制項目在STEP7-Micro/WIN32項目中可以復制：文本或數據域、指令、單個網絡、多個相鄰的網絡、POU中的所有網絡、狀態(tài)圖行或列或整個狀態(tài)圖、符號表行或列或整個符號表、數據塊。導入文件從STEP7-Micro/WIN32之外導入程序,可使用"導入"命令導入ASCII文本文件。"導入"命令不允許導入數據塊。打開新的或現有項目,才能使用"文件"→"導入"命令。導出文件將程序導出到STEP7-Micro/WIN32之外的編輯器,可以使用"導出"命令創(chuàng)建ASCII文本文件。默認文件擴展名為"·awl",可以指定任何文件名稱。程序只有成功通過編譯才能執(zhí)行"導出"操作。"導出"命令不允許導出數據塊。打開一個新項目或舊項目,才能使用"導出"功能。用"導出"命令按下列方法導出現有POU〔主程序、子例行程序和中斷例行程序：2???????如果導出OB1〔主程序,則所有現有項目POU均作為ASCII文本文件組合和導出。導出子例行程序或中斷例行程序,當前打開編輯的單個POU作為ASCII文本文件導出。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結本節(jié)課講解了程序編制及運行。五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第八周第一次課教案序號15課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題基本邏輯指令〔一教學目的教學重點教學難點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟4.2基本位邏輯指令與應用基本位操作指令介紹位操作指令是PLC常用的基本指令,梯形圖指令有觸點和線圈兩大類,觸點又分常開觸點和常閉觸點兩種形式；語句表指令有與、或以及輸出等邏輯關系,位操作指令能夠實現基本的位邏輯運算和控制。1.邏輯取〔裝載及線圈驅動指令LD/LDN連接文件夾2\004.doc2.觸點串聯指令A<And>、AN<Andnot>連接文件夾2\005.doc3.觸點并聯指令：O〔Or/ON〔Ornot連接文件夾2\006.doc4.電路塊的串聯指令ALD連接文件夾2\007.doc5.電路塊的并聯指令OLD連接文件夾2\008.doc6.邏輯堆棧的操作連接文件夾2\009.doc7.置位/復位指令S/R連接文件夾2\010.doc8.脈沖生成指令EU/ED連接文件夾2\003.doc基本位邏輯指令應用舉例1.起動、保持、停止電路連接文件夾2\012.doc2.互鎖電路連接文件夾2\013.doc3.比較電路連接文件夾2\014.doc4.微分脈沖電路連接文件夾2\017.doc5.分頻電路連接文件夾2\015.doc6.搶答器程序設計連接文件夾2\016.doc編程注意事項及編程技巧1.梯形圖語言中的語法規(guī)定連接文件夾2\011.doc2.設置中間單元連接文件夾2\018.doc3.盡量減少可編程控制器的輸入信號和輸出信號連接文件夾2\019.doc4.外部聯鎖電路的設立。為了防止控制正反轉的兩個接觸器同時動作造成三相電源短路,應在PLC外部設置硬件聯鎖電路。5.外部負載的額定電壓。PLC的繼電器輸出模塊和雙向晶閘管輸出模塊一般只能驅動額定電壓AC220V的負載,交流接觸器的線圈應選用220V的。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第八周第二次課教案序號16課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題基本邏輯指令〔二教學目的教學重點教學難點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟4.3定時器指令定時器指令介紹S7-200系列PLC的定時器是對內部時鐘累計時間增量計時的。每個定時器均有一個16位的當前值寄存器用以存放當前值〔16位符號整數；一個16位的預置值寄存器用以存放時間的設定值；還有一位狀態(tài)位,反應其觸點的狀態(tài)。1.工作方式S7-200系列PLC定時器按工作方式分三大類定時器。其指令格式如表4-3所示。連接文件夾2\023.doc2.時基按時基脈沖分,則有1ms、10ms、100ms三種定時器。不同的時基標準,定時精度、定時范圍和定時器刷新的方式不同。連接文件夾2\024.doc。3.定時器指令工作原理下面我們將從原理應用等方面分別敘述通電延時型,有記憶的通電延時型,斷電延時型三種定時器的使用方法。連接文件夾2\025.doc定時器指令應用舉例1.一個機器掃描周期的時鐘脈沖發(fā)生器連接文件夾2\026.doc。2.延時斷開電路連接文件夾2\027.doc。3.延時接通和斷開連接文件夾2\028.doc。4.閃爍電路連接文件夾2\029.doc。正次品分揀機編程實訓1.實訓目的〔1加深對定時器的理解,掌握各類定時器的使用方法?！?理解企業(yè)車間產品的分揀原理。2.實驗器材連接文件夾2\030.doc。3.控制要求連接文件夾2\031.doc。4.PLCI/O端口分配及參考程序連接文件夾2\032.doc。5.實訓內容及要求連接文件夾2\033.doc。6.思考練習連接文件夾2\034.doc。4.4計數器指令計數器指令介紹計數器利用輸入脈沖上升沿累計脈沖個數。結構主要由一個16位的預置值寄存器、一個16位的當前值寄存器和一位狀態(tài)位組成。當前值寄存器用以累計脈沖個數,計數器當前值大于或等于預置值時,狀態(tài)位置1。S7-200系列PLC有三類計數器：CTU-加計數器,CTUD-加/減計數器,CTD-減計數。連接文件夾2\036.doc軋鋼機的控制實訓1.實訓目的〔1熟悉計數器的使用。〔2用狀態(tài)圖監(jiān)視計數器的計數的過程。〔3用PLC構成軋鋼機控制系統(tǒng)。2.實訓內容連接文件夾2\037.doc。3.調試并運行程序連接文件夾2\038.doc。4.5比較指令比較指令是將兩個操作數按指定的條件比較,操作數可以是整數,也可以是實數,在梯形圖中用帶參數和運算符的觸點表示比較指令,比較條件成立時,觸點就閉合,否則斷開。比較觸點可以裝入,也可以串、并聯。比較指令為上、下限控制提供了極大的方便。連接文件夾2\039.doc三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第九周第一次課教案序號17課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題算術、邏輯運算指令教學目的教學重點教學難點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟運算單位轉換實訓1.實訓目的鏈接文件夾第五章\025.doc2.實訓內容將英寸轉換成厘米,已知C10的當前值為英寸的計數值,1英寸=2.54厘米。3.寫入程序、編譯并下載到PLC鏈接文件夾第五章\026.doc4.建立狀態(tài)表,通過強制,調試運行程序。鏈接文件夾第五章\027.doc三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第九周第二次課教案序號18課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題數據處理指令教學目的教學重點教學難點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟.1數據處理指令數據傳送指令1.字節(jié)、字、雙字、實數單個數據傳送指令MOV鏈接文件夾第五章\001.doc2.字節(jié)、字、雙字、實數數據塊傳送指令BLKMOV鏈接文件夾第五章\002.doc字節(jié)交換、字節(jié)立即讀寫指令1.字節(jié)交換指令鏈接文件夾第五章\003.doc2.字節(jié)立即讀寫指令鏈接文件夾第五章\004.doc移位指令及應用舉例移位指令分為左、右移位和循環(huán)左、右移位及寄存器移位指令三大類。前兩類移位指令按移位數據的長度又分字節(jié)型、字型、雙字型3種。1.左、右移位指令鏈接文件夾第五章\005.doc2.循環(huán)左、右移位指令鏈接文件夾第五章\006.doc3.移位寄存器指令〔SHRB鏈接文件夾第五章\007.doc天塔之光的模擬控制實訓1.實訓目的鏈接文件夾第五章\015.doc2.控制要求鏈接文件夾第五章\016.doc3.I/O分配鏈接文件夾第五章\017.doc4.程序設計鏈接文件夾第五章\018.doc5.輸入、調試程序并運行程序6.思考題?如果控制要求改為L12→L11→L10→L8→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9,循環(huán)如何修改程序。輸入程序,調試觀察現象。三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第十周第一次課教案序號19課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題程序控制類指令教學目的教學重點教學難點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟4.6程序控制類指令程序控制類指令用于程序運行狀態(tài)的控制,主要包括系統(tǒng)控制、跳轉、循環(huán)、子程序調用,順序控制等指令。END、STOP、WDR指令1.結束指令連接文件夾2\040.doc。2.停止指令連接文件夾2\041.doc。3.警戒時鐘刷新指令WDR<又稱看門狗定時器復位指令>連接文件夾2\042.doc。循環(huán)、跳轉指令1.循環(huán)指令連接文件夾2\043.doc2.跳轉指令及標號連接文件夾2\044.doc子程序調用及子程序返回指令1.建立子程序連接文件夾2\045.doc。2.在子程序局部變量表中定義參數連接文件夾2\046.doc。3.子程序調用及子程序返回指令的指令格式連接文件夾2\047.doc。4.帶參數的子程序調用指令連接文件夾2\048.doc。步進順序控制指令在運用PLC進行順序控制中常采用順序控制指令,這是一種由功能圖設計梯形圖的步進型指令。首先用程序流程圖來描述程序的設計思想,然后再用指令編寫出符合程序設計思想的程序。使用功能流程圖可以描述程序的順序執(zhí)行、循環(huán)、條件分支,程序的合并等功能流程概念。順序控制指令可以將程序功能流程圖轉換成梯形圖程序,功能流程圖是設計梯形圖程序的基礎。步進順序控制指令1.功能流程圖簡介連接文件夾2\049.doc。2.順序控制指令連接文件夾2\050.doc。3.應用舉例連接文件夾2\051.doc。送料車控制實訓1.實訓目的連接文件夾2\052.doc2.控制要求連接文件夾2\053.doc3.I/O分配及外部接線圖I/O分配及外部接線圖如圖4-77所示。4.程序結構圖連接文件夾2\054.doc5.手動操作方式的梯形圖程序連接文件夾2\055.doc6.自動操作的功能流程圖和梯形圖連接文件夾2\056.doc7.調試并運行程序連接文件夾2\058.doc8.訓練題連接文件夾2\059.doc4.7習題連接文件夾2\060.doc三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第十周第二次課教案序號20課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課□、討論課□、實驗課▉、習題課□、其它□課題實驗教學目的教學重點教學難點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第十一周第一次課教案序號21課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課□、討論課□、實驗課▉、習題課□、其它□課題實驗教學目的教學重點教學難點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第十一周第二次課教案序號22課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題實驗教學目的教學重點教學難點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟三、新課鞏固及練習〔有此內容的填寫四、歸納與總結五、課外作業(yè)及學習指導〔學法、參考書、資料收集等指導《可編程PLC原理與應用》課程教案授課時間第十二周第一次課教案序號23課型必修課▉、限選課□、公選□、其它□授課方式理論課▉、討論課□、實驗課□、習題課□、其它□課題表功能指令教學目的教學重點教學難點教學手段投影,演示,講授說明：1、此設計為教案格式模板；2、每項頁面大小可自行添減;3、教案序號填寫本課程教案1、2、3……次序號。教學過程一、復習或導入二、講授新課〔教學環(huán)節(jié)設計、具體實施步驟5.3表功能指令數據表是用來存放字型數據的表格,如圖5-23所示。表格的第一個字地址即首地址,為表地址,首地址中的數值是表格的最大長度〔TL,即最大填表數。表格的第二個字地址中的數值是表的實際長度〔EC,指定表格中的實際填表數。每次向表格中增加新數據后,EC加1。從第三個字地址開始,存放數據〔字。表格最多可存放100個數據〔字,不包括指定最大填表數〔TL和實際填表數〔EC的參數。鏈接文件夾第五章\028.doc填表指令表填表〔ATT指令：向表格〔TBL中增加一個字〔DATA。如圖5-25所示鏈接文件夾第五章\029.doc?！?DATA為數據輸入端,其操作數為：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW,AC,常量,*VD,*LD,*AC；〔2TBL為表格的首地址,其操作數為：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,*VD,,*LD*AC；數據類型為：字。ATTDATA,TBL〔3指令執(zhí)行后,新填入的數據放在表格中最后一個數據的后面,EC的值自動加1?！?使ENO=0的錯誤條件：0006〔間接地址,0091〔操作數超出范圍,SM1.4〔表溢出,SM4.3〔運行時間?！?填表指令影響特殊標志位：SM1.4〔填入表的數據超出表的最大長度,SM1.4=1。表取數指令從數據表中取數有先進先出〔FIFO和后進先出〔LIFO兩種。執(zhí)行表取數指令后,實際填表數EC值自動減1。先進先出指令〔FIFO：移出表格〔TBL中的第一個數〔數據0,并將該數值移至DATA指定存儲單元,表格中的其他數據依次向上移動一個位置。后進先出指令〔LIFO：將表格〔TBL中的最后一個數據移至輸出端DATA指定的存儲單元,表格中的其他數據位置不變。表取數指令格式如表5-20所示。鏈接文件夾第五章\030.doc表查找指令表格查找〔TBL-FIND指令在表格〔TBL中搜索符合條件的數據在表中的位置〔用數據編號表示,編號范圍為0～99。其指令格式如圖5-28所示。鏈接文件夾第五章\031.doc〔1梯形圖中各輸入端的介紹TBL：為表格的實際填表數對應的地址〔第二個字地址,即高于對應的"增加至表格"、"后入先出"或"先入先出"指令TBL操作數的一個字地址〔兩個字節(jié)。TBL操作數：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,*VD,*LD,*AC。數據類型：字。PTN：是用來描述查表條件時進行比較的數據。PTN操作數：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,AIW,LW,T,C,AC,常量,*VD,*LD,*AC。數據類型：整數。INDX：搜索指針,即從INDX所指的數據編號開始查找,并將搜索到的符合條件的數據的編號放入INDX所指定的存儲器。INDX操作數：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AC,*VD,*LD,*AC。數據類型：字。CMD：比較運算符,其操作數為常量1～4,分別代表=、<>、<,>。數據類型：字