S7-200可编程控制器原理及应用习题答案1

可编程控制器原理及应用PLC习题解答（S7-200系列PLC）第一章可编程控制器概述1-1、简述可编程的定义答：可编程控制器是取代继电器控制线路，采用存储器程序指令完成控制而设计的装置，具有逻辑运算、定时、计数等功能，用于开关量控制、实际能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。87年新定义：可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算操作。并通过数字式和模拟式的输入、输出、控制各种类型的机械或生产过程。1-2、可编程控制器的主要特点有哪些？答：可靠性高，PLC平均无故障时间达10万小时；控制功能强，具有数值运算、PID调节；数据通信、中断处理，对步进电机、数控机床、工业机器人实施控制；组建灵活：随时可扩展各种功能；操作方便：三种语言（LAD、STL、FBD）编程。1-3、可编程控制器有哪几种分类方法?答：按I/O点数分类：小型机I/O＜256点；中型机I/O在256~1024之间；大型机I/O＞1024点；按结构分类：整体结构和模块结构；按用途分类：有通用型和专用型。1-4、小型ＰＬＣ发展方向有哪些？答：小型PLC向微型化和专业化方向发展：集成度更高、体积更小、质量更高更可靠、功能更强、应用更广泛。2第二章可编程控制器构成原理２-１PLC由哪几部分组成？答：PLC由五大部分组成：①、中央处理器CPU；②存储器；③基本I/O接口电路；④接口电路，即I/O扩展和通讯部分；⑤电源（+24V）。2-2PLC的I/O接口电路有哪几种形式?答：PLC的输入部分，有三种接口电路：①干结点式；②直流输入式；③交流输入式。PLC的输出部分，有三种接口电路：①继电器式；②晶体管式；③晶闸管式输入、输出电路均采用光电隔离形式，以便保护PLC内部电路不受伤害。2-3PLC的主要技术指标有哪些？答：PLC的主要技术指标如下：①Ｉ／Ｏ点数、一般以输入、输出端子总和给出；②存储容量，有系统、用户、数据三种存储器，即用户可用资源；③扫描速度，即扫描周期，表示ＰＬＣ运算精度和运行速度；④可扩展性：可扩展Ｉ／Ｏ接口、模数处理、温度处理、通讯、高速处理。⑤指令系统：要求指令功能丰富；⑥通讯功能：要与其它智能设备之间能够通讯。3第三章Ｓ７－２００系列可编程控制器3-1S7系列PLC有哪些子系列?答：西门子公司的S7系列可编程控制器有三个子系列：①S7-200PLC属小型机②S7-300PLC属中型机③S7-400PLC属大型机3-2CPU22X系列PLC有哪些型号?答:西门子公司CPU22X系列PLC有如下型号：见表3.1P12①CPU221②CPU222③CPU224④CPU226⑤CPU226X3-3S7-200PLC有哪些输出方式？各适应什么类型的负载？答：S7-200PLC输出方式有三大类：继电器输出；晶体管输出、晶闸管。继电器输出可带电机类电感、电容等负载，晶体管高速输出，也可带电阻性负载。3-4CPU22系列PLC的用户程序下载后放在什么存储器中，掉电后是否会丢失？答：当用户程序下载到ＰＬＣ后，用户程序、CPU组态、配置、程序数据送入RAM存储区、V寄存器和M寄存器中；下电时又自动将V寄存器和M寄存器的内容拷贝到EEPROM中，永久保存，程序和数据不会丢失。3-5S7-200CPU的一个机器周期分为哪几个阶段?各执行什么操作？答：S7-200CPU的一个机器周期分为5个阶段：①读输入阶段，将数字量输入的状态送入输入映像寄存器；对于模拟量输入，需经A/D转换后送入输入映像寄存器；②执行程序，按梯形图（程序）顺序执行、允许对I/O量处理、响应中断。③处理通信请求，PLC从通信口收/发信息；④CPU自诊断。检查硬件故障和I/O状态；⑤写输出，每个扫描周期的结尾，CPU把输出映像寄存器的内容送到对应的输出点上。3-6S7-200CPU有哪些工作模式?在脱机时如何改变工作模式？联机操作时，改变工作模式的最佳方法是什么？答：S7-200CPU有两种工作模式：①STOP（停止），CPU停止工作，不执行程序，PC机可向PLC下载程序和系统设置；②RUN（运行），运行用户程序。脱机时改变工作模式的方法：①把PLC工作开关打到“RUN”位置，启动程序运行；②把PLC工作开关打到“ＳＴＯＰ”位置，停止程序运行。③把PLC工作开关打到“TERM”位置，暂停。程序暂时停止运行，由软件改变工作状态，在联机时，用STEP7-Micro/Win32软件设置PLC工作方式，即在“PLC”菜单下，点击“RUN”，4PLC运行；点击“ＳＴＯＰ”，PLC停止运行。3-7、S7-200有哪几种寻址方式?答：S7-200有三种寻址方式：①、立即寻址：立即数在指令中以常数出现。例：JMP20②、直接寻址：直接使用存储器或元件地址编号。例：LDI0.1③、间接寻址：使用地址指针来存取存储器中的数据。例：MOVW＊AC，AC03-8、S7-200PLC有哪些内部元器件？各元件地址分配和操作数范围怎么定？答：S7-200PLC有13种内部元器件，操作数范围按元器件后带字符而定：B、字节；W、字；D、双字。它们规定了操作数范围。内部元器件如下：①、I：输入映像寄存器I0.0-I15.7②、Q：输出映像寄存器Q0.0-Q15.7③、M：内部标志寄存器M0.0-M31.7④、SM：特殊标志寄存器SM0.0-.SM179.7⑤、S：顺序控制寄存器S0.0-S31.7⑥、V:变量寄存器VB0-VB10239⑦、L：局部变量寄存器LB0-LB63⑧、T：定时器T0-T255⑨、C：计数器C0-C255⑩、AI：模拟量输入映像寄存器AIW0-AIW62⑾、AQ：模拟量输出映像寄存器AQW0-AQW62⑿、AC：累加器AC0-AC3⒀、HC：高速计数器HC0-HC53-9、S7-200PLC有哪几种扩展模块？最大可扩展的I/O地址范围是多大?答：S7-200PLC扩展模块有：①、数字量扩展模块：EM221、EM222、EM223；②、模拟量扩展模块：EM231、EM232、EM235；③、通信模块：EM277；④、现场设备扩展模块：CP243；最多可扩展7个模块、I/O点可达128点。3-10、梯形图程序能否转换成语句表程序?所有语句表程序能否转换成梯形图程序？答：STEP7-Micro/Win32编程软件具有梯形图程序和语句表指令的相互转换功能，也就是梯形图程序能转换成语句表程序；但语句表程序中有些语句不能转换成梯形图：例：END5-9、分析寄存器移位和左、右移位指令的区别。答：⑴、当移位次数N=正数，为左移。每个扫描周期，整个寄存器内容全部左移一位：①、数据从最低位S_Bit移入②、数据从最高位SMB移出，并送SM1.1⑵、当移位次数N=负数，为右移。每个扫描周期，整个寄存器内容全部右移一位：①、数据从最高位SMB移入②、数据从最低位S_Bit移出，并送SM1.1⑶、寄存器移位，不论左移、右移，数据再SMB-S_Bit区间移动，其余位不管；5⑷、最高位的计算公式ＭＳＢ．ｂ＝SBIT的字节号＋N8（[]-1+S-BIT的位号）（余数为MSB的位号）得出：移位后的字节号和MSB.b的位号。例：SBIT=V33.4N=14则MSB.b=v33.4+8（[14]-1+4）=v33+178=v33+2（余1）[余0则为V35.0，余1则为V35.1]=V35.1第五章、S7-200系列PLC基本指令5-1、写出下面梯形图程序对应的语句表指令。LDI0.0LDI0.2OI0.3AI0.4OLDAI0.5=Q0.1LDI1.0LPSAI1,1=Q0.2LLPPAI1.26=Q0.35-2、根据下列语句表程序，写出梯形图程序。答：梯形图程序如下：LDI0.0ANI0.1LDI0.2AI0.3OI0.4AI0.5OLDLPSAI0.6=Q0.1LPPAI0.7=Q0.2AI1.1=Q0.35-3、将S7-200PLC程序的语句表转换成梯形图。（10分）序号指令数据0LDX01ANIX12LDX43ANDY04ORB5LDIX26ANDX37LDM08ANIX59ORM110ORB11ANB12LDX613ANIX714ORB15OUTY016END5-4、根据下面梯形图写出相应的指令语句表。（10分）75-5、使用置位、复位指令，编写两套电动机（两台）的控制程序，两套控制程序要求如下：①、启动时，电动机M1先启动，才能启动电动机M2；停止时，电动机M1、M2同时停止。②、启动时、电动机M1、M2同时启动；停止时，只有在电动机M2停止时，电动机M1才能停止。解①、编辑的程序如下：LDI0.0SQ0.0,1TONT37,50LDT37AQ0.0SQ0.1,1LDI0.1RQ0.0,1RQ0.1,1解②、编辑的程序如下：LDI0.0SQ0.0，1SQ0.1，1LDI0.1RQ0.1，1TONT33，+5008LDT33RQ0.0，15-6、设计周期为5S，占空比为20％的方波输出信号程序（输出点可以使用Q0.0）.解：输出方波程序如下：LDI0.0LPSAQ0.0TONT33,+100LRDAT33EURQ0.0,1LRDANQ0.0TONT34,+400LPPAT34EUSQ0.1,15-5、编写断电延时5S后，M0.0和Q0.0置位的程序。解：电延时5S后，M0.0和Q0.0置位的程序如下：9LDI0.0TOFT37,+50RM0.0,1RQ0.0,1LDNT37SM0.0,1SQ0.0,15-7、运用算术指令完成下列算式的运算：①、[（100+200）×10]/3程序如下：LDI0.0MOVW+100,AC0+I+200,AC0MOVWAC0,AC1*I+10,AC1MOVWAC1,AC2/I+3,AC2②、计算6解：786=EXP[68*LN(6)]LDI0.0LN6,AC0MOVRAC0,AC1*R68,AC110结果：AC1=1123266021③、求Sin(65°)的函数值解：先将65°化为弧度值，然后再求Sin值，程序如下：LDI0.0MOVR3.141592,AC0/R180.0,AC0*R65.0,AC0SINAC0,VD10运行结果：VD0=0.906315-8、用逻辑操作指令编写一段数据处理程序，将累加器AC0与VW100存储单元数据实现逻辑与操作，并将运算结果存入累加器AC0中。解：程序如下：LDI0.0LPSMOV-W380,AC0LRDMOV-W260,VW100LPPMOV-WAC0,AC1ANDWVW100,AC1结果VW300=260115-9、编写一段程序，将VB100开始的50个字的数据传送到VB1000开始的存储区中。解：先将VB100开始的50个字赋值，然后才传送。程序如下：LDI0.0FILL5555,VW100,50BMBVB100,VB1000,100