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1、 机电控制与可编程控制器 技术作业 4 一、填空题 1PLC 按应用环境分为 和控制室安装两类。2PLC 控制系统设计追求的目标：_、_、_和实用。3并行和串行是通信中的两种基本通信方式，通常情况下，_方式用于计算机内部的数据通信，_方式用于较远距离的通信。4计算机通信网络是采用_通信方式，使得数据可以同时沿两个方向传输，以提高传输速率。5使用 PC 机运行的 STEP7-Micro/MIN 软件编程时上载或下载应用程序是应用 _协议实现。6通过_通信模块，可以将 S7-200 系统连接到工业以太网（IE）中,并能提供 Web/E-mail 等 IT 应用。7将 S7-200 连接在电话网上，
2、利用安装在 S7-200 系统中的_模块，通过电话网，实现 S7-200 与远程设备的通信。8实现 S7-200 CPU 通信需要做的工作主要有以下几方面：确立通信方案、_和_。9采用_通信方式,S7-200 系列 PLC 的串行通信口完全由用户程序来控制，可与任何通信协议已知的设备通信。10自由口模式下，当主机处于 STOP 方式时，自由口通信被终止，通信口自动切换到正姓 名：学 号：得 分：教师签名：常的_协议操作。二、判断题 1选择 PLC 的硬件系统的时候，需要使 I/O 接口有一定的冗余。（）2PLC 程序的现场调试指在工业现场的实际调试，也是 PLC 程序的最后调试。现场调试的目的
3、是调试通过后，可交给用户使用或试运行。（）3 在 PLC 的选型时，由于输入输出点数对价格影响不大，因此不必考虑性价比。（）4并行数据通信常用于远距离的数据传输场合。通常计算机内部各部件之间的数据交换都采用并行通讯。（）5PLC 与计算机之间多用串行通信。（）6多台 PLC 之间的数据传送多用并行通信。（）7计算机通信网络是单工通信。（）8RS-232 串行通信的传输速率较高，可以远距离传输。（）9PROFIBUS-DP 是一种为速度而优化的协议，它是为了在现场控制器（DP 主站）和分布式 I/O（DP 从站）之间的通信而特别设计的。（）10PLC 的通信协议定义了主站和从站，网络中的主站和从
4、站互相之间可以发出请求。（）11S7-200 系列 PLC 的点对点通信网络使用 PPI 协议进行通讯。（）12 PPI 协议是一个主/从协议，支持一主机多从机连接和多主机多从机连接方式。（）13使用 PC 机运行的 STEP 7-Micro/MIN 软件编程时上载或下载应用程序是应用 PPI 协议实现。（）14PPI 和 MPI 是西门子的内部协议，MPI 用于 S7-200 内部和 PC 与 S7-200 的通信，PPI可以用于 S7-200 与 S7-300 之间的通信，因此，PPI 的功能比 MPI 更强。（）15西门子 S7-200 PLC 通过与计算机连接来进行程序的上传和下载，其
5、使用的接口为RS-485。（）16常用的网络有线传输媒介主要有同轴电缆、双绞线及光缆，其中同轴电缆传输速率最高、传输质量最好。（）17S7-200 可以通过 CP-243-1 IT 通讯处理器的 IT 功能，可以在全球范围内实现控制器和当今办公环境中所使用的普通计算机之间的连接。（）18PLC 处于自由端口通讯模式时可以与可编程设备通讯。（）19采用自由口通信方式，S7-200 系列 PLC 的串行通信口完全由用户程序来控制，可与任何通信协议已知的设备通信。（）20两个 PLC 之间的自由口通信主要是通过设置控制字节 SMB30 或 SMB130 来实现的。（）三、简答题 1PLC 控制系统是
6、由 PLC 与用户输入、输出设备连接而成的，PLC 控制系统设计的基本内容包括什么？2对于 PLC 机型的选择主要考虑哪几方面？3.S7-200 系列 PLC 的通信协议有哪些?分别适用于什么场合？四、设计题 1一台三相交流电动机按以下顺序启动和停车：按启动按钮 SF1 后，电动机先运转 10s，然后停止 5s，重复此动作 3 次后停止运转；按下紧急停机按钮 SF2，无论电动机处于何种运动状态，电动动机急停；过载时热继电器 BB 动作，电动机停止。按上述工作要求 按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配 I/O 通道；（2）画出 PLC 的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。2
7、两台三相交流电动机 M1、M2 按以下顺序启动和停车：按启动按钮 SF1，M1 电动机起动，过 5 秒后 M2 电动机起动；按停止按钮 SF2，电动机 M1、M2 停止；若 M1 电动机过载，则电动机 M1、M2 停止；若电动机 M2 过载则仅电动机 M2 停机。按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配 I/O 通道；（2）画出 PLC 的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。3在某机械装置上装有两台三相交流电动机 M1、M2，进行关联控制：当按下正向启动按钮 SF2，M1 正转；当按下反向启动按钮 SF3，M1 反转；只有当 M1 运行时，并按下启动按钮 SF4，M2 才能运行
8、，M2 为单向运行；两台电动机有同一个按钮 SF1 控制停止；BB1 和 BB2是热继电器，分别控制 M1、M2 过载停转。按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配 I/O 通道；（2）画出 PLC 的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。4在某机械装置上装有两台三相交流电动机 M1、M2 进行顺序控制：要求按下启动按钮SF1 时，两台电动机同时启动；按下停止按钮 SF2，M1 停止，M2 延迟 10 s 后自动停止；并且要求按钮 SF3 能够点动控制 M2；BB1 和 BB2 是热继电器，分别控制 M1、M2 过载停转。按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配 I/O 通道
9、；（2）画出 PLC 的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。参考答案 一、填空题：1、现场安装 2、简单 经济 可靠 3、并行 串行 4、全双工 5、PPI 6、CP243-1 IT 7、EM241 MODEM 8、设置参数 硬件的物理连接 9、自由口 10、PPI 二、判断题 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、三、简答题 1、PLC 控制系统是由 PLC 与用户输入、输出设备连接而成的，PLC 控制系统设计的基本内容包括什么？（1）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、
10、信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。（2）PLC 的选择。选择 PLC，应包括机型的选择、容量的选择、IO 模块的选择、电源模块的选择等。（3）分配 IO 点，绘制 IO 连接图。（4）设计控制程序。包括设计梯形图、语句表或控制系统流程图。（5）必要时还需设计控制台（柜）。（6）编制控制系统的技术文件。包括说明书、电器元件明细表等。2、对于 PLC 机型的选择主要考虑哪几方面？（1）PLC 的类型；（2）输入输出模块；（3）电源；（4）存储器；（5）经济性考虑 3、S7-200 系列 PLC 的通信协议有哪些？分别适用于什么场合？（1）点对点接口协议（PPI）：
11、是一种主从协议，主站靠 PPI 协议管理的共享连接来与从站通信。（2）多点接口协议（MPI）：用于建立小型的通信网络。（3）过程现场总线协议（PROFIBUS）：通常用于实现与分布式 I/O 的高速通信。（4）用户定义协议（自由口模式）：用于与任何已知协议的智能设备通信。四、设计题：请大家按题目要求设计，只要符合控制要求即可，设计的程序可以不同。1一台三相交流电动机按以下顺序启动和停车：按启动按钮 SF1 后，电动机先运转 10s，然后停止 5s，重复此动作 3 次后停止运转；按下紧急停机按钮 SF2，无论电动机处于何种运动状态，电动动机急停；过载时热继电器 BB 动作，电动机停止。按上述工作
12、要求 按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配 I/O 通道；（2）画出 PLC 的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。解：（1）电机控制I/O分配表 说明 地址 功能 BB I0.0 热保护 SF1 I0.1 启动按钮 SF2 I0.2 停止按钮 T37、T38 时间继电器 CTU0 计数器 QA1 Q0.0 电动机运行（2）PLC电气控制的外部硬件接线图 （3）选西门子S7-200的PLC(也可以选其它型号PLC)I0.0 I0.1 I0.2 COM COM Q0.0 QA1 SF1 SF2 DC 24V AC 220V PLC BB FA 图 电机控制的PLC程序 2两台
13、三相交流电动机 M1、M2 按以下顺序启动和停车：按启动按钮 SF1，M1 电动机起动，过 5 秒后 M2 电动机起动；按停止按钮 SF2，电动机 M1、M2 停止；若 M1 电动机过载，则电动机 M1、M2 停止；若电动机 M2 过载则仅电动机 M2 停机。按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配 I/O 通道；（2）画出 PLC 的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。解：（1）电机顺序控制I/O分配表 说明 地址 功能 BB1 I0.0 电动机 M1 热保护 BB2 I0.1 电动机 M2 热保护 SF1 I0.2 启动按钮 SF2 I0.3 停止按钮 T37 时间继电器
14、QA1 Q0.0 电动机 M1 运行 QA2 Q0.1 电动机 M2 运行（2）PLC电气控制的外部硬件接线图 （3）选西门子S7-200的PLC(也可以选其它型号PLC)I0.0 I0.2 I0.3 COM COM Q0.0 Q0.1 QA1 QA2 SF1 SF2 DC 24V AC 220V PLC BB1 FA BB2 I0.1 图 电机顺序控制的PLC程序 3在某机械装置上装有两台三相交流电动机 M1、M2，进行关联控制：当按下正向启动按钮 SF2，M1 正转；当按下反向启动按钮 SF3，M1 反转；只有当 M1 运行时，并按下启动按钮 SF4，M2 才能运行，M2 为单向运行；两台
15、电动机有同一个按钮 SF1 控制停止；BB1 和 BB2是热继电器，分别控制 M1、M2 过载停转。按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配 I/O 通道；（2）画出 PLC 的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。解：（1）关联控制功能的I/O分配表 说明 地址 功能 SF1 I0.0 总停按钮 SF2 I0.1 电动机 M1正转启动按钮 SF3 I0.2 电动机 M1反转启动按钮 SF4 I0.3 电动机 M2 启动按钮，常开触点 BB1 I0.4 电动机 M1 热保护 BB2 I0.5 电动机 M2 热保护 QA1 Q0.0 电动机 M1正转运行 QA2 Q0.1 电动机
16、M1反转运行 QA3 Q0.2 电动机 M1反转运行（2）PLC电气控制的外部硬件接线图 （3）选西门子S7-200的PLC(也可以选其它型号PLC)I0.4 I0.1 I0.0 COM COM Q0.0 Q0.1 QA1 QA2 SF2 SF1 DC 24V AC 220V PLC BB1 FA BB2 I0.5 Q0.2 QA3 I0.2 SF3 I0.3 SF4 图 电动机关联控制的 PLC 控制程序 4在某机械装置上装有两台三相交流电动机 M1、M2 进行顺序控制：要求按下启动按钮SF1 时，两台电动机同时启动；按下停止按钮 SF2，M1 停止，M2 延迟 10 s 后自动停止；并且要
17、求按钮 SF3 能够点动控制 M2；BB1 和 BB2 是热继电器，分别控制 M1、M2 过载停转。按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配 I/O 通道；（2）画出 PLC 的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。解：（1）顺序控制功能的I/O分配表 说明 地址 功能 BB1 I0.0 电动机 M1 热保护 BB2 I0.1 电动机 M2 热保护 SF1 I0.2 启动按钮 SF2 I0.3 停止按钮 SF3 I0.4 点动控制按钮 T37 时间继电器 QA1 Q0.0 电动机 M1 运行 QA2 Q0.1 电动机 M2 运行（2）PLC电气控制的外部硬件接线图 （3）选西门子S7-200的PLC(也可以选其它型号PLC)I0.0 I0.2 I0.3 COM COM Q0.0 Q0.1 QA1 QA2 SF1 SF2 DC 24V AC 220V PLC BB1 FA BB2 I0.1 I0.4 SF3 图 电机顺序控制的PLC程序