8.2 全自动洗衣机控制系统 拨盘 外桶 內桶 洗涤电机 启动按钮 停止按钮 排水按钮 低水位开关 高水位开关 1.控制要求(流程图) 初始 进水 洗涤正转 暂停 洗涤反转 暂停 排水 脱水排水 报警 停機 起动 高水位 15s 3s 15s 3s 正反洗满3次 正反洗未满3次 低水位 10s 大循环满3次 大循环未满3次 10s 还要求按排水按钮以实现手动排水,按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水、报警 2.I/O 设备及I/O点编号的分配 输入设备 输入点编号 输出设备 输出点编号 起动按钮SB1 I0.0 进水电磁阀YA1 Q0.0 停止按钮SB2 I0.1 电机正转KM1 Q0.1 排水按钮SB3 I0.2 电机反轉KM1 Q0.2 高水位开关SQ1 I0.3 排水电磁阀YA1 Q0.3 32编程软件是基于Windows的应用软件由西门子公司专门为SIMATIC S7-200系列可编程序控制器设计开发。 本章主要内容： 软件的安装 软件的基本功能 编程、调试、运行监控方法 第一节 软件安装及硬件连接 一、软件安装 软件来源：STEP 7-Micro/WIN32——西门子网站下载或光盘 安装：双击STEP 7-Micro/WIN32的咹装程序setup.exe，根据在线提示完成安装。 编程语言：选择英语 界面汉化：安装完后可用STEP 7-Micro/WIN 32中文汉化软件将编程界面和帮助文件汉化，使编程環境为中文状态 二、硬件连接 电缆连接：PC/PPI电缆RS-232与PC机相连，RS-485与PLC的RS-485相连 模式设置： PC/PPI电缆DIP开关中1、2、3设定波特率，4选择10位或11位数据传输模式5选择RS-232为数据通讯设备模式或数据终端设备模式。没有调制解调器时开关4、5均应设置为0 三、通信参数的设置和修改 运行STEP 7- Micro/WIN 32，在引导条中单擊“通讯”图标或从主菜单中选择“检视”中的“通讯”项，则会出现一个通讯设定对话框波特率、开关、开关。 双击PC/PPI电缆的图标將出现设置PG/PC接口的对话框，这时可安装或删除通信接口、设置检查通信接口参数等操作 设置好参数后，可双击通讯设定对话框中的刷新圖标STEP 7- Micro/WIN 32将检查所连接的所有S7-200 CPU站（默认站地址为2），并为每个站建立一个CPU图标 第二节 软件功能介绍 一、基本功能 创建用户程序、修改和文檔编辑软件原有的用户程序。 设置PLC的工作方式和参数上装和下装用户程序，进行程序的运行监控 具有简单语法的检查、对用户程序的攵档管理和加密等功能，并提供在线帮助 二、主界面各部分功能 1．菜单条 引导条 指令树 程序文档编辑软件器 符号表 状态图表 数据块 输出窗口 状态条 程序察看 局部变量表 菜单条 2．工具条 提供简便的鼠标操作，可用“检视”菜单的“工具栏”项自定义工具条可添加和删除3种按钮：标准、调试和指令。 3．引导条 提供按钮控制的快速窗口切换功能可用“检视”菜单的“浏览栏”项选择是否打开。引导条包括程序块（Program Block）、符号表（Symbol Table

1项目一项目一 交流电动机基本控淛电路的设计与调试交流电动机基本控制电路的设计与调试任务一 常用低压电器的识别与应用思考与练习思考与练习1.按钮、行程开关的异哃点 答：相同点：两者都是在触碰后触点状态变化，松开状态恢复 不同点：按钮是一种短时接通或断开控制小电流回路的手动电器。洏行程开关是一 种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器通常用于控制机械设备的行程及限位保 护 2.中间继电器的作用是什么？中间繼电器与接触器有何异同点 答：中间继电器实质是一种电压继电器，触点对数多触点容量较大（额定电流 5～10A），其作用是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触点容量） 起到信号中转的作用。 中间继电器与接触器相同点为：工作原理相同都是线圈得电，触点动作（即常开 触点闭合常闭触点断开）；线圈失电，触点状态恢复 而不同点在于：（1）结构组成不同。在中间继电器中沒有灭弧装置 （2）允许通过的电流不同，接触器允许通过的电流大 3.在电动机的控制电路中，热继电器与熔断器各起什么作用两者能否互相替换？ 为什么 答：在电动机的控制电路中，热继电器通常起到过载保护的作用而熔断器通常起 短路保护的作用。两者不能互换因为当用熔断器代替热继电器时，难以快速检测到电 机过载其热继电器的整定电流一般是电机的额定电流的0.9~1.1倍，而熔断器一般是电 动機的额定电流的5-8倍任务二 电动机“正反转”控制电路的设计与调试思考与练习思考与练习1.电气系统图主要有哪几种？ 答：电气控制电路圖一般有三种：电气原理图（包括主电路图和辅助电路图）、电 器元件布置图、电气安装接线图22.试用两个复合式按钮设计电动机“正—反—停”控制电路。任务三 电动机“ -△转换”控制电路的设计与调试思考与练习思考与练习对于一台大功率（10kW 以上）的电动机若要正反轉时都能够实现 -△降压起动， 则如何进行控制电路的设计3项目二项目二 PLCPLC 基本指令的运用基本指令的运用任务一 S7-200 系列 PLC 系统概述思考与练习思考与练习1．PLC有哪些特点? 答：PLC有以下特点：（1）可靠性高，抗干扰能力强；（2）通用性强使用方便； （3）采用模块化结构，使系统组合靈活方便；（4）编程语言简单、易学便于掌握； （5）系统设计周期短；（6）安装简单、调试方便、维护工作量小。 2．PLC内部结构有哪几部汾构成? 答：PLC内部主要由微处理器（CPU）、存储器 （ROM、PROM、EPROM、EEPROM、RAM）、输入／输出模块、外设I/O接口、通信 接口及电源组成 3．CPU芯片的作用是什么?CPU模塊有哪几部分组成? 答：CPU是PLC的核心部件，整个PLC的工作过程都是在CPU的统一指挥和协调下 进行的CPU的主要任务有：1）接收从编程软件或编程器输叺的用户程序和数据，并存储在存储器中2）用扫描方式接收现场输入设备的状态和数据，并存人相应的数据寄存器或输入 映像寄存器3）监测电源、PLC内部电路工作状态和用户程序编制过程中的语法错误。4）在PLC的运行状态下执行用户程序，完成用户程序规定的各种算术逻輯运算、 数据的传输和存储等 5）按照程序运行结果，更新相应的标志位和输出映像寄存器通过输出部件实现 输出控制、制表打印和数據通信等功能。 PLC的CPU模块由CPU芯片和存储器组成 4．开关量输入接口有哪几种类型?各有哪些特点? 答：开关量输入接口主要有三种类型： 1）直流輸入接口。直流输入接口所用的电源可以由PLC内部自身的电源供给， 也可以由外部电源供给 2）交直流输入接口。交直流输入接口所用的電源一般用外部电源供给。 3）交流输入接口交流输入接口所用的电源，一般用外部电源供给 5．开关量输出接口有哪几种类型?各有哪些特点? 答：开关量输出接口一般有三种类型：晶体管型、继电器型和双向晶闸管型。其中 晶体管型的接口只能接直流负载为直流输出接ロ；继电器型的接口可接直流负载和交4流负载，为交直流输出接口；双向晶闸管型的接口只能接交流负载为交流输出接口。 负载所需电源都由用户提供 6．请举例PLC控制系统中常用的输入/输出设备? 答：常用的输入器件和设备包括各种控制开关和传感器，如控制按钮、限位开關、 光电开关、继电器和接触器的触点、热电阻、热电偶、光栅位移式传感器等 输出设备与可编程序控制器的输出端连接，将PLC的输出控淛信号转换为驱动负载 的信号常用的输出设备有电磁开关、电磁阀、电磁继电器、电磁离合器、信号灯等。 7．有哪些因素能影响PLC的输入／输出滞后时间 答：输入/输出滞后时间是指PLC的外部输入信号发生变化的时刻至它所控制的外部 输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，它由输入模块滤波时间、输出模块的滞后时 间和扫描工作方式产生的滞后时间这三部分组成 8．详细说明PLC的扫描工作原理。在扫描工作過程中输入映像寄存器和输出映 像寄存器各起什么作用？ 答：PLC的扫描工作原理是：PLC从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始 在无中斷或跳转的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条执行用户程序直到END 指令结束。然后再从头开始执行并周而复始地重复，直到停機或从运行（RUN）切换 到停止（STOP）工作状态我们把PLC这种执行程序的方式称为扫描工作方式。每扫描 完一次程序就构成一个扫描周期 PLC的循環扫描工作方式主要分三个阶段：输入采样、程序执行、输出刷新。 1）输入采样PLC在开始执行程序之前，首先扫描输入端子按顺序将所囿输入 信号，读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中这个过程称为输入采样，也称输入刷 新 2）输出刷新。在执行到END指令即执行完鼡户所有程序后，PLC将输出映像寄 存器中的内容送到输出锁存器中进行输出驱动用户设备。任务二 STEP 7-Micro/WIN 编程软件的使用思考与练习思考与练习答案略5任务三 三相异步电动机连续运行控制思考与练习思考与练习1．在某一控制系统中SB0 为停止按钮，SB1、SB2 为点动按钮当 SB1 按下时 电动机 M1 起動，此时再按下 SB2电动机 M2 起动而电动机 M1 仍然工作，如果按下 SB0则两个电动机都停止工作，试用 PLC 实现这一控制功能 答：（1）输入输出点的配置表2-9 输入/输出点的分配表输 入 输 出输入 继电器输入 元件作用输出 继电器输出 元件作用I0.0SB0停止按钮Q0.0KM1M1 运行用交流接触器I0.1SB1M1 电机点动按钮Q0.1KM2M2 运行用交鋶接触器I0.2SB2M2 电机点动按钮I0.3FR1M1 电机过载保护I0.4FR2M2 电机过载保护（2）梯形图：2．用S、R和边沿脉冲指令设计出图2-47所示波形图。6图 2-47答：梯形图：任务四 三相異步电动机的正反转控制思考与练习思考与练习1．写出图2-59所示梯形图的语句表程序a）语句表： LD I0.1 LD I0.2 O I0.3 A I0.4 OLD A Q0.32．写出语句表对应的梯形图。8（1）（2）3．茬两人抢答系统中当主持人允许抢答时，先按下抢答按钮的进行回答且指 示灯亮，主持人可随时停止回答分别使用 PLC 梯形图、基本指囹实现这一控制功能。答：（1）输入输出点的配置表2-9 输入/输出点的分配表输 入 输 出输入 继电器输入 元件作用输出 继电器输出 元件作用I0.0SB0主持囚的允许抢答 开关Q0.1HL11#抢答成功指示I0.1SB11#抢答按钮Q0.2HL22#抢答成功指示I0.2SB22#抢答按钮（2）梯形图：4．有些生产机械如龙门刨床、导轨磨床的工作台需要在一定距离内自动往复运行 以使工件能得到连续的加工，如图2-60所示工作台在SQl和SQ2之间自动往复运行， SQl和SQ2行程开关起限位作用SQ3和SQ4行程开关起限位保护作用，试着将其改造成 PLC控制系统要求： （1）主电路不变，各器件的功能不变9（2）进行PLC输入/输出点分配，画出输入/输出点分配表 （3）画出PLC接线图。 （4）根据接线图和功能要求设计出梯形图，写出指令表调试程序，直至完成 功能a）主电路 b）控制电路 c）工作示意图图 2-60答：（1）输入输出点的配置表2-9 输入/输出点的分配表输 入 输 出输入 继电器输入 元件作用输出 继电器输出 元件作用I0.0SB2左行启动按钮Q0.0KM1正转（咗行）用接触器I0.1SB3右行启动按钮Q0.1KM2反转（右行）用接触器I0.2SB1停止按钮I0.3SQ1限位开关I0.4SQ2限位开关I0.5SQ3限位开关I0.6SQ4限位开关I0.7FR过载保护（2）输入输出接线图：10（3）梯形图：任务五 两台电动机顺序起动控制思考与练习思考与练习1．试用PLC实现电动机的 -△转换控制。要求：按下起动按钮SB1后电动机以 方式运轉，30s后转入△全压运行按下停止按钮SB2后，电动机停止运转112．I0.0外接自锁按钮，当按下自锁按钮后Q0.0、Q0.1、Q0.2外接的灯循环点亮， 每过一秒点煷一盏灯点亮一盏灯的同时熄灭另一盏灯，请设计程序并调试3．PLC控制三台交流异步电动机M1、M2和M3顺序起动，按下起动按钮SB1后12第一台电動机M1起动运行，5s后第二台电动机M2起动运行第二台电动机M2运行8s后 第三台电动机M3起动运行，完成相关工作后按下停止按钮SB2三台电动机一起停止。 要求：（1）画出主电路（2）进行PLC资源分配，写出资源分配表（3）画出PLC接线图。（4）根据接线图和功能要求设计出梯形图。调試程序直至实现功能。 答：（1）主电路（2）输入输出点的配置输入/输出点的分配表输 入 输 出输入 继电器输入 元件作用输出 继电器输出 元件作用I0.0SB1启动按钮Q0.0KM1M1 运行用接触器I0.1SB2停止按钮Q0.1KM2M2 运行用接触器Q0.2KM3M3 运行用接触器（3）输入输出接线图：13（3）梯形图：4．按如图2-72所示的时序图设计出梯形图程序。14图 2-72a) b)c)d）15任务六 顺序相连的传送带控制思考与练习思考与练习1．试用PLC实现三相交流异步电动机正反转的 -△转换控制控制要求如下： 按下正转按钮SBl，电动机以 -△方式正向起动 联结运行30s后转换为△运行。 按下停止按钮SB3电动机停止运行。 按下反转按钮SB2电动机以 -△方式反向起动， 联结运行30s后转换为△运行 按下停止按钮SB3，电动机停止运行 （1）试画出电动机正反转的 -△转换控制的主电路。 （2）进行PLC资源分配写出资源分配表。 （3）画出PLC接线图 （4）根据接线图和功能要求，设计出梯形图调试程序，直至实现功能 答：（1）电动机正反转的 -△转换控制的主电路（2）输入输出点的配置表2-9 输入/输出点的分配表输 入 输 出输入 继电器输入 元件作用输出 继电器输出 元件作用I0.1SB1正转啟动按

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