电气控制与PLC应用第58章习题与思考题参考解答.docx
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电气控制与PLC应用第58章习题与思考题参考解答
第5章S7-200PLC的指令系统
习题与思考题
1.S7-200指令参数所用的基本数据类型有哪些？
答：
S7-200PLC的指令参数所用的基本数据类型有1位布尔型（BOOL）、8位无符号字节型
（BYTE）、8位有符号字节型（SIMATIC模式仅限用于SHRB指令）、16位无符号整数（WORD）16位有符号整数（INT）、32位无符号双字整数（DWORD）32位有符号双字整数（DINT）、32位实数型（REAL）。
实数型（REAL）是按照ANSI/IEEE754-1985标准（单精度）的表示格式规定。
2~255字节的字符串型（STRING
2.立即I/O指令有何特点？
它应用于什么场合？
答：
立即指令允许对输入和输出点进行快速和直接存取。
当用立即指令读取输入点的状态
时，相应的输入映像寄存器中的值并未发生更新；用立即指令访问输出点时，访问的同时，相
应的输出映像寄存器的内容也被刷新。
由于立即操作指令针对的是I/O端口的数字输入和数字
输出信号，所以它们的位操作数地址只能是物理输入端口地址lx.x和物理输出端口地址Qx.x。
3.逻辑堆栈指令有哪些？
各用于什么场合？
答：
复杂逻辑指令，西门子称为逻辑堆栈指令。
主要用来描述对触点进行的复杂连接，并
可以实现对逻辑堆栈复杂的操作。
复杂逻辑指令包括：
ALDOLDLPSLRDLPP和LDS这些指令中除LDS外，其余指令都无操作数。
这些指令都是位逻辑指令。
栈装载与指令ALD用于将并联子网络串联起来。
栈装载或指令OLD用于将串联子网络并联起来。
逻辑推入栈指令LPS,在梯形图中的分支结构中，用于生成一条新的母线，左侧为主控逻
辑块时，第一个完整的从逻辑行从此处开始。
逻辑读栈指令LRD在梯形图中的分支结构中，当左侧为主控逻辑块时，该指令用于开始第二个和后边更多的从逻辑块。
逻辑栈弹出指令LPP,在梯形图中的分支结构中，用于恢复LPS指令生成的新母线。
装入堆栈指令LDS复制堆栈中的第n级值，并将该值置于栈顶。
原栈中各级栈值依次下移一级，栈底值被推出栈而丢失。
4.定时器有几种类型？
各有何特点？
与定时器相关的变量有哪些？
梯形图中如何表示这些变量？
答：
S7-200系列PLC的主机有256个定时器T0~T255,分为三种类型，每种类型的时间分辨率（或称为时基/时间增量/时间单位）又分为三种，如下表所示。
（1）接通延时定时器指令TON用于接通单一间隔定时。
（2）有记忆接通延时定时器指令TONR用于累计若干个时间间隔。
只能用复位指令进行复位操作，使当前值清零。
（3）断开延时定时器指令TOF用于断开后的单一间隔定时。
定时器类型
时间分辩率
/ms
计时范围
/s
定时器号
接通延时定时器TON
断开延时定时器TOF
1
0~32.767
T32，T96
10
0~327.67
T33〜T36，T97〜T100
100
0~3276.7
T37〜T63，T101〜T255
有记忆接通延时定时器
TONR
1
0~32.767
T0，T64
10
0~327.67
T1〜T4，T65〜T68
100
0~3276.7
T5〜T31，T69〜T95
与定时器相关的变量有：
一个16位的当前值寄存器，用以存放计时累计的当前值（INT,最大计时值32767,单位ms或10ms或100ms,取决于时间分辨率）；
一个16位的预设值寄存器，用以存放定时时间的预设值PT（INT）；
一位状态位（BOOL，用以反映定时器的定时时间是否达到的状态，称为定时器位。
使能输入IN，用于控制定时器的工作状态。
5.计数器有几种类型？
各有何特点？
与计数器相关的变量有哪些？
梯形图中如何表示这
量？
答：
类型：
S7-200系列PLC的计数器指令有两大类：
通用计数器指令和高速计数器指令。
通用计数器指令有3种：
增计数器指令CTU减计数器指令CTD和增减计数器指令CTUD特点：
（1）增计数器指令CTU
每当增计数输入CU发生一次从OFF到ON的转换（正跳变-上升沿）时，该计数器的当前值就增加1。
如果当前值Cxxx＞预设值PV,则计数器位=ON否则，计数器位=OFF。
当前值达到预设值后继续计数，计数当前值到最大值（32,767）时，计数器停止。
当复位输入R接通或执行复位指令时，计数器被复位，计数器位=OFF当前值=0。
（2）增减计数器指令CTUD
利用LD装载预设值。
当装载输入LD接通时，计数器复位，计数器位=OFF,当前值=预设值PV。
每当减计数输入CD发生一次从OFF到ON的转换（正跳变-上升沿）时，该计数器的当前值就减1。
计数当前值到o时，计数器停止，计数器位=on当前值=0。
利用复位指令复位时，CTD十数器位变为OFF当前值变为0（教材P131有误）。
（3）减计数器指令CTD
每当增计数输入CU发生一次从OFF到ON的转换时，该计数器的当前值就增1;每当减计
数输入CD发生一次从OFF到ON的转换时，该计数器的当前值就减1。
如果当前值Cxxx＞预设值PV,则计数器位=ON否则，计数器位=OFB当前值达到预设值后继续计数（增或减）。
当增计数达到最大值（32,767）时，在增计数输入端CU的下一个上升沿导致当前计数值绕回到最小值（-32,768）。
同样，计数达到最小值（-32,768）时，减计数输入端CD的下一个上升沿会导致当前计数值绕回到最大值（32,767）。
所以，CTUD是一个循环计数器，计
数范围从-32768~+32767。
当复位输入R接通或执行复位指令时，该计数器被复位。
复位时，计数器位=OFF,当前值
=0。
与计数器有关的变量及在梯形图中的表示方法：
计数器地址：
C0~C255常数
计数器当前值：
C0~C255，INT型计数器的预设值（PV）：
INT型计数器位：
C0~C255BOOL型增/减计数信号输入：
能流，B00型
复位输入：
能流，BOOL型装载信号输入：
能流，BOO型
6.不同分辨率的定时器的当前值是如何刷新的？
答：
不同分辨率的定时器，它们当前值的刷新时机是不同的，具体情况如下：
1ms分辨率定时器启动后，定时器对1ms的时间间隔（时基信号）进行计时。
定时器位和
当前值每隔1ms刷新一次，与扫描周期不同步。
换句话说，如果扫描周期大于1ms,则在一个
扫描周期中定时器位和当前值可能要刷新多次。
10ms分辨率定时器启动后，定时器对10ms的时间间隔进行计时。
程序执行时，在每次扫
描周期开始对10ms定时器刷新，其方法是以当前值加上累积的10毫秒间隔的数目（自上一次
扫描开始算起）,所以在一个扫描周期内定时器当前值和定时器位保持不变。
100ms分辨率定时器启动后，定时器对100ms的时间间隔进行计时。
只有在执行到这些定
时器指令时,这些定时器的当前值才被刷新（当前值加上积累的100毫秒间隔的数目（自前一
次扫描开始算起））。
7.写出图5-50所示梯形图的语句表程序。
（原题程序不分网络,应该按右图所示修改）
图5-50习题7梯形图答：
语句表程序如下网络1//网络标题
LDI0.0
OI0.3
LDI0.1
OI0.4
ALD
ANI0.2
=Q0.1
网络2
LDQ0.1
TONT37,+30
网络3
LDT37
SQ0.2,4
网络4
LDI0.1
SQ0.3,1
8.
写出图5-51所示梯形图的语句表程序。
答：
语句表程序如下
网络1//网络标题
LD10.4
EU
SHRBI0.5,V3.0,+4
网络2
LDI0.1
LPS
AV3.0
SQ3.0,2
LRD
AV3.1
RQ3.1,1
LRD
AV3.2
SQ3.2,3
LPP
AV3.3
RQ3.3,1
9.用自复位式定时器设计一个周期为5s，脉冲为一个扫描周期的脉冲串信号。
答案
答：
如果使用100ms时基的定时器，梯形图程序和语句表程序分别如答案图14a）、
图14b）所示。
其中答案图14b）所示要比答案图14a）好一些。
网络1//自复位定时器
//网络注释
LDNT37
TONT37,+50
网络2//输出脉冲串
答案图14a）
网络1//自复位定时器
//网络注释
LDNQ1.0
TONT37,+50
网络2//输出脉冲串
14c）所示。
如果使用10ms时基的定时器，梯形图程序和语句表程序如答案图
网络1//自复位定时器
//网络注释
LDNQ1.0
TONT33,+500
网络2//输出脉冲串
答案图14c）
LDT33
=Q1.0
如果使用1ms时基的定时器，梯形图程序和语句表程序如答案图14d）所示。
网络1//自复位定时器
//网络注释
LDNQ1.0
TONT32,+5000
网络2//输出脉冲串
答案图14d）
LDT32
=Q1.0
10.
设计一个计数范围为50000的计数器。
网络1
10.0
LD
LDM0.0
CTUC20,50
网络2
LD
C20
=
M0.0
答案图15
LD
M0.0
LD
I0.1
CTU
C30,1000
网络3
//网络注释
11.用置位、复位（S、R）指令设计一台电动机的启、停控制程序。
答：
梯形图程序和语句表程序分别如答案图16所示。
网络1
LD
I0.0
S
Q1.1,1
网络2
LD
I0.1
R
Q1.1,1
答案图16
12.用顺序控制继电器（SCR）指令设计一个居室通风系统控制程序，使3个居室的通风机自
动轮流地打开和关闭。
轮换时间间隔为1h。
答：
用PLC输出端点Q0.0~Q0.2分别控制三个通风机，10.1接启动按钮开关，10.2接停止按钮开关，梯形图程序和语句表程序分别如答案图17所示。
答案图17
习题与思考题5-12:
居室通风系统控制程序
网络
1//初始状态
〃激活第一个SCR段
LD
I0.1
AN
Q0.0
AN
Q0.1
AN
Q0.2
S
S0.1,1
网络
2//SCR段1:
//起动通风机1，/并延时1h
LSCRS0.1
网络
3//起动通风机1
//网络注释
LD
SM0.0
S
Q0.0,1
网络
4//计时1h（3600s）
LDN
M0.0
TON
T37,18000
网络
5
LD
T37
M0.0
网络
6
LD
M0.0
LD
C20
CTD
C20,2
网络
7//计时到后,
〃关闭通风机1,
//激活SCR段2,
〃并停止本SCR段
LDC20
RQ0.0,1
SCRTS0.2
网络8
SCRE
网络9SCR段2:
起动通风机2,并延时1h
LSCRS0.2
Network10//起动通风机2
//网络注释
LDSM0.0
SQ0.1,1
Network11//计时1h（3600s）
LDNM0.1
TONT38,
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