机电控制与可编程控制器作业四.docx

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机电控制与可编程控制器作业四

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机电控制与可编程控制器

技术作业4

一、填空题

1．PLC按应用环境分为和控制室安装两类。

2．PLC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，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S7-200CPU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。

（）

2．PLC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。

（）

5．PLC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。

（）

8．RS-232串行通信的传输速率较高，可以远距离传输。

（）

9．PROFIBUS-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。

（）

10．PLC的通信协议定义了主站和从站，网络中的主站和从站互相之间可以发出请求。

（）

11．S7-200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STEP7-Micro/MIN软件编程时上载或下载应用程序是应用PPI协议实现。

（）

14．PPI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S7-200PLC通过与计算机连接来进行程序的上传和下载，其使用的接口为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。

（）

17．S7-200可以通过CP-243-1IT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。

（）

18．PLC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

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？

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。

2．两台三相交流电动机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，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10s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；

（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、CP243-1IT7、EM241MODEM8、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、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、I／O模块的选择、电源模块的选择等。

（3）分配I／O点，绘制I／O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）：

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）

图电机控制的PLC程序

2．两台三相交流电动机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。

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

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）

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）

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10s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；

（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）

图电机顺序控制的PLC程序