S7 1200 PLC编程及应用第三版 廖常初 课后习题答案.docx

1、S7 1200 PLC编程及应用第三版 廖常初 课后习题答案 S7-1200 PLC编程及应用第3版习题答案 习题答案由本文件和14个项目文件组成，几乎包含全部习题的答案。 第1章 1填空 1）CPU 1214C最多可以扩展_8_个信号模块、_3个通信模块。信号模块安装在CPU 边。左 边，通信模块安装在CPU的 的 右 2）CPU 1214C有集成的 14 点数字量输入、 10 点数字量输出、 2 点模拟量 点高速输入。点高速输出、 4 输入， 6 。 27648 +10V电压转换后对应的数字为 -27648 3）模拟量输入模块输入的-10 的硬件主要由哪些部件组成？S7-12002 模块、

2、信号板、信号模块和通信模块组成。CPU答：主要由 信号模块是哪些模块的总称？3答：信号模块包括数字量输入模块和数字量输出模块，模拟量输入模块和模拟量输出模 块。 怎样设置才能在打开博途时用项目视图打开最近的项目？4答：执行菜单命令“选项”“设置”，选中工作区左边浏览窗口的“常规”，勾选复选 。）（见图1-15框“打开最近的项目” 硬件组态有什么任务？5答：设备组态的任务就是在设备视图和网络视图中，生成一个与实际的硬件系统对应的虚拟系统，PLC、HMI和PLC各模块的型号、订货号和版本号，模块的安装位置和设备之间的通信连接，都应与实际的硬件系统完全相同。此外还应设置模块的参数，即给参数赋值。 怎

3、样设置保存项目的默认的文件夹？6答：执行菜单命令“选项”“设置”，选中工作区左边浏览窗口的“常规”。选中“存 储设置”区中的“默认存储位置”。用“浏览”按钮设置保存项目和库的文件夹（见图1-15）。 怎样设置数字量输入点的上升沿中断功能？7答：选中设备视图或设备概览中的CPU或有数字量输入的信号板，然后选中巡视窗口的“属性 常规 数字量输入”文件夹中的某个通道（见图1-17）。用复选框启用通道的上升 沿中断和下降沿中断功能，设置产生中断事件时调用的硬件中断组织块。 怎样设置数字量输出点的替代值？8答：首先选中设备视图或设备概览中的CPU、数字量输出模块或信号板，用巡视窗口选中“数字量输出”，选

4、择在CPU进入STOP模式时使用替代值（见图1-18）。选中左边窗口的（默认0，反之为1某个输出通道，用复选框设置其替代值。复选框内有“”表示替代值为 。的替代值） 500ms？9怎样设置时钟存储器字节？时钟存储器字节哪一位的时钟脉冲周期为答：选中设备视图中的CPU，再选中巡视窗口的“属性 常规 系统和时钟存储器” （见图1-21），用复选框启用时钟存储器字节和设置它的地址值。时钟存储器字节的第3位 。的时钟脉冲周期为500ms ，哪一位是首次扫描位？使用系统存储器默认的地址MB110 答：是首次扫描位。 第2章 1填空 1）数字量输入模块某一外部输入电路接通时，对应的过程映像输入位为 1状态

5、 ，梯 形图中对应的常开触点 接通 ，常闭触点 断开 。 2）若梯形图中某一过程映像输出位Q的线圈“断电”，对应的过程映像输出位为 0状态 ， 在写入输出模块阶段之后，继电器型输出模块对应的硬件继电器的线圈 断电 ，其常开触点 断开 ，外部负载 断电 。 3）二进制数2#0100 0001 1000 0101对应的十六进制数是16#4185，对应的十进制数是 16773，绝对值与它相同的负数的补码是2#1011 1110 0111 1011。 4）二进制补码2#1111 1111 1010 0101对应的十进制数为-91 。 5) 是输出字节 QB4 的第 2 位。 6) MW 4由 MB 4

6、 和 MB 5 组成，MB 4 是它的高位字节。 7) MD104由MW 104 和MW 106 组成，MB 107 是它的最低位字节。 2S7-1200可以使用哪些编程语言？ 答：可以使用梯形图（LAD）、函数块图（FDB）和结构化控制语言（SCL）。 3S7-1200的代码块包括哪些块？代码块有什么特点？ 答：OB、FB、FC统称为代码块，代码块包含程序。 4RAM与FEPROM各有什么特点？ 答：芯片的电源消失后，RAM存储的数据将会丢失，而EEPROM存储的数据不会丢失。RAM的价格便宜，工作频率比EEPROM高得多。 5装载存储器和工作存储器各有什么作用？ 答：装载存储器是非易失性的

7、存储器，用于保存用户程序、数据和组态信息。工作存储器是集成在CPU中的高速存取的RAM，CPU将用户程序中与程序执行有关的部分复制到工作存储器。CPU断电时，工作存储器中的内容将会丢失。 6字符串的第一个字节和第二个字节存放的是什么？ 答：字符串的第一个字节是字符串的最大字符长度，第二个字节是字符串当前有效字符的个数。 7数组元素的下标的下限值和上限值分别为1和10，数组元素的数据类型为Word，写出数组的数据类型表达式。 。Array1.10 of Word答：数组的数据类型表达式为8在符号名为Pump的数据块中生成一个由50个整数组成的一维数组，数组的符号名为Press。此外生成一个由Bo

8、ol变量Start、Stop和Int变量Speed组成的结构，结构的符号名为Motor。 解：数组和结构见下图。 9在程序中怎样用符号地址表示第8题中数组Press的下标为15的元素？怎样用符号地址表示第8题的结构中的元素Start？ 答：数据块Pump中数组Press的下标为15的元素：”Pump”. Press15，结构Motor中的元素Start：”Pump”.。 10在变量表中生成一个名为“双字”的变量，数据类型为DWord，写出它的第23位和第3号字节的符号名。 答：名为“双字”的变量第23位：“双字”.x23，第3号字节：“双字”.b3。 11:P和有什么区别，为什么不能写外设输入

9、点？ 答：:P是外设输入，可以用它立即读取CPU的数字量输入端外部的电路的状态。是CPU内部的存储器中的过程映像输入位。在每次扫描循环开始时，CPU读取的外部输入电路的状态，并将它们存入过程映像输入区。 12怎样将的值立即写入到对应的输出模块？ 答：用的常开触点控制:P的线圈。 13怎样设置梯形图中触点的宽度和字符的大小？ 答：用菜单命令“选项”“设置”打开“设置”编辑器（见图2-23），选中工作区左边窗口中的“PLC编程”文件夹，右边窗口“字体”区的“大小”选择框用来设置程序编辑器中字体的大小。用“操作数域”的“最大宽度”设置操作数域水平方向可以输入的最大 字符数。14怎样切换程序中地址的显

10、示方式？ 答：单击程序编辑器工具栏上的按钮，用下拉式菜单选择只显示绝对地址、只显示符号地 种地址显示方式之间切换。址，或同时显示两种地址。单击工具栏上的按钮，可以在上述315怎样设置块的“优化的块访问”属性？“优化的块访问”有什么特点？ 答：用右键单击项目树中的某个全局数据块、FB或FC，选中快捷菜单中的“属性”，再勾选打开的对话框的“属性”视图中的“优化的块访问”复选框。 设置后变量以优化的方式保存，可以提高存储区的利用率。只能用符号地址的方式访问声明的变量。 16什么是MAC地址和IP地址？子网掩码有什么作用？ 答：MAC地址是以太网接口设备的物理地址。通常由设备生产厂家将MAC地址写入E

11、EPROM或闪存芯片。在网络底层的物理传输过程中，通过MAC地址来识别发送和接收数据的主机。MAC地址是48位二进制数，分为6个字节，一般用十六进制数表示。 IP地址由32位二进制数组成，是网际协议地址。IP地址通常用十进制数表示，用小数点分隔。 子网掩码由32位二进制数组成，用于将IP地址划分为子网地址和子网内节点的地址。 地址和子网掩码？IP通信时，怎样设置网卡的S7-1200计算机与17答：计算机网卡的IP地址中前3个字节的子网地址应与PLC的相同，IP地址的第4个字节是子网内设备的地址，可以取0255中的某个值，但是不能与子网中其他设备的IP地址重叠。 18写出S7-1200 CPU默

12、认的IP地址和子网掩码。 答：S7-1200 CPU默认的IP地址和子网掩码分别为和。 19怎样打开S7-PLCSIM和下载程序到S7-PLCSIM？ 答：选中项目树中的PLC，单击工具栏上的“开始仿真”按钮，S7-PLCSIM被启动。如果出现“扩展的下载到设备”对话框，设置好“PG/PC接口的类型”为PN/IE，“PG/PC接口”为PLCSIM S7-1200/1500，用以太网接口下载程序。单击“开始搜索”按钮，“目标子网中的兼容设备”列表中显示出搜索到的仿真CPU的以太网接口的IP地址。单击“下载”按钮，开始下载。 20程序状态监控有什么优点？什么情况应使用监控表？ 答：使用程序状态监控

13、，可以形象直观地看到梯形图中触点、线圈的状态和指令方框输入、输出参数的当前值。 如果需要同时监控的变量不能在程序编辑器中同时显示，可以使用状态表监控功能。 21修改变量和强制变量有什么区别？ 答：修改变量功能将数值写入PLC中的变量，不能写入I区的地址。写入的数据可能因为程序的运行被改写。 只能强制外设输入和外设输出。在执行用户程序之前，强制值被用于输入过程映像。在处理程序时，使用的是输入点的强制值。在写外设输出点时，强制值被送给过程映像输出，输出值被强制值覆盖。强制值在外设输出点出现，并且被用于过程。 变量被强制的值不会因为用户程序的执行而改变。被强制的变量只能读取，不能用写访 问来改变其强

14、制值。 第3章 本章程序在项目“3章习题答案”中。 1填空 1) RLO是 逻辑运算结果 的简称。 2）接通延时定时器的IN输入电路_接通 时开始定时，定时时间大于等于预设时间时， 。状态 Q变为0。IN输入电路断开时，当前时间值ET 被清0 ，输出 1输出Q变为状态 3）在加计数器的复位输入R为 0状态，加计数脉冲输入信号CU的 上升沿 ，如果计数 器值CV小于 允许的最大值 ，CV加1。CV大于等于预设计数值PV时，输出Q为 1状态 。 状态。Q变为 0 状态时，CV被清0 ，输出1复位输入R为 4）每一位BCD码用 4 位二进制数来表示，其取值范围为二进制数2#00002#1001。BC

15、D 码2#0000 0001 1000 0101对应的十进制数是185。 5）如果方框指令的ENO输出为深色，EN输入端有能流流入且指令执行时出错，则ENO 能流流出。没有端 2# 0110 2# 1101 1010 26）MB2的值为2#1011 0110，循环左移2位后为，再左移位后为 。1000 。4位后为2# 1111 1011 0110 11007）整数MW4的值为2#1011 0110 1100 0010，右移 种边沿检测指令各有什么特点？42答：以上升沿检测为例，P触点用于检测触点上面的地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。其他3种指令都是用来检测RLO的上升沿。P线圈用于检测能

16、流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。其他3种指令都是直接输出检测结果。R_TRIG指令用背景 指令用边沿存储位来保存它。P_TRIGCLK端信号的状态，而数据块保存上一次扫描循环3用TON线圈指令实现图3-22振荡电路的功能。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 4在全局数据块中生成数据类型为IEC_TIMER的变量T1，用它提供定时器的背景数据，实现接通延时定时器的功能。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 5在全局数据块中生成数据类型为IEC_CONTER的变量C1，用它提供计数器的背景数据，实现加计数器的功能。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 6在MW2等于3592或MW

17、4大于27369时将置位，反之将复位。用比较指令设计出满足要求的程序。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 码？BCD7监控表用什么数据格式显示 。16#答：用十六进制格式8AIW64中A/D转换得到的数值027648正比于温度值0800C。用整数运算指令编写程序，在的上升沿，将IW64输出的模拟值转换为对应的温度值（单位为C），存放在MW30中。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 9频率变送器的量程为4555Hz，被IW96转换为027648的整数。用“标准化”指令和“缩放”指令编写程序，在的上升沿，将AIW96输出的模拟值转换为对应的浮点数频率值，单位为Hz，存放在MD34中。 程序见下

18、图和项目“3章习题答案”。 10编写程序，在的下降沿将MW50MW68清零。 答案之一的程序见下图和项目“3章习题答案”。 11用控制接在QB1上的8个彩灯是否移位，每2s循环左移1位。用IB0设置彩灯的初始值，在的上升沿将IB0的值传送到QB1，设计出梯形图程序。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 为什么必须采用脉冲执行方式？SWAP12字节交换指令答：如果不采用脉冲执行方式，每个扫描周期都要执行一次交换指令，最终交换了多少次是不确定的，如果交换了偶数次，实际上没有交换。 13编写程序，将MW10中的电梯轿厢所在的楼层数转换为2位BCD码后送给QB2，通过两片译码驱动芯片和七段显示器显示楼

19、层数（见图3-41）。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 14半径（小于1000的整数）在中，取圆周率为，用浮点数运算指令编写计算圆周长的程序，运算结果转换为整数，存放在中。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 15以度为单位的整数格式的角度值在MW8中，在的上升沿，求出该角度的正弦值，运?5 中，设计出程序。MD12为单位的双整数，存放在算结果转换为以10程序见下图和项目“3章习题答案”。 16编写程序，在的上升沿，用“与”运算指令将MW16的最高3位清零，其余各位保持不变。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 17编写程序，在的上升沿，用“或”运算指令将变为1，QB3其余各位保持不变。

20、程序见下图和项目“3章习题答案”。 18按下起动按钮，控制的电机运行30s，然后自动断电，同时控制的制动电磁铁开始通电，10s后自动断电。设计梯形图程序。 程序见下图和项目“3章习题答案”。 19编写程序，为1状态时求出MW50MW56中最小的整数，存放在MW58中。 答案之一的程序见下图和项目“3章习题答案”。 系统时间和本地时间分别是什么时间？怎样设置本地时间的时区？20系统时间是格林尼治标准时间，本地时间是根据当地时区设置的本地标准时间。 选中设备视图中的CPU，再选中巡视窗口的“属性 常规 时间”，可以设置本地时间的时区。 第4章 1填空 1）背景数据块中的数据是函数块的 接口区 中的

21、参数和数据（不包括临时数据和常数）。 2）在梯形图中调用函数和函数块时，方框内是块的 形参，方框外是对应的实参。方框 的左边是块的输入参数和输入/输出参数，右边是块的_输出 参数。 3）S7-1200在起动时调用 OB 100。 2函数和函数块有什么区别？ 答：函数块有背景数据块，函数没有背景数据块。只能在函数内部访问它的局部变量。其他代码块或HMI（人机界面）可以访问函数块的背景数据块中的变量。函数没有静态变量，函数块有保存在背景数据块中的静态变量。函数块的局部变量有默认值（初始值），函数的局部变量没有默认值。函数块的输出参数值不仅与来自外部的输入参数有关，还与用静态数据保存的内部状态数据有

22、关。 3什么情况应使用函数块？ 答：如果代码块有执行完后需要保存的数据，应使用函数块，而不是函数。 4组织块与FB和FC有什么区别？ 答：出现事件或故障时，由操作系统调用对应的组织块，FB和FC是用户程序在代码块中调用的。组织块的输入参数是操作系统提供的启动信息。组织块没有输出参数、InOut参 数和静态数据。5怎样实现多重背景？ 答：首先生成函数块（例如FB1“电动机控制”），再生成FB3，去掉FB1和FB3“优化的块访问”属性。在FB3的接口区生成数据类型为FB1的静态变量“1号电动机”和“2号电动机”。在FB3中调用FB1，选中调用选项对话框中的“多重背景DB”。选中列表中的“1号电动机

23、”，用FB3的静态变量“1号电动机”提供FB1的背景数据。 6在什么地方能找到硬件数据类型变量的值？ 答：PLC变量表的“系统常量”选项卡列出了项目中的硬件数据类型变量的值。 硬件组态时硬件组件和中断事件属性中的“硬件标识符”就是对应的硬件数据类型变量的值。 7设计循环程序，求DB1中10个浮点数数组元素的平均值。 程序见下图和项目“4章习题7-9”。 在DB1中创建数据类型为Array1.10 of real的数组“数组1”。 8设计求圆周长的函数FC1。 程序见下图和项目“4章习题7-9”。 9设计FC2来计算以度为单位的温度测量值。 程序见下图和项目“4章习题7-9”。 10用循环中断组

24、织块OB30，每将QW1的值加1。在的上升沿，将循环时间修改为。设计出主程序和OB30的程序。 答案见项目“4章习题10”。 11编写程序，用启动时间中断，在指定的日期时间将置位。在的上升沿取消时间中断。 答案见项目“4章习题11”。组态时设置时区为北京。 12编写程序，在的下降沿时调用硬件中断组织块OB40，将MW10加1。在的上升沿时调用硬件中断组织块OB41，将MW10减1。 答案见项目“4章习题12”。 第5章 1简述划分步的原则。 答：一般情况下步是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一步之内，各输出量的ON/OFF状态不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的。 2简述转换实现的条件

25、和转换实现时应完成的操作。 答：转换实现必须同时满足两个条件： 1）该转换所有的前级步都是活动步。 2）相应的转换条件得到满足。 转换实现时应完成以下两个操作： 1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。 2）使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。 3试设计满足图5-30所示波形的梯形图。 4试设计满足图5-31所示波形的梯形图。 所示波形对应的顺序功能图。5-32画出图5 M1.0M4.0I0.2M4.1Q0.1Q0.0 I0.0Q0.2Q0.0M4.2 I0.1Q0.2M4.3 I0.3 :6冲床的顺序功能图 M1.0初始化脉冲M4.0松开Q0.0R.

26、I0.3I0.0I0.4起动Q0.0S”T1“M4.1夹紧2s.Q”“T1 M4.2Q0.1工件右行I0.1右限位Q0.3M4.3冲头下行I0.2下限位Q0.4M4.4冲头上行I0.3上限位Q0.2M4.5工件左行.I0.4左限位 小车运动的顺序功能图：7 M1.0 M4.0.I0.3I0.2起动Q0.0M4.1右行I0.1 Q0.1M4.2左行I0.0Q0.0M4.3I0.1Q0.1M4.4I0.2 8指出图5-35的顺序功能图中的错误。 题8的答案：初始步应为双线框；最上面的转换旁边没有转换条件；步和之间无转换；转换与最上面的转换之间没有步，最上面的水平有向连线应放在最上面的转换之下。输入

27、不能作为动作；一般用输入、定时器和计数器的触点和它们的逻辑组合作转换条件，不用输出位（Q）作转换条件；步的后面没有转换和步，系统运行到步时会“死机”。 图5-35 题8的图 9某组合机床动力头进给运动控制系统的顺序功能图： M1.0 M4.0.I0.1I0.0起动Q0.2Q0.0M4.1快进I0.2中限位 Q0.0M4.2工进I0.3右限位 M4.35s暂停”“T1 .Q“T1” M4.4Q0.2Q0.1快退 的图图5-36 题9I0.1左限位 所示信号灯控制系统的顺序功能图，为启动信号。5-37图10 M1.0 Q0.0M4.0 I0.0 4sQ0.0M4.1”“T1.Q“T1” Q0.16

28、sM4.2”“T2.Q“T2” 5sQ0.2M4.3”T3“Q0.1的图37 题10图5-“T3”.Q 11设计出图5-38所示的顺序功能图的梯形图程序，定时器”T1”的预设值为5s。 答案见项目“5章习题11”。 12设计出图5-39所示的顺序功能图的梯形图程序。 答案见项目“5章习题12”。 13设计出题5-6中冲床控制系统的梯形图。 答案见项目“5章习题13”。 14设计出题5-7中小车控制系统的梯形图。 答案见项目“5章习题14”。 15设计出题5-9中动力头控制系统的梯形图。 答案见项目“5章习题15”。 16设计出题5-10中信号灯控制系统的梯形图。 答案见项目“5章习题16”。

29、17设计出图5-40所示的顺序功能图的梯形图程序。 答案见项目“5章习题17”。调试时应注意，在为0状态时，如果转换条件满足，从步转换到以后，将会立刻转换到步。 18设计出图5-41所示的顺序功能图的梯形图程序。 答案见项目“5章习题18”。 第6章 1简述主从通信方式防止各站争用通信线采取的控制策略。 答：主从通信网络只有一个主站，其他的站都是从站。主站首先向某个从站发送请求帧（轮询报文），该从站接收到后才能向主站返回响应帧。主站按事先设置好的轮询表的排列顺序对从站进行周期性的查询，并分配总线的使用权。 2简述以太网防止各站争用总线采取的控制策略。 答：发送站在发送报文之前，先监听一下总线是

30、否空闲，如果空闲，则发送报文到总线上。在发送报文开始的一段时间边发送边接收，把接收到的数据和本站发送的数据相比较，若不相同则说明发生了冲突，立即停止发送报文，并发送一段简短的冲突标志，来通知总线上的其他站点。 3简述令牌总线防止各站争用总线采取的控制策略。 答：令牌网开始运行时，由指定的站产生一个空令牌沿逻辑环传送。要发送报文的站等到令牌传给自己，判断为空令牌时才能发送报文。发送站写入要传送的信息，然后将载有报文的令牌送入环网传输。令牌返回发送站时，如果报文已被接收站复制，发送站将令牌置为“空”，送上环网继续传送，以供其他站使用。 4开放式用户通信有什么特点？指令TSEND_C和TRCV_C有什么优点？ 答：基于CPU集成的PN接口的开放式用户通信用程序建立和断开事件驱动的通信连接，在运行期间也可以修改连接。指令TSEND_C和TRCV_C有建立和断开连接的功能，使用它们以后不需要调用TCON和TDISCON指令。 5简述开放式用户通信的组态和编程的过程。 答：生成两块CPU，设置CPU的IP地址和子网掩码。启用双方的MB0为时钟存储器字节。在网络视图中用拖拽的方法建立双方的连接。