第一章 可编程控制器简介 第二章 PLC实验箱的介绍根据大部分高校使用的可编程控制器一课的教材选用情况，本实验箱选用的为西门子S7-200PLC作为控制器。它是一种适于小规模应用的PLC，所以价格低廉，而且具有扩展能力，可以扩展EEPROM存储器和I/O端子的数量。本实验箱的设计采用活动结构，即PLC和实验部分的安装是活动的，PLC上所有的输出、输入端子通过引线连接到实验箱的面板上。这样的好处是一方面，学生在作实验时不需要用锣丝刀来做导线的连接，只要将所配的连接线的两头分别插入所需的端子即可。另一方面，如果用户需要安装别的牌号的PLC，只要将西门子PLC取下，直接安装即可。在实验的设计上，本着循序渐进的方式，从“基本指令实验”开始，让学生有机会通过基本指令的练习，掌握PLC的编程和梯形图的使用方法。本实验箱设计了以下实验：1PLC基本指令编程练习实验2十字路口交通灯控制3电机正反转模拟4四层电梯控制模拟实验5机械手模拟实验6抢答器控制7闪烁灯控制8液体混合装置的控制9水槽水位控制10运料小车控制本实验箱允许用户选择学生实验时程序的输入方式。用户可以选择在微机上输入程序或用手编程器输入程序。这一方式使用户在设计实验时具有较大的灵活性。为保证安全，本实验箱所有的输出输入端子均采用低压供电。本实验箱可以完成演示和自己编程两种实验功能，它包括10个已有实验例子。其具体实验用下表显示: 可编程控制器实验箱一览表四层电梯控制实验机械手控制实验运料控制实验 电机正反转控制实验闪烁灯实验十字路口交通灯实验水塔水位控制实验PLC主机抢答器实验液体混合控制实验基本指令实验1、 实验箱的硬件装置(1)本实验箱的PLC采用220V交流电压供电，它的端子分为L和N(火线和零线)，还有一个地线。(2) 此实验箱输入的公共端从实验箱面板的下面通过连线连到各输入按钮，表面不再给出接线孔，而PLC的各输入端口I0.1、I0.2、Q0.2等用接线座从PLC引到面板表面，各个具体的实验所用的输入也用接线座引到实验装置面板上，二者的接线座用接线端子连接以构成回路，形成本实验箱的输入。(3)而本实验箱的输出端包括PLC本身所带的输出端和一块输出端扩展模块(PLC的输出采用直流供电)，还有PLC的输出供电模块，把它们所有公共端连接到一起作为输出端的公共端。这个总的输出公共端从实验箱的面板下面通过连到供电模块的地端，输出供电模块的高电压再连到各输出指示。输出指示的另一端连接到实验箱面板的接线座上(每个输出指示有标号与输出接线座的标号相对应)，PLC的各输出端口通过导线连接到面板上的输出接线座，这两种接线座通过接线端子连接起来构成输出的回路。 第三章 S7-200 编程系统入门第四章 S7-200 编程软件的应用要打开STEP7Micro/WIN，可以双击STEP7Micro/WIN图标，也可以在命令菜单中选择StartSIMATICSTEP7Micro WIN3.2.。工具栏为常用菜单命令的快捷方式提供按钮。你可以显示或隐藏任意工具栏。操作栏为访问STEP7Micro/WIN中不同的程序组件提供了一组图标。指令树显示了所有的项目对象和创建你 的控制程序所需要的指令。你可以将指令从指令树中拖到你的应用程序中，也可用双击指令的方法将该指令插入到程序编辑器中的当前光标所在地。程序编辑器中包括程序逻辑和局部变量表。你可以在局部变量表中为临时的局部变量定义符号名。在程序编辑器的底部有子程序和中断服务程序的标签。点击这些标签，你可以在主程序、子程序和中断服务程序之间的转换。STEP7Micro/WIN提供三种编辑器来创建你的程序：梯形图（LAD）、语句表（STL）和功能块图（FBD）。用任何一种程序编辑器编写的程序，都可以用另外一种程序编辑器来浏览和编辑，但要遵循一些输入规则。STL编辑器的特点：STL编辑器按照文本语言的形式显示程序。STL编辑器允许你输入指令助记符来创建你的控制程序。语句表也允许你创建用LAD和FBD编辑器无法创建的程序。这是因为你在使用S7200的本族语言进行编程，而在图形编辑器中，为了正确地画出图形，必须遵守一些规则。如图所示，这些基于文本的概念与汇编语言编程非常相似。S7200从上到下按照程序的次序执行每一条指令，然后回到程序的开始重新执行。STL使用一个逻辑堆栈来分析控制逻辑。你插入STL指令来处理堆栈操作。 LD I0.0 /读一个输入 A I0.1 /与另一个输入“与” = Q1.0 /写一个输出值STL程序举例当你选择STL编辑器时，考虑以下要点：1 TL最适合于有经验的程序员2STL有时让你能够解决用LAD或FBD不容易解决的问题3当你使用STL编辑器时，只能使用SIMATIC指令集。4虽然你可以用STL编辑器查看或者编辑用LAD或FBD编辑器编写的程序，但是反之不一定成立。LAD或者FBD编辑器不一定总能显示所有利用STL编辑器编写的程序。LAD编辑器的特点LAD编辑器以图形方式显示程序，与电气接线图类似。梯形图程序允许程序仿真来自电源的电流通过一系列的逻辑输入条件，决定是否能使逻辑输出。一个LAD程序包括左侧提供能流的能量线。闭合的触点允许能流经过并到达下一个元素；打开的触点回阻塞能流。逻辑控制是分段的，程序在同一时间执行一段，从左到右，从上到下。不同的指令用不同的图形符号来表示 。它包括三种基本形式。触点代表逻辑输入条件，例如：开关、按钮或内部条件等。线圈通常表示逻辑输出结果，例如：灯负载、电机启动器、中间继电器或者内部输出条件。盒表示其它一些指令，例如：定时器、计数器或者数学运算指令。当你选择LAD编辑器时，考虑以下要点：1 形图逻辑易于初学者使用2 形表示法易于理解而且全世界通用3 LAD编辑器能够使用SIMATIC和IEC11313指令集。4 可以使用STL编辑器显示所有用SIMATIC LAD编辑器编写的程序。5 FBD编辑器的特点6 FBD编辑器以图形方式显示程序，由通用逻辑门图形组成。它没有梯形图编辑器中的触点和线圈，但有与之等价的指令，用盒指令表示。7 FBD不使用左右能量线，因此“能流”这个术语用于表示通过FBD逻辑块控制流这样一个类似的概念。8 逻辑“1”通过FBD元素称为能流。能流的原始输入和最终的输出可以直接分配给操作数。9 程序逻辑由这些盒指令之间的连接决定。也就是说，一条指令（例如AND盒）的输出可以用来允许另一条指令（例如定时器），这样可以建立所需要的控制逻辑。这样的连接概念使你可以解决种各样的逻辑问题。当你选择FBD编辑器时，考虑以下要点：1.图形逻辑门的表示形式有利于程序流的跟踪。2.FBD编辑器能够使用SIMATIC和IEC11313指令集。3.可以使用STL编辑器显示所有用SIMATIC FBD编辑器编写的程序第五章S7200常用指令介绍标准触点常开触点指令（LD、A和O）与常闭触点指令（LDN、AN和ON）从存储器或者过程映象寄存器中得到参考值。标准触点指令从存储器中得到参考值。（如果数据类型是I或Q，则从过程映象寄存器中得到参考值。）当位值为1时，常开触点闭合；当位值为0时，常闭触点闭合。在FBD中，与和或操作的输入可以最多扩展到32个。在STL中，常开指令LD、AND和OR将相应地址位的位值存入栈顶；而常闭指令LDN、AN和ON，则将相应地址位的位值取反，再存入栈顶。立即触点立即触点并不依赖于S7200的扫描周期刷新，它会立即刷新。在程序执行过程中，常开立即触点指令（LDI、AI和OI）与常闭立即触点指令（LDNI、ANI和ONI）得到物理输入值，但过程映象寄存器并不刷新。当物理输入点状态为1时，常开立即触点闭合；当物理输入点状态为0时，常闭立即触点闭合。常开立即触点指令LDI、AI和OI将相应物理输入值存入栈顶；而常闭立即触点指令LDNI、ANI和ONI则将相应物理输入值取反，在存入栈顶。取反指令取反指令（NOT）改变能流输入的状态（也就是说，它将栈顶值由0变为1，由1变为0）。正、负跳变指令正跳变触点指令（EU）检测到每一次正跳变（由0到1），让能流接通一个扫描周期。负跳变触点指令（ED）检测到每一次负跳变（由1到0），让能流接通一个扫描周期。对于正跳变指令，一旦发现有正跳变发生（由0到1），该栈顶值被置为1，否则置0。对于负跳变指令，一旦发现有负跳变发生（由1到0），该栈顶值被置为1，否则置0。输出输出指令（=）将新值写入输出点的过程映象寄存器。当输出指令执行时，S7200将输出过程映象寄存器中的位接通或断开。在LAD和FBD中，指定点的值等于能流。在STL中，栈顶的值复制到指定位。立即输出当指令执行时，立即输出指令（=1）将新值同时写到物理输出点和相应的过程映象寄存器中。当立即输出指令执行时，物理输出点立即被置为能流值。在STL中，立即指令将栈顶的值立即复制到物理输出点的指定位上。“1”表示立即，当指令执行时，新值会被同时写到物理输出和相应的过程映象寄存器。这一点不同于非立即指令，只把新值写入过程映象寄存器。置位和复位置位（S）和复位（R）指令将从指定地址开始的N个点置位或者复位。你可以依次置位或者复位1-255个点。如果复位指令指定的是定时器或者计数器，指令不但复位定时器位或者计数器位，而且清除定时器或者计数器的当前值。使ENO=0的出错条件：1、 0006（间接寻址）2、 0091（操作数超出范围）立即置位和立即复位立即置位和立即复位指令将从指定地址开始的N个点立即置位或者立即复位。你可以一次立即置位或者立即复位1-128个点。“1”表示 立即，当指令执行时，新值会同时被写到物理输出和相应的过程映象寄存器。这一点不同于非立即指令，只把新值写入过程映象寄存器。使ENO=0的出错条件：1、 0006（间接寻址）2、 0091（操作数超出范围）计数器指令AIMATIC计数器指令增计数器增计数指令（CTU）从当前计数值开始，在每一个（CU）输入状态从低到高时递增计数。当CXX的当前值大于等于预置值PV时，计数器位CXX置位。当复位端（R）接通或者执行复位指令后，计数器被复位。当它达到最大值（32，767）后，计数器停止计数。STL操作：1、 复位输入：栈顶2、 计数输入：其值被装载在第二个堆栈中。减计数器减计数指令（CTD）从当前计数值开始，在每一个（CD）输入状态的低到高时递减计数。当CXX的当前值等于0时，计数器位CXX置位。当