8.程序结束指令ENDEND是一条无目标元件的1程序步指令。PLC反复进行输入处理、程序运算、输出处理，若在程序最后写入END指令，则END以后的程序就不再执行，直接进行输出处理。在程序调试过程中，按段插入END指令，可以按顺序扩大对各程序段动作的检查。采用END指令将程序划分为若干段，在确认处于前面电路块的动作正确无误之后，依次删去END指令。要注意的是在执行END指令时，也刷新监视时钟。四、PLC控制系统的设计与故障诊断1.．分析被控对象分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电之间的配合，确定被控对象对PLC控制系统的控制要求。根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作（动作顺序、动作条件、必须的保护和连锁等）、操作方式（手动、自动、连续、单周期、单步等）2.确定输入/输出设备根据系统的控制要求，确定系统所需的输入设备（如：按钮、位置开关、转换开关等和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯等）。据此确定PLC的I/O点数。3.选择PLC包括PLC的机型、容量、I/O模块、电源的选择。4.分配I/0点分配PLC的I/O点，画出PLC的I/O端子与输入/输出设备的连接图或对应表。（可结合第2步进行）。5.设计软件及硬件进行PLC程序设计，进行控制柜（台）等硬件及现场施工。由于程序与硬件设计可同时进行，因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短，而对于继电器系统必须先设计出全部的电气控制电路后才能进行施工设计。其中PLC程序设计的一般步骤在上一课题中已进行介绍。其中硬件设计及现场施工的步骤如下：1）设计控制柜及操作面板电器布置图及安装接线图。2)设计控制系统各部分的电气互连图。3）根据图纸进行现场接线，并检查。6.联机调试联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调。7.整理技术文件包括设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。五、PLC的应用及展望1.PLC的国内外状况世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完7
7 8. 程序结束指令 END END 是一条无目标元件的 1 程序步指令。PLC 反复进行输入处理、程序运算、输出处理， 若在程序最后写入 END 指令，则 END 以后的程序就不再执行，直接进行输出处理。在程序 调试过程中，按段插入 END 指令，可以按顺序扩大对各程序段动作的检查。采用 END 指令 将程序划分为若干段，在确认处于前面电路块的动作正确无误之后，依次删去 END 指令。要 注意的是在执行 END 指令时，也刷新监视时钟。 四、 PLC 控制系统的设计与故障诊断 1. 分析被控对象 分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电之间的配合，确定被控对象 对 PLC 控制系统的控制要求。根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作(动作 顺序、动作条件、必须的保护和连锁等)、操作方式(手动、自动、连续、单周期、单步等) 2. 确定输入/输出设备 根据系统的控制要求，确定系统所需的输入设备（如：按钮、位置开关、转换开关等） 和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯等）。据此确定 PLC 的 I/O 点数。 3. 选择 PLC 包括 PLC 的机型、容量、I/O 模块、电源的选择。 4. 分配 I/O 点 分配 PLC 的 I/O 点，画出 PLC 的 I/O 端子与输入/输出设备的连接图或对应表。（可结合 第 2 步进行）。 5. 设计软件及硬件 进行 PLC 程序设计，进行控制柜（台）等硬件及现场施工。由于程序与硬件设计可同时 进行，因此 PLC 控制系统的设计周期可大大缩短，而对于继电器系统必须先设计出全部的电 气控制电路后才能进行施工设计。 其中 PLC 程序设计的一般步骤在上一课题中已进行介绍。 其中硬件设计及现场施工的步骤如下： 1) 设计控制柜及操作面板电器布置图及安装接线图。 2) 设计控制系统各部分的电气互连图。 3) 根据图纸进行现场接线，并检查。 6. 联机调试 联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调。 7. 整理技术文件 包括设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。 五、 PLC 的应用及展望 1. PLC 的国内外状况 世界上公认的第一台 PLC 是 1969 年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元 器件条件及计算机发展水平，早期的 PLC 主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完
成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20世纪未期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。自前，我国自已已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。2.PLC未来展望21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求：从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随看国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（DistributedControlSystem）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。8
8 成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20 世纪 70 年代初出现了微处理器。人们很快将其引 入可编程控制器，使 PLC 增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征 的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采 用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件 都以继电器命名。此时的 PLC 为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。 20 世纪 70 年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可 编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰 设计、模拟量运算、PID 功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20 世纪 80 年代 初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是 大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器 的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20 世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来 说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单 元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了 各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前， 可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足 的发展。我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在 引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了 PLC 的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产 的 CF 系列、杭州机床电器厂生产的 DKK 及 D 系列、大连组合机床研究所生产的 S 系列、 苏州电子计算机厂生产的 YZ 系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应 用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的 PLC 生产厂家。 可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC 在我国将有更广阔的应用天地。 2. PLC 未来展望 21 世纪，PLC 会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编 程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产 品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更 丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需 求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少 数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可 编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方 向。目前的计算机集散控制系统 DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制 器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重 要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用
第二章PLC基本技能实验实验一PLC认知实验实验目的1.了解PLC软硬件结构及系统组成2.掌握PLC外围直流控制及负载线路的接法及上位计算机与PLC通信参数的设置二、实验设备序号称数量备注名型号与规格11可编程控制器实验装置THPFSM-1/223号若干实验导线31PC/PPI通讯电缆西门子41自备计算机三、PLC外形图I/O指示灯状态指示灯(LF、RUN、STOP)前盖(模式选择开关）可选卡插情（模拟电位器）（/0扩晨端口）o通信端口四、控制要求接线瑞子1.认知西门子部件的结构及作用；2.打开编程软件，编译基本的与、或、非程序段，并下载至PLC中；3.能正确完成PLC端子与开关、指示灯接线端子之间的连接操作；4.拨动KO、K1，指示灯能正确显示：五、功能指令使用及程序流程图常用位逻辑指令使用1.标准触点常开触点指令（LD、A和O）与常闭触点（LDN、AN、ON）从存储器或过程映像寄存器中得到参考值。当该位为1时，常开触点闭合；当该位为0时，常闭触点为1；输出输出指令（=）将新值写入输出点的过程映像寄存器。当输出指令执行时，S7-200将输出过程映像寄存器中的位接通或断开。与10.010.1Q0.0
9 第二章 PLC 基本技能实验 实验一 PLC 认知实验 一、 实验目的 1. 了解 PLC 软硬件结构及系统组成 2. 掌握 PLC 外围直流控制及负载线路的接法及上位计算机与 PLC 通信参数的设置 二、 实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 可编程控制器实验装置 THPFSM-1/2 1 2 实验导线 3 号 若干 3 PC/PPI 通讯电缆 1 西门子 4 计算机 1 自备 三、 PLC 外形图 四、 控制要求 1. 认知西门子 S7-200 系列 PLC 的硬件结构，详细记录其各硬件部件的结构及作用； 2. 打开编程软件，编译基本的与、或、非程序段，并下载至 PLC 中； 3. 能正确完成 PLC 端子与开关、指示灯接线端子之间的连接操作； 4. 拨动 K0、K1，指示灯能正确显示； 五、 功能指令使用及程序流程图 1. 常用位逻辑指令使用 标准触点 常开触点指令（LD、A 和 O）与常闭触点（LDN、AN、ON）从存储器或过程映像寄存器中 得到参考值。当该位为 1 时，常开触点闭合；当该位为 0 时，常闭触点为 1； 输出 输出指令（=）将新值写入输出点的过程映像寄存器。当输出指令执行时，S7-200 将输 出过程映像寄存器中的位接通或断开
与逻辑：如上所示：10.0、10.1状态均为1时，Q0.0有输出；当10.0、10.1两者有任何一个状态为0，Q0.0输出立即为0。或10.0Q0.1T10.1Q0.1即有输出：当10.0、10.1状态均为0，Q0.1输出为0。非10.010.1Q0.2H1与逻辑：如上所示：10.0、10.1状态均为0时，Q0.2有输出；当10.0、10.1两者有任何一个状态为1，Q0.2输出立即为0。2.程序流程图"非"逻辑"与"逻辑"或"逻辑启动启动启动N10.0=0?<10.0=1710.0=1?10.1=1?YY10.1=1210.1=0?Q0.1=1YYI六、图Q0.2 =1Q0.0=11.1/0端口分配功能表电气符号PLC地址(PLC序号功能说明端子)（面板端子）1.KO10.0常开触点012.K110. 1常开触点023.Q0.0LO“与”逻辑输出指示4.L1Q0. 1“或”逻辑输出指示5.L2“非”逻辑输出指示Q0. 26.电源正端主机1M、面板V+接电源+24V主机1L、2L、3L、面板COM接7.电源地端电源GND2控制接线图10
10 与逻辑：如上所示：I0.0、I0.1 状态均为 1 时，Q0.0 有输出；当 I0.0、I0.1 两者有任 何一个状态为 0，Q0.0 输出立即为 0。 或逻辑：如上所示：I0.0、I0.1 状态有任意一个为 1 时，Q0.1 即有输出；当 I0.0、I0.1 状态均为 0，Q0.1 输出为 0。 与逻辑：如上所示：I0.0、I0.1 状态均为 0 时，Q0.2 有输出；当 I0.0、I0.1 两者有任 何一个状态为 1，Q0.2 输出立即为 0。 2. 程序流程图 六、 端口分配及接线图 1. I/O 端口分配功能表 序号 PLC 地址（PLC 端子） 电气符号 （面板端子） 功能说明 1. I0.0 K0 常开触点 01 2. I0.1 K1 常开触点 02 3. Q0.0 L0 “与”逻辑输出指示 4. Q0.1 L1 “或”逻辑输出指示 5. Q0.2 L2 “非”逻辑输出指示 6. 主机 1M、面板 V+接电源+24V 电源正端 7. 主机 1L、2L、3L、面板 COM 接 电源 GND 电源地端 2. 控制接线图
GND +24VGND+24V1M1LRKOQ0. 0LO10.0CRQ0. 1K1T00002SL110.1ARL2Q0. 210. 2N七、操作步骤按下图连接上位计算机与PLC；1.PCS7200STEP7-Micro/WIN 32PC/PPI2.按“控制接线图”连接PLC外围电路；打开软，点击品，在弹出的对话属R框中选择“PC/PPI通信方式”，设置PC/PPI属性；.尾性-PC/PPIcable(PPI)区尾性-PC/PPIcable(PPI)区PPI本地连接本地连接FFI站参数地址（）：D一连接到C)：C01超时（）：厂调制解调器连接他）Is-网名梦数厂高级PPI厂多主站网络（）9.6 kbps传输率(）：.最高站地址()：31-确认职消帮助缺省）确认缺省）取消帮助3.品诊已效击刷新，4.点击馆在弹出的对话框中，双击搜寻PLC，寻找到PLC后，选择该PLC；至此，PLC与上位计算机通信参数设置完成；5.编译实验程序，确认无误后点击，将程序下载至PLC中，下载完毕后，将PLC模式选择开关拨至RUN状态。6.将KO、K1均拨至OFF状态，观察记录LO指示灯点亮状态；7.将KO拨至ON状态，将K1拨至OFF状态，观察记录L1指示灯点亮状态；8.将KO、K1均拨至ON状态，观察记录L2指示灯点亮状态；11
11 七、 操作步骤 1. 按下图连接上位计算机与 PLC； 2. 按“控制接线图”连接 PLC 外围电路；打开软件，点击 ，在弹出的对话 框中选择“PC/PPI 通信方式”，点击 ，设置 PC/PPI 属性； 3. 4. 点击 ，在弹出的对话框中，双击 ，搜寻 PLC，寻找到 PLC 后，选择 该 PLC；至此，PLC 与上位计算机通信参数设置完成； 5. 编译实验程序，确认无误后，点击 ，将程序下载至 PLC 中，下载完毕后，将 PLC 模式选择开关拨至 RUN 状态。 6. 将 K0、K1 均拨至 OFF 状态，观察记录 L0 指示灯点亮状态； 7. 将 K0 拨至 ON 状态，将 K1 拨至 OFF 状态，观察记录 L1 指示灯点亮状态； 8. 将 K0、K1 均拨至 ON 状态，观察记录 L2 指示灯点亮状态；