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1、,S7-300 数字量控制及模拟仿真,STEP 7是S7300/400系列PLC的编程软件，用户为完成特定的控制任务使用该软件编写应用程序。S7PLCSIM是集成在STEP 7中的仿真软件，用于模拟PLC的中用户程序的执行情况。利用该软件可已在项目开发阶段发现和排除错误，还是教学中学生学习S7300/400 系列PLC编程、程序调试和故障诊断的有力工具。指令是PLC所能的基本操作的描述。指令是程序的最小独立单位，用户程序是由若干条顺序排列的指令构成。该项目通过对典型顺序控制程序的运行调试，介绍STEP 7和S7PLCSIM软件的使用方法。通过对程序的分析，介绍S7300的基本位逻辑指令的结构、
2、功能和使用方法。,描述：,运用PLC技术进行应用系统的设计与开发，需要两方面的知识和技能：PLC硬件系统的配置和编写程序技术。本项目通过对编程软件、仿真软件的使用方法以及常用编程指令的典型应用，使学生学会PLC简单控制程序的设计技术。,项目分析：,知识点：1.S7 300 PLC的编程语言与指令系统2.S7 300 PLC的存储区与数据类型3.S7 300 PLC的基本逻辑指令4.梯形图的编程规则,技能点：1.STEP 7编程软件与仿真软件的安装2.STEP 7的硬件组态与参数设置3.基本逻辑控制指令的应用4.梯形图编程,了解软件安装的硬件条件和对操作系统的需求，熟悉PLC编程软件的环境，学会
3、基本位逻辑控制指令，能进行简单程序的设计。,任务1 基本位逻辑功能编程,任务要求：,1.硬件组态及参数设置硬件组态的任务是在编程软件SIEP 7中生成一个与实际的硬件系统完全相同的系统，并为各硬件的参数赋值。2.生成、编辑符号表在程序中可以使用绝对地址，如（I0.0）访问变量，也可使用符号地址访问变量，使用符号地址可使程序更容易阅读和理解。,一、任务的实施,3.程序设计（1）控制要求与逻辑分析要求通过PLC实现对一台电动机进行正反转控制，当主回路开关闭合后，通过三个按钮来控制电动机的正转、反转和停止操作，需考虑对电动机的必要保护，为保证电动机可靠换向，避免电动机连接方式转换过程中，可能产生2个
4、接触器同时接通造成短路的安全隐患，正反转启动要有1秒的延时，按下反向启动按钮1秒后。,（2）程序设计,闭合“主开关”，能流经热“保护”的常闭触点使PLC内部位存储器置“1”。此时可按下“正转”或“反转”按钮，经定时器“T1”或“T2”延时1秒后电动机按相应操作启动，松开按钮。若要电动机反向运行，按下“反转”或“正转”按钮，电动机停止，经定时器“T2”或“T1”延时1秒后开始反向运行，松开按钮。按下“停止”按钮电动机停止运行。如电动机出现过载，过热保护继电器的动合触点闭合使PLC的输入触点“保护”置“0”，切断主控制回路，电动机停止运行。,4.程序分析,5.用S7PLCSIM仿真软件调试程序,S
5、TEP 7编程软件简介（1）西门子工业软件的分类（2）STEP 7：用于对SIMATIC可编程逻辑控制器进行组态和编程的标准软件包（3）PLC 编程语言的国际标准2.S7300/400 CPU的存储区（1）数制（2）基本数据类型（3）复合数据类型与参数类型（4）S7-300 的存储区,二、相关知识与技能,3.S7300/400的指令系统（1）语句指令（2）梯形逻辑指令（3）操作数标识符及参数表示4.基本位逻辑指令（1）触点指令 触点与线圈 取反触点（非）指令 电路块的串联和并联 中间输出指令（2）输出类指令 赋值指令 置位与复位指令 RS和SR触发器（3）其它指令 RLO边沿检测指令 信号边沿
6、检测指令5.PLC梯形图的编程规则,任务要求：了解STEP 7编程软件的定时器和计数器，学习STEP 7编程软件中变量表的使用方法，继续学习硬件组态、写入、编辑和监控用户程序的方法，学会应用S7300定时器和计数器的编程方法。一、任务的实施1.硬件组态及参数设置硬件组态的任务是在编程软件SIEP 7中生成一个与实际的硬件系统完全相同的系统，并为各硬件的参数赋值。2.生成、编辑符号表在程序中可以使用绝对地址，如（I0.0）访问变量，也可使用符号地址访问变量，使用符号地址可使程序更容易阅读和理解。,任务2 定时器与计数器的使用,3.程序设计（1）控制要求与逻辑分析例用S7300 PLC设计一个只有
7、南北和东西两个方向车道，无人值守的，由红、绿、黄三色信号灯指挥车辆通行状态的控制程序，图225为交通灯布置图。十字路口交通灯的控制是一个比较简单的任务。,图225 交通灯布置图,具体的控制要求如下：1）信号灯系统由一个启动开关（I0.0）控制，当启动开关接通时，该信号灯系统开始工作，当启动开关关断时，所有信号灯都熄灭。2）南北绿灯和东西绿灯不能同时亮。如果同时亮应关闭信号灯系统，并立刻报警。3）南北红灯亮25s。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20s。到20s时，东西绿灯闪烁3s后熄灭，此时，东西黄灯亮2s。到2s时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。4）东西红灯
8、亮30s。南北绿灯亮25s，然后闪烁3s后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。,5）上述功能按所述要求重复交替工作，一个完整周期的时序，如图226所示。,图226 十字路口交通灯时序图,（2）程序设计输入/输出模块的配置,（3）生成、编辑符号表,（4）程序设计,该程序使用延时接通型定时器控制各方向信号灯的变换，利用CPU内部时钟（此程序使用M100.5）产生1Hz的脉冲信号实现绿灯的闪烁。功能分析：闭合外部“启动”控制开关，定时器T0、T6、南北向红灯同时得电，控制南北向红灯的输出继电器内部常开触点闭合使东西向绿灯开启。20秒后定时器T6动作，使东西向绿灯切换到第
9、二条支路，由秒脉冲控制其闪烁；并使定时器T7开始计时。3秒后定时器T7动作，使东西向绿灯熄灭黄灯得电，并使定时器T5开始计时。2秒后定时器T5和T0（25秒）同时动作，定时器T5的动作使东西向黄灯熄灭；定时器T0的动作使东西向红灯得电，并使定时器T1、T4开始计时，由于控制东西向红灯的输出继电器内部常开触点闭合使南北向绿灯开启。25秒后定时器T1动作，使南北向绿灯切换到第二条支路，由秒脉冲控制其闪烁；并使定时器T2开始计时。3秒后定时器T2动作，使南北向绿灯熄灭黄灯得电，并使定时器T3开始计时。2秒后定时器T3和T4同时动作，定时器T3的动作使南北向黄灯熄灭；定时器T4的动作使定时器T0复位，
10、定时器T0复位后又使定时器T4复位。使程序进入下一周期的循环。断开外部“启动”控制开关，程序停止工作。,4.程序分析,5.创建变量表并进行程序的调试使用变量表可以进行硬件调试和故障诊断，通过运行用户程序来检查系统功能，对于结构化的程序，可以在组织块OB1中对各功能块逐一进行调试，调试中要对修改的内容做好记录。,二、相关知识与技能1.硬件模块的参数设置CPU模块参数的设置“周期/时钟存储器”的使用，时钟存储器的时钟周期。表223 时钟存储器位地址对应的时钟脉冲频率与周期,2.状态字状态字用于表示CPU执行指令时所具有的状态。,3.定时器与计数器指令（1）定时器区域和定时值的组成、存储方式（2）定
11、时器的启动（3）各种定时器的工作特点（4）定时器指令的线圈指令和方块指令（5）计数器指令,三、程序示例示例程序的分析，讲解,四、技能训练编写一霓虹灯控制程序用已学过的基本指令，编写霓虹灯控制程序，控制过程，按下启动按钮（SB1）,首先，灯L1亮1s后熄灭，接着灯L2、L3、L4、L5同时亮1s后熄灭，接着灯L6、L7、L8、L9同时亮2s后熄灭，1s后，灯L1点亮，开始循环。直到按下停止按钮（SB2），灯全部熄灭。,思考与练习1符号表中定义的符号与变量声明表中定义的符号有什么区别？2在S7300/400语句表指令中，括号的作用是什么？3时钟存储器有什么功能？如何设置？4S7300/400中定时器有哪几种定时方式？5.S7300/400中计数器有哪几种计数方式？,
