S71200PLC编程与应用第三版廖常初课后习题答案.docx
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S71200PLC编程与应用第三版廖常初课后习题答案
《S7-1200PLC编程及应用》第3版习题答案V2.0
习题答案V2.0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)CPU1214C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
的
右
边,通信模块安装在
CPU的
左边。
2
)CPU1214C有集成的
14点数字量输入、
10点数字量输出、
2
点模拟量
输入,
6点高速输出、
4
点高速输入。
3
)模拟量输入模块输入的
-
10+10V
电压转换后对应的数字为
-27648
~
27648
。
~
2.S7-1200的硬件主要由哪些部件组成?
答:
主要由CPU模块、信号板、信号模块和通信模块组成。
3.信号模块是哪些模块的总称?
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。
4.怎样设置才能在打开博途时用项目视图打开最近的项目?
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
框“打开最近的项目”(见图1-15)。
5.硬件组态有什么任务?
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。
6.怎样设置保存项目的默认的文件夹?
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)。
7.怎样设置数字量输入点的上升沿中断功能?
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。
8.怎样设置数字量输出点的替代值?
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
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1,反之为0(默认
的替代值)。
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500ms?
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。
10.使用系统存储器默认的地址MB1,哪一位是首次扫描位?
答:
M1.0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,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#0100000110000101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#1011111001111011。
4)二进制补码2#1111111110100101对应的十进制数为-91。
5)Q4.2是输出字节QB4的第2位。
6)MW4由MB4和MB5组成,MB4是它的高位字节。
7)MD104由MW104和MW106组成,MB107是它的最低位字节。
2.S7-1200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)。
3.S7-1200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。
4.RAM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。
答:
数组的数据类型表达式为Array[1..10]ofWord。
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Bool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
元素Start:
”Pump”.Motor.Start。
15的元素:
”Pump”.Press[15],结构
Motor
中的
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.I0.3:
P和I0.3有什么区别,为什么不能写外设输入点?
答:
I0.3:
P是外设输入,可以用它立即读取CPU的数字量输入端
I0.3外部的电路的状态。
I0.3
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
I0.3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Q4.5的值立即写入到对应的输出模块?
答:
用
Q4.5的常开触点控制
Q4.5:
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
地址,或同时显示两种地址。
单击工具栏上的按钮,可以在上述3种地址显示方式之间切换。
15.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
EEPROM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。
17.计算机与S7-1200通信时,怎样设置网卡的IP地址和子网掩码?
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0~255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S7-1200CPU默认的IP地址和子网掩码。
答:
S7-1200CPU默认的IP地址和子网掩码分别为192.168.0.1和255.255.255.0。
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PLCSIMS7-1200/1500,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,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,
输出Q变为1状态。
IN输入电路断开时,当前时间值ET被清
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
0,输出Q变为0状态。
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。
复位输入R为1状态时,CV被清0,输出Q变为0状态。
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#0000~2#1001。
BCD码2#0000000110000101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
端没有能流流出。
6)MB2的值为2#10110110,循环左移2位后为2#11011010,再左移2位后为2#01101000。
7)整数MW4的值为2#1011011011000010,右移4位后为2#1111101101101100。
2.4种边沿检测指令各有什么特点?
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
景数据块保存上一次扫描循环CLK端信号的状态,而P_TRIG指令用边沿存储位来保存它。
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MW4大于27369时将M6.6置位,反之将M6.6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”。
7.监控表用什么数据格式显示BCD码?
答:
用十六进制格式16#。
8.AIW64中A/D转换得到的数值0~27648正比于温度值0~800C。
用整数运算指令
编写程序,在I0.2的上升沿,将IW64输出的模拟值转换为对应的温度值(单位为0.1C),
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45~55Hz,被IW96转换为0~27648的整数。
用“标准化”指
令和“缩放”指令编写程序,在I0.2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。
程序见下图和项目“3章习题答案”。
10.编写程序,在I0.5的下降沿将MW50~MW68清零。
答案之一的程序见下图和项目“3章习题答案”。
11.用I1.0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I1.1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”。
12.字节交换指令SWAP为什么必须采用脉冲执行方式?
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
通过两片译码驱动芯片和七段显示器显示楼层数(见图3-41)。
程序见下图和项目“3章习题答案”。
2位
BCD
码后送给
QB2,
14.半径(小于1000的整数)在DB4.DBW2中,取圆周率为3.1416,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
DB4.DBW4
中。
程序见下图和项目“3章习题答案”。
15.以
0.1度为单位的整数格式的角度值在
MW8
中,在
I0.5
的上升沿,求出该角度的
正弦值,运算结果转换为以
105为单位的双整数,存放在
MD12
中,设计出程序。
程序见下图和项目“
3章习题答案”。
16.编写程序,在I0.3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I0.4的上升沿,用“或”运算指令将Q3.2~Q3.4变为1,QB3其余各
位保持不变。
程序见下图和项目“3章习题答案”。
18.按下起动按钮I0.0,Q0.5控制的电机运行30s,然后自动断电,同时Q0.6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,I0.2为1状态时求出MW50~MW56
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”。
20.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?
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OB100。
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”,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Array[1..10]ofreal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.用循环中断组织块OB30,每2.8s将QW1的值加1。
在I0.2的上升沿,将循环时间
修改为1.5s。
设计出主程序和
答案见项目“4章习题
OB30
10”。
的程序。
11.编写程序,用
I0.2
启动时间中断,在指定的日期时间将
Q0.0
置位。
在
I0.3
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I0.3的下降沿时调用硬件中断组织块
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”。
OB40,将
MW10
加1。
在
I0.2
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。
5.画出图5-32所示波形对应的顺序功能图。
M1.0
M4.0
I0.2
M4.1Q0.0Q0.1
I0.0
M4.2Q0.0Q0.2
I0.1
M4.3Q0.2
I0.3
6.冲床的顺序功能图:
M1.0初始化脉冲
M4.0RQ0.0松开
起动I0.0.I0.4.I0.3
M4.1SQ0.0“T1”夹紧
“T1”.Q2s
M4.2Q0.1工件右行
I0.1右限位
M4.3Q0.3冲头下行
I0.2下限位
M4.4Q0.4冲头上行
I0.3上限位
M4.5Q0.2工件左行
.
I0.4左限位
7.小车运动的顺序功能图:
M1.0
M4.0
起动I0.2.I0.3
M4.1
Q0.0
右行
I0.1
M4.2
Q0.1
左行
I0.0
M4.3
Q0.0
I0.1
M4.4
Q0.1
I0.2
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M0.2和M0.0之
间无转换;转换I0.0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I0.5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M0.3的后面没有转换和步,系统运行到步M0.3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:
图5-36题9的图
M1.0
M4.0
起动I0.0.I0.1
M4.1Q0.0Q0.2快进
I0.2中限位
M4.2Q0.0工进
I0.3右限
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