《典型PLC应用技术》复习要点
《典型 PLC应用技术》复习要点
第一章概述
一、学习内容
1． PLC 产生及定义和分类
2． PLC 的结构和工作过程
3． PLC 的功能和特点
二、学习目的
1．掌握 PLC 的定义、功能、分类特点和工作过程。
2．理解工作原理
三、自我测试
简述题
1.可编程序控制器主要由哪几个部分组成？
2.PLC 按结构形式分？
3.可编程控制器的定义？
4.简述 PLC的工作过程 ( 即扫描过程 )
5.输入 /输出单元作用？并举例？
6.世界上第一台可编程序控制器PDP-4 是哪个国家在 1969 年研制出来的。
四、参考答案：
简述题
1.PLC 由硬件系统和软件系统两大部分组成。PLC 的硬件系统由中央处理单元（CPU）、存储器（ ROM/RAM）、输入输出单元、电源等几部分组成。PLC的软件系统由系统程序( 又称系统软件 ) 和用户程序 ( 又称应用软件) 两大部分组成。
2.（ 1）一体化紧凑型PLC：电源、CPU中央处理系统、I/O 接口都集成在一个机壳内。如
西门子 S7-200 系列。
（2）标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构
成一个完整的PLC 应用系统。如：西门子S7-300、 S7-400 系列。
3.可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一
类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术
操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”
4.PLC是采用周期循环扫描的工作方式，在一个扫描过程主要分为三个阶段：1). 输入采样扫描阶段：在这个阶段中， PLC按顺序逐个采集所有输入端子上的信号，将所有采集到的一
批输入信号写到输入映像寄存器中2). 执行用户程序扫描阶段：在这个阶段中， CPU对用户程序按顺序进行扫描。 3). 输出刷新扫描阶段：当 CPU对全部用户程序扫描结束后，将元件
映像寄存器中各输出继电器的状态同时送到输出锁存器中，再由输出锁存器经输出端子去驱动各输出继电器所带的负载。在输出刷新阶段结束后，CPU进入下一个扫描周期，重新执行输入采样，周而复始。
5.输入/输出单元：是PLC与工业现场连接的接口。输入单元是用来接收和采集开关量输入
信号（按钮、选择开关、光电开关、行程开关等）和模拟量输入信号（电位器、变速器信号
等）。输出单元是用来连接工业现场被控对象中各种执行元件（接触器、电磁阀、指示灯、
调节阀）。
6.美国
第二章 S7-300/400 硬件与组态
一、学习内容
1．系统结构；
2． CPU 模块；
3．信号模块；
4．电源模块；
5．接口模块；
6．其他模块
7． S7-300 PLC 的硬件组态
二、学习目的
1．掌握 S7_300 系统的结构级安装顺序
2．掌握模块的功能、接线方法、分类和应用范围
3．掌握硬件组态过程
三、自我测试
简述题
1.导轨的作用？
2.模块在 0 号机架的安装顺序？
3.S7－ 300PLC 最多可安装多少个机架，每个机架上最多可以安装多少个信号模块？
4.电源模块用什么字母表示？电源模块的作用？
5.CPU 作用？
6.S7-300 PLC 有几种工作模式分别是什么？有什么作用？
7.S7-300 信号模块有什么作用？S7-300 中如何分类？
8.信号模块用什么字母表示？PLC输出点类型的有主要有？
四、参考答案：
简述题
1.导轨的作用：是安装S7－ 300 模块的机架， S7－ 300 的所有模块均直接用螺钉紧固在导轨上。 S7-300 用背板总线将除电源模块之外的各个模块连接起来
2.第1槽电源模块（PS）、第2槽 CPU 模块、第 3 槽接口模块 (IM) 、，从第4槽以后可放：信号模块 (SM) 、功能模块 (FM) 、通信模块 (FM) 、仿真模块和占位模块。
3.可放 0、 1、 2、 3 共4个机架，共可以放8 个信号模块，最多可以放11 个模块。
4.电源模块用PS 表示
电源模块的作用：将交流120V/230V CPU 和 24V 直流负载电路提供电源
5.CPU模块作用：主要是执行用户程序。电压转换为24V 直流工作电压，为S7－ 300PLC 的每一个PLC 控制系统必须CPU模块，才能正常工
作
6.4种。
RUN ：运行模式。在此模式下，CPU执行用户程序，还可以通过编程设备读出、监
控用户程序，但不能修改用户程序。
RUN-P ：可编程运行模式。在此模式下，CPU不仅可以执行用户程序，在运行的同时，还
可以通过编程设备读出、修改、监控用户程序
STOP ：停机模式。在此模式下，CPU不执行用户程序，但可以通过编程设备从CPU中读出或修改用户程序。
MRES：存储器复位模式。在此模式下可复位存储器，使CPU回到初始状态
7.作用：用于信号输入或输出的模块，是CPU模块与现场输入输出元件和设备连
接的桥梁。
分为：数字量信号模块和模拟量信号模块
数字量信号模块：数字量输入模块（ DI ）；数字量输出模块（ DO）；数字量输入 / 输出模块（ DI/DO ）
模拟量信号模块：模拟量输入模块（ AI ）；模拟量输出模块（ AO ）；模拟量输入 / 输出模块（ AI/AO ）
8.只要有SM就表示是信号模块。
PLC输出点类型的有主要有：继电器；可控硅；晶体管
第三章 S7-300/400 编程语言、数据类型和指令基础
一、学习内容
（一） STEP7 在编程与调试中的应用
1． STEP-7 编程语言，数据类型
2．指令系统详解
3．寻址方式
（二）位逻辑指令
1．触点与线圈指令
2．置位与复位指令
3．边沿检测指令触发器
（三）定时器与计数器指令
1．定时器的种类和存储区及定时器字的表示方法
2．脉冲定时器的用法
3．扩展脉冲定时器的用法
4．接通延时定时器的用法
5．保持型接通延时定时器的用法
6．断电延时定时器的用法
7．计数器的用法
（四）数据处理指令
1．装入与传送指令
2．比较指令
3．数据转换指令
4．移位指令
（五）其它指令
1．整数、浮点数数学运算指令
2．字逻辑运算指令
3．逻辑控制指令
4．程序控制指令
二、学习目的
（一） STEP7 在编程与调试中的应用
1．理解 STEP-7 编程语言及数据类型，
2．熟悉 STEP-7 指令系统。
3．掌握指令的实际应用技能。
（二）位逻辑指令
1．掌握位逻辑指令的书写方法
2．掌握各种位逻辑指令的用法
3．熟练应用位逻辑编程
（三）定时器与计数器指令
1．掌握 5 种定时器的用法和区别
2．掌握计数器的用法和区别
3．理解定时器和计数器的存储区
4．熟练应用定时器和计数器编程
（四）数据处理指令
1．掌握装入与传送指令的用法
2．能运用各种比较指令实现编程
3．掌握数据转换指令的用法
4．熟练应用数据处理指令编程
（五）其它指令
1．掌握各种数学运算指令的用法
2．可熟练应用移位指令编程
3．掌握逻辑控制指令的用法
4．理解字逻辑和程序控制指令
三、自我测试
简述题
（一）
1.PLC 的常用的编程语言有哪几种？表示符号是什么？
2.梯形图的组成？
3.STEP 7 中的数据类型有几种？
4.基本数据类型有哪几种？最小的基本数据类型是什么？
5.PLC用户存储区中I、Q、M的名称是什么？它们有什么功能
6.什么是绝对地址寻址？常用的分别是什么？
7.M0.0 、 MB0 、 MW0 、 MD0 是什么？它们有何区别？MW0 中哪位是最高位和最低位
（同类型题I10.0 、IB10 、 IW10、ID10 是什么？它们有何区别？Q0.0 、QB0、 QW0、 QD0是什么？）
8.WORD（字）是16 位（）符号数，INT （整数）是16 位（）符号数。
（二）
1.位逻辑指令有哪些？
2.线圈指令、置位复位指令使用时需注意什么
3.SR 和 RS 指令作用相同吗？
4.根据 I0.0的时序图，画出执行下面一段程序对应的Q0.0 和 Q0.1 时序图
5.
说出下面程序执行实现什么功能， I1.0 和 I1.1 是什么关系， I1.1 和 I1.3 是什么关系。另外指出，在什么情况下 Q1.0 为 1，什么情况下为 0。
(三 )
1.S7-300PLC 中有几种定时器？分别是什么？其中哪种是下降沿启动定时器？
2.以脉冲定时器指令为例说明定时器指令各引脚作用
3.说出程序执行实现什么功能。指出Q
4.0 变化的状态，I0.0，I0.1有什么作用？
4.说明通电延时定时器（线圈表现形式SD）作用？
5.并说明加减计数器指令各引脚含义
6. 下面程序可实现什么功能，线圈Q0.0在什么条件下输出为1
（四）
1.比较指令的适用范围？
2.比较指令的比较类型？比较指令共有多少条？
3.在什么条件下比较指令，输出为 1
4.移位指令有哪些？
5.字左移指令 SHL_W在执行一次移动是低位将？高位将？字右移指令呢？
6.整数移位指令中有左移指令吗？整数右移指令空位用什么补？
7. 说出每段程序执行实现什么功能，I0.0 和 I0.1有什么作用。另外指出，I0.1 按下 4 次后MW20 的状态
（五）
1.基本算术运算指令的适用范围？
2.每种数据类型的基本算术运算指令有几种？
3.
MW40 中的数是？为什么？
4. .该程序能实现什么功能？如果不加上升沿指令该程序可以实现吗？怎样才能是MW0 中的数变为10？
5. 说出每段程序执行实现什么功能，I1.0 和 I1.1有什么作用。另外指出，I1.1 按下 2 次后MW10 的状态
四、参考答案：
简述题
（一）
1.常用编程语言：语句表（ STL）；梯形图（ LAD）；功能块图（ FBD）
2.触点；线圈和指令框
3.三种
（1）基本数据类型：基本数据类型的长度不超过32 位
（2）复合数据类型：超过 32 位或由其它数据类型组成的数据。
（3）参数数据类型：是一种用于逻辑块（ FB、FC ）之间传递参数的数据类型
4.基本数据类型：基本数据类型的长度不超过32 位，最小的数据类型为布尔文本（BOOL），长度为一位。另外还有字节（BYTE ）长度为8 位、字（ WORD ）长度为16 位、双字 (DW)长度为 32 位；整数（ INT ）长度为16 位；双整（ DINT ）和实数（ REAL ）长度为32 位；字符（ CHAR ）长度为 8 位；还有其他如S5 系统时间格式，时间（TIME ），日期（ DATE ），实时时间（ TIME_OF_DAYTOD）
5
.
6.绝对地址寻址：是直接指定所访问的存储区域、访问形式及地址数据。
位寻址、字节寻址、字寻址、双字寻址
7.M0.0 ：位寻址,表示位存储区。第 0 个字节的第 0 位。
MB0 ：字节寻址，访问一个8 位的存储区域，表示的是存储区第0 个字节的 8 位，即 M0.0-M0.7 MW0 ：字寻址，访问一个16 位的存储区域，表示的是存储区第 0 个字的 16 位 ,即 M0.0-M1.7 MD0 ：双字寻址，双字寻址是访问一个32 位的存储区域，表示的是存储区第0 个双字的 32位,即 M0.0-M3.7 。
（同类型题 I10.0 ：位寻址 ,表示输入过程映象寄存器。第10 个字节的第0 位。
IB10 ：字节寻址，访问一个8 位的存储区域，表示的是输入过程映象寄存器第10 个字节的8 位，即 I10.0-I10.7
IW10 ：字寻址，访问一个16 位的存储区域，表示的是输入过程映象寄存器第10 个字的 16位,即 I10.0-I11.7
ID10 ：双字寻址，双字寻址是访问一个32 位的存储区域，表示的是输入过程映象寄存器第
10 个双字的32 位 ,即 I10.0-I13.7 。
同类型题 Q10.0：位寻址QB10 ：字节寻址，访问一个,表示输出过程映象寄存器第0 个字节的第0 位。
8 位的存储区域，表示的是输出过程映象寄存器第0 个字节的
8 位，即 Q0.0-Q0.7
QW10 ：字寻址，访问一个16 位的存储区域，表示的是输出过程映象寄存器第0 个字的16位,即Q0.0-Q1.7
QD10 ：双字寻址，双字寻址是访问一个32 位的存储区域，表示的是输出过程映象寄存器第
0 个双字的 32 位 ,即 Q0.0-Q3.7 。）
8. WORD （字）是 16 位无符号数， INT （整数）是 16 位有符号数。（二）
1.常用：触点与线圈；置位和复位指令； RS 和 SR 触发器 ；跳变沿检测指令；
2.输出线圈：如果能量流过线圈，则被驱动的操作数置 “1”；如果没有能量流过线圈，则被
驱动的操作数复位（置 0）；输出线圈只能出现在梯形图逻辑串的最右边。
置位指令：若 RLO 位为 1，则置位指令将指定地址状态置 1；若 RLO 位为 0，则置位指令对 指定地址状态没有影响
复位指令：若 RLO 位为 1，则复位指令将指定地址状态清 0；若 RLO 位为 0，则复位指令对
指定地址状态没有影响
3. 不一样 。 RS 触发器是 置位 优先型触发器； SR 触发器是 复位优先型触发器
4.正确图如下所示 .能分辨出 Q0.0 上升沿和 Q0.1 下降沿 , Q0.0 上升沿只执行一个周期 下降沿只执行一个周期
5.. 该程序可以控制 Q1.0 的状态触点 Q1.0 可以实现自锁。 I1.0 和 I1.1 是并联的关系， I1.1
和 I1.3 是串联的关系。
I1.0 和 I1.1 任意一个为 1，且 I1.1 和 I1.3 都无动作时， Q1.0 为 1
I1.1 和 I1.3 ，任意一个有动作， Q1.0 为 0。
（三）
1. 5 种
脉冲定时器 （ S_PULSE ） 扩展脉冲定时器 （ S_PEXT ） 接通延时定时器 （ S_ODT ） 保持型接通延时定时器
（ S_ODTS ）
断电延时定时器 （ S_OFFDT ）
其中 断电延时定时器是下降沿启动定时器，其它都是上升沿启动。 2. Tn0: 定时器编号。
Tn0
R? S_PULSE
S ：起动信号，当
S 端出现上升沿时，起动定时器。
S
Q
R ：复位信号，当
RES2
R 端出现上升沿时，定时器复位，当前值清
0。
TV ：定时时间输入端：
R?
TV
BI
最大设定时间值为 9990S ； RES2
R?
定时时间输入格式为
S5 系统格式，
R
BCD
如： S5T ＃ 9990S ；它是 16 位 S5TIME 型数据
RES2
Q ：定时器输出端。定时器起动后， 剩余时非 0 时， Q 输出为“ 1”；定时器停止或剩余时间
为 0 时， Q 输出为“ 0”；Q 端可连接位存储器，也可悬空。 BI ：剩余时间 显示或输出端，采用
16 进制格式。 BI 端可连接各种字存储器，也可悬空。
BCD ：剩余时间 显示或输出，采用 S5 系统时间格式。 BCD 端可连接各种字存储器， 也可悬
空。
3.当 I0.0 为 1 时， T0 计时 2s 后 Q
4.0 为 1，同时 T1 工作， T1 计时 1s 后 Q4.0 为 0，之后循环。
R?
RES2
R?
RES2
R?
RES2
Q4.0 的状态是1s 为 1,2s 为 0 循环闪烁。
I0.0 可启动该程序，如I0.0 为 0 则 Q4.0 无任何状态。
I0.1 为 1 时可复位定时器。
4（. 1）S 上升沿起动定，且 S=1 保持，定时时间到Q=1 ，之后S的下沿或者R 的上沿使Q=0。（2） S 上升沿起动定时，定时时间不到， Q=0 ，此时， S 的下沿或者 R 的上沿都会取消定时。
https://www.wendangku.net/doc/4815589129.html,0: 计数器编号
CU ：加计数输入端，该端每出现一个上升沿，计数器自动加 1。
CD ：减计数输入端，该端每出现一个上升沿，计数器自动减 1。
S：预置信号输入端：该端出现上升沿的瞬间，将计数初值作为当前值。
PV ：计数初值输入端，初值的范围为0～ 999。计数初值可以通过字存储器（如MW0 、IW1等）提供。也可以直接输入BCD 码形式的立即数，此时立即数的格式为C#xxx （如 C#6）
R：计数器的复位信号输入端。在任何情况下，只要该端出现上升沿，计数会立即复位。复
位后的计数器当前值变为0，输出状态为 0
Q：计数器状态输出端。只要计数器的当前值不为0，计数器的状态就为1。该端可以接位存储器，如 Q4.0
CV ：以整数形式显示或输出计数器的当前值。如 16#0023、 C#00ab。该端可以接各种字存
储器，也可以悬空。
CV_BCD ：以 BCD 码形式显示或输出计数器的当前值。如C#369。该端可以接各种存储器，也可
以悬空。
6.当 I0.1 有上升沿信号时，将 6 送到计数器中， M4.0 为 1。每按一下 I0.0，计数器值减 1，当第 6 次按下时， M4.0 为 0，下降沿触发使 Q0.0 为 1。当 I0.4 按
下， Q4.0 为 0。
（四）
1．比较指令适用范围：两个整数（I）的比较；两个双整数的比较(D) ；两个实数的比较(R)；
2.比较指令有 6 种类型
等于（ EQ）：IN1 等于（ = =）IN2 ；
不等于（ NQ）： IN1 不等于（ < >） IN2 ；
大于（ GT）： IN1 大于（ >） IN2 ；
小于（ LT）：IN1 小于（ <） IN2 ；
大于或等于（ GE）： IN1 大于或等于（> =） IN2 ；
小于或等于（ LE ）： IN1 小于或等于（ < = ） IN2 ；
比较指令：可完成整数、双整数和实数的相等、不等、大于、小于、大于或等于、小于或等
于等比较。故共 18 个比较指令。
3.要根据比较指令的适用范围和类型判断（参考前 2 个小题）：故当IN1 4. 字左移指令SHL_W ；字右移指令SHR_W ；双字左移指令SHL_DW ；双字右移指令SHR_DW ；整数右移指令SHR_I ；双整数右移指令SHR_DI ；双字左循环指令ROL_DW ；双字右循环指令ROR_DW 5.字左移指令 SHL_W在执行一次移动是低位将补 0 高位将丢失 字右移指令SHR_W在执行一次移动是高位将补0 低位将丢失 6. 整数移位指令中没有左移指令。整数右移指令空位：正数高位补“0”，负数高位补“1” 7.当 I0.0 按下，将 16 进制数 8000 送到 MW20 中（ M20.7 为 1） 当 I0.0 由 1 变为 0 后，每次 I0.1 按下后 MW20 中的数右移 1 位。当按 下 4 次后 MW20 中的数为 W#16#800(M20.3 为 1) （五） 1．整数（ I ）运算指令；双整数(DI) 运算指令；实数 (R) 运算指令 2.每种基本数学运算指令都有：加法运算指令 ADD;减法运算指令SUB;乘法运算指令MUL ;除法运算指令 DIV . 故12个指令 3. 运算结果为6。因为该除法是整数除法。当两个整数不能被整除时，则输出到OUT 端的是除法运算结果的整数部分，余数部分被舍弃。 4.I0.2 按下后把 0 送到 MW0, 松开 I0.2 ，每按一次 I0.1可使 MW0 中数加 2。如果不加上升沿指令该程序无法实现，因加法指令时高电平执行指令。如按下 5 次 I0.1,MW10 中的数可变为 10。 5. I1.0 按下后把 500 送到 MW10, 松开 I1.0 ，每按一次I1.1 可使 MW0中数减 5。如果不加上升沿指令该程序无法实现，因减法指令时高电平执行指令。如按下 2 次 I0.1,MW10 中的数可变为 490。