Микропроцессорный контроллер SIEMENS S7-200. Методические указания к выполнению лабораторных работ

Подождите немного. Документ загружается.

Передача сигналов других форматов (целое, двойное целое, ве-

щественное и др.) от одной команды к другой может производить-

ся только через ту или иную область памяти (см. рис. 3.1);

- в одной цепи (Network) программы можно помещать и конфи-

гурировать команды только таким образом, чтобы логический ре-

зультат их одиночного или совместного действия был единствен-

ный. Нельзя, например, в одном сегменте сформировать разреше-

ния на включение двух или более дискретных выходов, сформиро-

вать два или более разрешения на выполнение команд (входы

EN команд), две или более команды сравнения.

5. Производится компиляция программы по пути

PLC→Compile или нажатием на значок , расположенный на

панели инструментов. На данном этапе происходит контроль со-

ставленной программы на наличие ошибок. В левом нижнем углу

рабочего поля программы появляется сообщение об ошибках (To-

tal Errors 0 или Total Errors n, где n – количество ошибок). При их

отсутствии можно продолжать дальнейшие действия, при наличии

– искать и устранять.

6. Производится загрузка рабочей программы в контроллер

по пути File→Download или нажатием на значок . В процессе

загрузки потребуется подтверждение перевода контроллера в ре-

жим STOP и подтверждение окончания загрузки.

7. Далее производится перевод контроллера в режим Run по

пути PLC→RUN или нажатием на значок . После подтвержде-

ния перевода в этот режим контроллер начинает выполнять дей-

ствия, предписанные загруженной программой.

8. Для просмотра состояния входных и выходных перемен-

ных программа переводится в режим контроля выполнения по пути

Debug→Program Status или путем нажатия на значок .

При возникновении необходимости редактирования программы

нужно выйти из режима Program Status, сделать требуемые изме-

нения и начать все с п. 5.

4. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Лабораторная работа 1

"Изучение особенностей работы с программой STEP 7-Micro/Win 32

на примерах применения команд пересылки и преобразования "

Задание 1. Переслать в область памяти V константы мини-

мальной и максимальной величины форматов: BOOL, BYTE, INT,

DINT и REAL.

Задание 2. Проверить действия команд B_I, I_B, I_DI, DI_I,

DI_W, BCD_I, I_BCD, ROUND и TRUNC, устанавливая на входах

константы максимальной величины различных форматов (см. за-

дание 1).

Лабораторная работа 2

"Изучение особенностей применения команд битовой логики"

Используя команды Стандартных контактов, создать и про-

верить сначала в редакторе LAD, а затем – в FBD, следующие про-

граммы.

Задание 1. Включить дискретный выход Q0.0, если включен

дискретный вход I0.0 или I0.1.

Задание 2. Включить дискретный выход Q0.1, если включены

дискретные входы I0.0 и I0.1 или I0.2.

Задание 3. Включить дискретный выход Q0.2 только в том слу-

чае, если дискретные входы I0.0 и I0.1 имеют противоположные

состояния.

Задание 4. Включить дискретный выход Q0.3, если включен

дискретный вход I0.0. Включить дискретный выход Q0.4, если

включен дискретный вход I0.1. Исключить вероятность одновре-

менного включения указанных выходов.

Задание 5. Реализовать работу выхода Q0.5 в соответствии с

диаграммой, приведенной на рис. 4.1.

I0.0

I0.1

Q0.5

Рис. 4.1. Диаграмма работы дискретного выхода Q0.5

Лабораторная работа 3

"Изучение особенностей применения арифметических команд

над целыми и вещественными числами"

Разработать и проверить программы, которые реализуют следую-

щие математические действия (задание выполнить по вариантам).

Вариант 1. Y1 = X1*X2/X3 − X4, Y2 = AIW0

/X1. Если Y1 > Y2, то

Q0.0 = ON.

X1 = 10, X2 = 23, X3 = 3, X4 = 2.2.

Вариант 2. Y1 = X2*X1/X4 − X3, Y2 =

0AIW

/X3

. Если Y1 > Y2, то

Q0.0 = ON.

X1 = 10, X2 = 23, X3 = 3, X4 = 2.2.

Вариант 3. Y1 = X1/(X2 + X3 − X4), Y2 = AIW0

/X3

. Если Y1 > Y2,

то Q0.0 = ON.

X1 = 1000, X2 = 23, X3 = 3, X4 = 2.2.

Вариант 4. Y1 = X1/(X2 − X3) + X4, Y2 =

0AIW

/X4

. Если Y1 < Y2,

то Q0.0 = ON.

X1 = 100, X2 = 23, X3 = 3, X4 = 2.2.

Вариант 5. Y1 = X1 − (X2 – X4)/(X2 + X3), Y2 = AIW0

/X1

. Если

Y1 < Y2, то Q0.0 = ON.

X1 = 100, X2 = 23, X3 = 3, X4 = 2.2.

Вариант 6. Y1 = X1/(X2 − X3 + Х1) + X4, Y2 =

0AIW

/X4

. Если

Y1 < Y2, то Q0.0 = ON.

X1 = 1000, X2 = 23, X3 = 3, X4 = 2.2.

Лабораторная работа 4

"Изучение особенностей применения команд сравнения"

Используя команды сравнения и битовой логики, создать и про-

верить программы, реализующие следующие условия.

Задание 1. Включить дискретный выход Q0.0, если AIW0 ≥ 16500

и Q0.1, если AIW0 ≤ 15500 (AIW0 – это область памяти, куда запи-

сывается результат опроса аналогового входа 1, которая имеет

формат данных INT). В качестве разрешающего сигнала для команд

сравнения может быть использован вход I0.0 либо бит специальной

памяти SM0.0, который постоянно находится в состоянии ON.

Задание 2. Включить дискретный выход Q0.1, если AIW0 ≥ 16500,8.

Задание 3. Управлять состоянием выхода Q0.2 в соответствии с

диаграммой, приведенной на рис. 4.2.

зд

−

зв

Если AIW0 ≥ X

зд

, то Q0.2 = ON;

если AIW0 ≤ X

зд

− Δ

зв

,то Q0.2 = OFF;

если X

зд

− Δ

зв

< AIW0 < X

зд

, то Q0.2 = Q

-1.

-1

– предыдущее состояние выхода Q0.2.

Q0.2

OFF

AIWO

Рис. 4.2. Диаграмма состояния дискретного выхода Q0.2

Значение задания Х

зд

= 16000 предварительно должно быть

сохранено в области памяти VW0, значение зоны возврата

∆

зв

= 500 − в области памяти VW2, а результат вычисления

зд

− ∆

зв

(VW0 – VW2) − в области памяти VW4.

При составлении программы использовать команды MOV_I,

SUB_I, ≥I, ≤I, SR.

Проследить за состоянием дискретного выхода Q0.2 при плав-

ном увеличении и уменьшении значения аналогового входа AIW0.

Задания выполнить сначала в редакторе LAD, а затем – в FBD.

Лабораторная работа 5

"Изучение особенностей применения команд таймеров"

Исследовать принципы работы различных таймеров на приме-

ре программы, приведенной на рис. 4.3.

Network 1

TON

TOF

Network 2

Network 3

Network 4

I0.0

TONR

T32

T37

T32

T37

Q0.0

Q0.1

Q0.2

5000

500

Рис. 4.3. Фрагмент программы с применением команд таймеров

Разработать и проверить программы управления состоянием

дискретных выходов Q0.0÷Q0.4 в соответствии с диаграммами,

приведенными на рис. 4.4.

5 с 6 с

I0.0

Q0.0

I0.0

Q0.1

4 с 4 с 4 с 4 с

Задание 1 Задание 2

I0.0

Q0.2

3 с4 с 3 с 4 с

Задание 3

I0.0

Q0.3

3 с

Задание 4

3 с

Длительность импульсов должна прямо-

пропорционально зависеть от AIW0

и изменяться в диапазоне 0÷5 с

Рис. 4.4. Диаграммы состояния дискретных выходов Q0.0÷Q0.4

Лабораторная работа 6

"Изучение особенностей применения команд счетчиков"

Исследовать принципы работы различных счетчиков на при-

мере программы, приведенной на рис. 4.5.

Network 1

I0.0 SM0.5

I0.1

CTU

Network 2

I0.0 SM0.5

I0.1 SM0.5

I0.2

CTUD

Network 4

Network 5

Network 6

Q0.0

Q0.1

Q0.2

Network 3

I0.0 SM0.5

I0.1

CTD

Рис. 4.5. Фрагмент программы с применением команд счетчиков

Применяя команды счетчиков, разработать и проверить про-

граммы управления состоянием дискретных выходов Q0.0÷Q0.4 в

соответствии с диаграммами, приведенными на рис. 4.4.

Лабораторная работа 7

"Изучение особенностей применения логических команд, команд

для управления программой и организации прерываний "

Задание 1. Исследовать принципы работы команд WAND_B,

WOR_B и WXOR_B, используя для преобразования шестнадцате-

ричную константу A6 и регистр образа процесса IB0.

Задание 2. В основной программе MAIN организовать пере-

сылку содержимого области памяти VW0 в VW2 и таймер с пере-

запуском через каждые 2 секунды. По биту таймера перейти на

подпрограмму SBR_0.

В подпрограмме SBR_0 выполнить суммирование VW0 + 1, за-

писывая результат в VW0. Выход из подпрограммы производить по

окончании выполнения команды суммирования.

Проанализировать ход выполнения всей программы, наблю-

дая за содержимым области памяти VW2.

Задание 3. В основной программе MAIN организовать пере-

сылку содержимого области памяти VW0 в VW2. Используя номер

события 10 (см. табл. 2.13), организовать переход на подпрограм-

му обработки прерывания INT_0 через каждые 250 миллисекунд.

В подпрограмме INT_0 выполнить суммирование VW0 + 1, за-

писывая результат в VW0. Выход из подпрограммы производить по

окончании выполнения команды суммирования.

Проанализировать ход выполнения всей программы, наблю-

дая за содержимым области памяти VW2.

Повторить данное задание, используя номер события 1.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ S7-200

1.1. Сравнение технических характеристик

микроконтроллеров S7-200

1.2. Основные компоненты микроконтроллера S7-200

1.3. Концепции языков программирования

и редакторов S7-200

1.4. Типы данных для переменных

1.5. Основные элементы для построения программы

1.6. Объяснение цикла сканирования CPU

1.7. Память CPU: типы данных и способы адресации

1.8. Прямая адресация областей памяти CPU

2. КОМАНДЫ SIMATIC

2.1. Битовые логические команды (Bit Logic)

2.2. Команды сравнения (Compare)

2.3. Команды для выполнения преобразований

(Convert)

2.4. Арифметические команды над целыми числами

(Integer Math)

2.5. Арифметические команды над вещественными

числами (Floating-Point Math)

2.6. Команды для пересылки (Move)

2.7. Логические команды (Logical Operations)

2.8. Таймерные команды (Timers)

2.9. Команды для операций счета (Counters)

2.10. Команды для управления программой

(Program Control)

2.11. Команды для организации прерываний (Interrupt)

3. ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД НА БАЗЕ КОНТРОЛЛЕРА S7-200

3.1. Состав стенда

3.2. Работа в программе Step7-Micro/Win 32

4. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ КОНТРОЛЛЕР

SIEMENS S7-200

Методические указания

к выполнению лабораторных работ по дисциплине

"Основы микропроцессорной техники"

Составитель ПУШКОВ Виктор Михайлович,

Редактор М.А. Иванова

Подписано в печать 20.12.2010. Формат 60 х 84 1/16.

Печать плоская. Усл.-печ. л. 2,79 . Тираж 50 экз. Заказ №

ГОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет

имени В. И. Ленина"

Отпечатано в УИУНЛ ИГЭУ

153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34.