background image

 

 

POLITECHNIKA ŚLĄSKA 

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 

KATEDRA MECHATRONIKI 

 

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

Przedmiot: 

Automatyzacja procesów technologicznych 

Symbol 

ćwiczenia: 

PLC S7 - 200 

 

Tytuł ćwiczenia: 

Programowanie sterownika Siemens S7-200 z 
wykorzystaniem języka IL („Instruction List”) 

SPIS TREŚCI 

 

Spis rysunków 

1. 

Cele ćwiczenia 

 

2. 

Podstawowe wiadomości  

2.1. 

Definicja sterownika programowalnego  

2.2. 

Sterownik programowalny S7-200 firmy Siemens 

2.2.1.  Moduły rozszerzeń S7-200 

2.2.2.  Pakiet oprogramowania STEP 7 – Micro / Win 

3. 

Laboratoryjne stanowisko badawcze 

4. 

Przykład realizacji zadania 

5. 

Raport 

6. 

Pytania 

 

Literatura 

 

 

 

 

 

background image

 

AUTOMATYZACJA PROC. TECH. – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

 

 

 
 

 

 

Programowanie sterownika Siemens S7-200 z wykorzystaniem języka IL („Instruction List”) 

 

 

SPIS RYSUNKÓW 

1. 

Sterownik S7-200 - budowa

 

 

2. 

STEP 7 – Micro / Win (okno główne programu)

 

 

3. 

Schemat połączeń sterownika S7-200 (CPU 222 AC/DC/Przekaźnik)

 

 

4. 

Schemat połączeń elektro – pneumatycznych przykładowej realizacji 
zadania 

 

 
 
1. CELE ĆWICZENIA 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z następującymi zagadnieniami: 

  Sterownik programowalny firmy Siemens S7-200 

 

Programowanie z wykorzystaniem języka IL (Instruction List) 

 

2. PODSTAWOWE WIADOMOŚCI 

2.1. Definicja sterownika programowalnego 

Sterowniki programowalne PLC (Programmable Logic Controllers) – są komputerami 

przemysłowymi, które pod kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego: 

 

zbierają pomiary za pośrednictwem modułów wejściowych z analogowych i 

dyskretnych czujników pomiarowych, 

 

transmitują dane za pomocą modułów i łącz komunikacyjnych, 

 

wykonują programy aplikacyjne na podstawie przyjętych parametrów i uzyskanych 

danych o sterowanym procesie lub maszynie, 

 

generują sygnały sterujące zgodnie z wynikami obliczeń tych programów i przekazują 

je poprzez moduły wyjściowe do elementów i urządzeń wykonawczych, 

 

realizują funkcje diagnostyki programowej i sprzętowej. 

 

Sterowniki programowalne dzieli się pod względem liczby wejść i wyjść na : 

  mikrosterowniki – mające kilka wejść i wyjść, 

 

sterowniki małe - mające do kilkudziesięciu wejść i wyjść dyskretnych oraz 

możliwość obsługi do kilku wejść i wyjść analogowych, 

background image

 

AUTOMATYZACJA PROC. TECH. – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

 

 

 
 

 

 

Programowanie sterownika Siemens S7-200 z wykorzystaniem języka IL („Instruction List”) 

 

 

 

sterowniki średnie - mogące obsługiwać do kilkuset wejść i wyjść dyskretnych oraz 

kilkudziesięciu wejść i wyjść analogowych, 

 

sterowniki duże – mogące obsługiwać do kilkudziesięciu tysięcy wejść i wyjść obu 

typów (dyskretnych i analogowych). 

 

2.2. Sterownik programowalny S7-200 firmy Siemens  

Sterownik  programowalny  S7-200  składa  się  z  modułu  procesora,  zintegrowanego 

zasilacza,  obwodów  wejściowych  oraz  obwodów  wyjściowych  umieszczonych  w  zwartej, 

plastikowej  obudowie.  Rysunek  1  przedstawia  szkic  sterownika.  Po  załadowaniu 

oprogramowania,  sterownik  posiada  logikę  ,  niezbędną  do  sterowania  i  kontroli  urządzeń 

wejściowych oraz wyjściowych. 

 

 

Rys.1. Sterownik S7-200 - budowa 

 
 

W  skład  rodziny  S7-200  wchodzą  sterowniki  o  zróżnicowanych  możliwościach. 

Umożliwia  to  wybór  typu,  który  w  sposób  optymalny  będzie  pasował  do  danej  aplikacji. 

Tabela 1 skrótowo porównuje cechy poszczególnych modeli CPU. 

 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

AUTOMATYZACJA PROC. TECH. – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

 

 

 
 

 

 

Programowanie sterownika Siemens S7-200 z wykorzystaniem języka IL („Instruction List”) 

 

 

Tabela1. Porównanie różnych modeli CPU S7-200 

 

(*) – Należy wcześniej przeliczyć zapotrzebowanie  na moc (lub prąd) dodawanych modułów 

dla  danej  aplikacji.  Zapotrzebowanie  mocy  przez  dodatkowe  moduły  nie  może  przekroczyć 

wydajności wewnętrznego zasilacza CPU. 

 

2.2.1. Moduły rozszerzeń S7-200 

Dla  zaspokojenia  wymagań  aplikacji  rodzina  sterowników  S7-200  posiada  różnorodne 

moduły  rozszerzeń  wejść  i  wyjść.  Można  ich  użyć,  aby  zwiększyć  funkcjonalność  danego 

CPU.  

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

AUTOMATYZACJA PROC. TECH. – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

 

 

 
 

 

 

Programowanie sterownika Siemens S7-200 z wykorzystaniem języka IL („Instruction List”) 

 

 

Tabela 2. Moduły rozszerzeń S7- 200 

 

 

2.2.2.  Pakiet oprogramowania STEP 7 – Micro / Win  

Oprogramowanie  narzędziowe  służy  do  programowania  sterowników  SIMATIC  S7- 

200. Zawiera ono trzy edytory programu zapewniające dogodne oraz wydajne programowanie 

aplikacji. Komunikację pomiędzy komputerem a sterownikiem można zrealizować w dwojaki 

sposób.  Pierwszy  z  nich  to  połączenie  bezpośrednie  poprzez  kabel  PPI  Multi  –  Master  lub 

przez  specjalizowany  procesor  komunikacyjny  w  postaci  karty  do  PC    i  kabel  MPI. 

Najbardziej rozpowszechnionym sposobem komunikacji jest kabel PPI Multi – Master. Łączy 

on port komunikacyjny sterownika S7 – 200 z portem szeregowym komputera RS232. 

 

Rys.2. STEP 7 – Micro / Win 

 

background image

 

AUTOMATYZACJA PROC. TECH. – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

 

 

 
 

 

 

Programowanie sterownika Siemens S7-200 z wykorzystaniem języka IL („Instruction List”) 

 

 

3. LABORATORYJNE STANOWISKO BADAWCZE 

 

Laboratoryjne stanowisko badawcze zawiera: 

 

  sterownik programowalny S7 – 200 (CPU 222 AC/DC/Przekaźnik), 

 

Rys.3. Schemat połączeń sterownika S7-200 (CPU 222 AC/DC/Przekaźnik) 

 

  komputer PC z oprogramowaniem  STEP 7 – Micro / Win, 

  kabel komunikacyjny PPI Multi – Master, 

 

siłowniki pneumatyczne jako elementy sterowane, 

 

indukcyjne oraz pojemnościowe czujniki (krańcówki), 

 

źródło prądu stałego, 

  kompresor. 

 

 

 

 

 

background image

 

AUTOMATYZACJA PROC. TECH. – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

 

 

 
 

 

 

Programowanie sterownika Siemens S7-200 z wykorzystaniem języka IL („Instruction List”) 

 

 

4. PRZYKŁAD REALIZACJI ZADANIA – Sterowanie pojedynczym siłownikiem 

pneumatycznym dwustronnego działania. 

W skład układu wchodzą: 

 

siłownik pneumatyczny dwustronnego działania, 

   zawór elektropneumatyczny -  5/2 ,    

  sterownik programowalny S7-200, 

 

indukcyjne czujniki położenia, 

 

zasilacz prądu stałego, 

  kompresor. 

 

Rys.4. Schemat połączeń elektro – pneumatycznych przykładowej realizacji zadania 

 

 

W  sytuacji  gdy  tłoczysko  siłownika  pneumatycznego  jest  „wsunięte”  aktywna  jest 

krańcówka  S1,  stan  wysoki  podawany  jest  na  wejście  I0.0  sterownika,  co  powoduje 

wysunięcie  tłoczyska  oraz    podanie  stanu  wysokiego  na  wejście  I0.1  po  całkowitym 

wysunięciu  tłoczyska.  Po  czym  siłownik  powraca  do  pozycji  początkowej  („wsunietej”). 

Algorytm  sterowania  został  zrealizowany  z  wykorzystaniem  oprogramowania  Step  7  – 

Micro/Win,  w języku IL, a jego kod przedstawiono na poniższym rysunku. 

 

 

background image

 

AUTOMATYZACJA PROC. TECH. – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

 

 

 
 

 

 

Programowanie sterownika Siemens S7-200 z wykorzystaniem języka IL („Instruction List”) 

 

 

 

Rys.5. Kod programu  

 

gdzie: 

LD – instrukcja styku normalnie otwartego, 

AN – instrukcja styku normalnie zamkniętego. 

 

Do instrukcji dołączono przykłady opisujące wybrane instrukcje wraz z analogiami do języka 

drabinkowego. 

 

5. RAPORT 

 

Raport z przeprowadzonego ćwiczenia powinien  zawierać: 

 

opis przebiegu ćwiczenia, 

  schemat elektropneumatyczny realizowanego układu, 

 

tablicę stanów, wjeść – wyjść układu, 

  kod programu IL, 

 

wnioski końcowe. 

 

6. PYTANIA 

1.  Wymień znane języki programowania sterowników PLC ? 

2.  Zasada działania indukcyjnego oraz pojemnościowego czujnika zbliżeniowego ? 

3.  Opisz w sposób ideowy budowę siłownika pneumatycznego ? 

     

background image

 

AUTOMATYZACJA PROC. TECH. – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

 

 

 
 

 

 

Programowanie sterownika Siemens S7-200 z wykorzystaniem języka IL („Instruction List”) 

 

 

LITERATURA 

 

1.  Podręcznik Siemens SIMATIC S7 – 200 wydanie 4, 

2.  Mechatronics introductory course.  

 

 

Opracowanie: Jarosław Domin