S7-1200PLC通信课件(全)全书教学教程完整版电子教案最全幻灯片

1、S7-1200 PLC通信 教学导航知识重点：了解通信的基本概念。熟悉PLC的通信联网组态。掌握profibus的基本参数。掌握profinet的基本参数。知识难点：PLC是如何通信的。能力目标：能用博途软件进行设备联网组态。熟悉profibus通信协议的基本参数。熟悉profinet通信协议的基本参数。S7-1200 PLC通信一、PLC的基本概念及工作原理 1、概念：1987年2月，国际电工委员会(IEC)对可编程控制器的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的。它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算

2、术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则设计。项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境2、PLC的基本原理项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境2、PLC的基本原理项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境2、PLC的基本原理项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境2、PLC的基本原理教学过程1：回顾继电器、接触器系统从上述分析可以看到：即使最简单不自锁电路改为自锁电路，在硬件上也得去现场接线，增加了系统的不可靠性，会增加线路的材料费、人工费、检修费等。有

3、没有什么控制设备能改善上述状况呢？PLC能（回顾PLC 的基本概念）项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境二、PLC的基本原理教学过程2：PLC的逻辑功能 PLC是一种具备逻辑信号采集、运算和输出的设备：1、传感器把外界的信息以“开、关”（或1、0） 的形式给PLC。2、PLC接收到上述逻辑状态信息后根据内部的数字电子线路进行运算。3、PLC将上述运算结果（也是0,1状态）输出给外界的执行器件，执行器件要么动作要么不动作。把PLC的逻辑运算功能和电气控制的接线方式结合在一起，就产生了PLC控制。项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境二、PLC的基本原理教学过程3：逻辑功能与继电器接触器

4、的比照项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境2、PLC的基本原理教学过程4：PLC对于继电器、接触器的优势1、PLC的产生与发展是建立在“继电-接触器系统”基础上的。2、运用PLC设计或改造“继电-接触器系统”的基本方法是：主电路保持不变，用程序代替原有的控制电路逻辑。3、“逻辑控制”功能只是PLC强大功能中的一部分。项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境2、PLC的基本原理教学过程5：PLC刷新过程1、信号的采集：现场当中的传感器从现场采集信号给了PLC内部；2、PLC内部会做出很多逻辑的判断；3、判断完后，信号会输出驱动现实的执行器件。项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境2、

5、PLC的基本原理教学反思：以学生为主体项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境3、S7-1200 PLC硬件结构项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境（1）CPU模块S7-1200的CPU模块，将微处理器，电源，数字量，输入/输出电路，模拟量输入/输出电路，PROFINET以太网接口，高速运动控制功能，组合到一个设计紧凑的外壳中。每块CPU内可以安装一块信号板，安装以后不会改变CPU的外形和体积。微处理器相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境（2）存储器存储器用来存储程序和数据。（1）随机存储器（RAM）是易失

6、性的存储器，内容需加电保持。具有工作速度高，价格便宜，读写方便等优点。（2）只读存储器（ROM）其内容只能读出，不能写入。是非易失性的存储器。一般用来存放PLC的操作系统。（3）快闪存储器和EEPROM快闪存储器(Flash EPROM), EEPROM为可电擦除可编程的只读存储器。它们是非易失性的，兼有ROM的非易失性的和RAM的随机存储器的优点，但写入所需的时间比RAM长的多。用来存放用户程序和需要长期保存的重要数据。项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境（3）输入/输出电路输入模块和输出模块简称为I/0模块，是联系外部设备与CPU的桥梁。（4）电源 PLC使用220V交流电源或24V

7、直流电源。内部的开关电源为各种模块提供5V、12V、24V等直流电源。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的电子传感器（如接近开关等）提供24V直流电源；驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。（5）外围接口通过各种外围接口，PLC可以与编程器、计算机、PLC、变频器、E2PROM写入器和打印机等连接，总线扩展接口用来扩展I/0模块和智能模块等。项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境（3）输入/输出电路输入模块和输出模块简称为I/0模块，是联系外部设备与CPU的桥梁。（4）信号板通过信号板可以给 CPU 增加 I/O。 SB 连接在 CPU 的前端。 具有 4 个数字量 I/O（2 x D

8、C 输入和 2 x DC 输出）的 SB 具有 1 路模拟量输出的 SB （5）电源 PLC使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各种模块提供5V、12V、24V等直流电源。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的电子传感器（如接近开关等）提供24V直流电源；驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。（6）外围接口通过各种外围接口，PLC可以与编程器、计算机、PLC、变频器、E2PROM写入器和打印机等连接，总线扩展接口用来扩展I/0模块和智能模块等。项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境常见西门子的PLC按照结构形式分为（讲解1200）项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环

9、境温故：1、什么是PLC？2、PLC编程编的什么电路的程序？3、项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境教学导航教学目标：掌握会S7-1200硬件组态方法。能通过一个简单的案例来了解TIA Portal V13软件。知识重点：掌握S7-1200硬件组态方法。学会用PLC梯形图控制电动机的启动、保持和停止电路设计。知识难点：TIA Portal V13软件初识。能力目标：能使用TIA Portal V13软件会S7-1200硬件组态。会用万用表检测、排除硬件故障。项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境三、编程工具 SIMATIC STEP 7 Basic 是西门子公司开发的高集成度工程组态

10、系统，包括面向任务的HMI智能组态软件SIMATIC Wincc Basic。上述两个软件集成在一起，也称为TIA (Totally Integrated Automation，全集成自动化)Portal， 它提供了直观易用的编辑器，用于对S7-1200 和精简系列面板进行高效组态。除了支持编程以外，STEP 7 Basic还为硬件和网络组态、诊断等提供通用的工程组态框架。STEP 7 Basic 提供了两种编程语言(LAD 和 FBD) 。 有两种视图：Portal(门户)视图，可以概览自动化项目的所有任务；项目视图，将整个项目(包括PLC和HMI)按多层结构显示在项目树中。 项目一熟悉 S

11、7-1200 PLC操作环境任务1 电动机的启动、保护和停止电路设计1、目的与要求：任务要求：电动机的启动、保护和停止电路设计基本步骤：1）启动TIA Portal V13软件2）创建新项目3）组态硬件设备及网络4）PLC编程5）组态可视化6）下载项目7）运行调试项目目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境举一反三：项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境1.PLC是一种工业控制用的专用计算机,是由()与软件系统两大部分组成。硬件系统A软件系统B人机界面C检测系统D提交单选题1分2.PLC是 ( ) 和继电器常规控制概念结合的产物。微电子技术A微机技术B检测技术C网络技术D提交单选题1分3.

12、 PLC的结构按应用规模分类可分为( )、小型PLC、中型PLC、大型PLC、超大型PLC。分布型PLCA集成型PLCB超小型PLCC移动型PLCD提交单选题1分4.PLC按硬件结构分类可分为整体式和( ).架构式结构A模块式结构B分布式结构C集散式结构D提交单选题1分5.在可编程序控制器问世以前,( )在工业控制领域中占主导地位。PLCA继电器BTDCCPCD提交单选题1分6.生成程序时,自动生成的块是( ) 。OB100AOB1BFC1CFB1D提交单选题1分任务小结通过电动机启动、保持和停止电路设计过程，让读者对S7-1200 PLC控制系统有了初步了解和直观认识，与此同时，读者了解了S

13、7-1200 PLC控制系统的开发过程。S7-1200 PLC控制系统的开发过程如下：创建新项目组态硬件设备及网络PLC编程组态可视化下载项目运行调试项目。作业：有手机完成项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境项目三 S7-1200 PLC的程序设计基础项目三 S7-1200程序设计基础教学目标 ：1、了解S7-1200 PLC的编程语言及其用户程序结构。2、了解S7-1200 PLC数据类型及存储体结构。3、掌握PLC变量表的使用。4、掌握S7-1200 PLC仿真软件调试程序方法。5、掌握程序状态功能调试程序。教学难点：S7-1200 PLC仿真软件和程序状态功能调试程序的方法。教学重

14、点：S7-1200 PLC仿真软件和程序状态功能调试程序的方法。能力目标：1、会建立PLC变量表。2、会使用PLC-1200仿真软件调试程序。3、会用程序状态功能调试程序 3.1 S7-1200的编程语言国际标准IEC(国际电工委员会)是为电子技术的所有领域制定全球标准的国际组织。IEC 61131是PLC的国际标准，其中第三部分IEC 61131-3是PLC的编程语言标准。 IEC 61131-3是世界上第一个，也是至今唯一的工业控制系统的编程语言标准，已经成为DCS(集散控制系统)、IPC（工控机）、FCS（现场总线控制系统）、SCADA（监控与数据采集）和运动控制系统事实上的软件标准。I

15、EC 61131-3的5种编程语言：指令表(Instruction List)、结构文本(Structured Text, ST)、梯形图(Ladder Diagram, LD)、功能块图(Function Block Diagram, FBD)、顺序功能图(Sequential Function Chart, SFC)。3.1 S7-1200的编程语言梯形图和功能块图梯形图(LAD)是使用得最多的PLC图形编程语言，由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。触点和线圈组成的电路称为程序段(network，网络)，Step 7 Basic自动为程序段编号。功能块图(FBD)使用类似于数字电路的图形

16、逻辑来表示控制逻辑。3.2 系统存储区与数据类型物理存储器PLC使用的物理存储器类型：RAM, ROM, Flash EPROM(简称为FEPROM)装载存储器：非易失性的存储区，用于保存用户程序、数据和组态信息。所有的CPU都有内部的装载存储器，CPU插入存储卡后，用存储卡做装载存储器。类似于计算机的硬盘，具有断电保持功能。工作存储器：集成在CPU中的高速存取的RAM。类似于计算机的内存，断电时内容丢失。断电保持存储器：用来防止在电源关闭时丢失数据，可以用不同方法设置变量的断电保持功能。存储卡：可选的存储卡用来存储用户程序，或用于传送程序。3.2 系统存储区与数据类型基本数据类型变量类型符号

17、位数取值范围常数举例位Bool11,0TRUE,FALSE或1,0字节Byte816#0016#FF16#12,16#AB字Word1616#000016#FFFF16#ABCD，16#0001双字DWord3216#0000000016#FFFFFFFF16#02468ACE字符Char816#0016#FFA, t, 有符号字节SInt8-128127123, -123整数Int16-3276832767123, -123双整数Dint32-21474836482147483647123, -123无符号字节USInt80255123无符号整数UInt16065535123无符号双整数UD

18、Int3204294967295123浮点数(实数)Real321.17549510-383.402823 103812.45, -3.4, -1.2E+3双精度浮点数LReal642.2250738585072020 10-308 1.7976931348623157 1030812345.12345-1,2E+40时间Time321T#-24d20h31m23s648ms T#24d20h31m23s648msT#1d_2h_15m_30s_45ms3.2 系统存储区与数据类型字节，字节.位寻址“字节. 位”寻址方式 ：如I3.2，首位字母表示存储器标识符，I表示输入过程映像区8位二进制数

19、组成1个字节(Byte):以起始字节的地址作为字和双字的地址。起始字节为最高位的字节。3.2 系统存储区与数据类型字，双字寻址MW100MD10032位的浮点数又称为实数(Real)。浮点数的优点是用很小的存储空间(4B)表示非常大和非常小的数。PLC输入和输出的数值大多是整数，例如模拟量输入和输出值，用浮点数来处理这些数据需要进行整数和浮点数之间的转换，浮点数的运输速度不及整数的运算速度慢一些。在编程软件中，用十进制小数来表示浮点数，例如50是整数，50.0为浮点数。3.2 系统存储区与数据类型浮点数 3.2 系统存储区与数据类型系统存储区 存储区描述强制保持过程映像输入(I)在扫描循环开始

20、时，从物理输入复制的输入值YesNo物理输入(I_:P)通过该区域立即读取物理输入NoNo过程映像出(Q)在扫描循环开始时，将输出值写入物理输出YesNo物理输出(Q_:P)通过该区域立即写物理输出NoNo位存储器(M)用于存储用户程序的中间运算结果或标志位NoYes临时局部存储器(L)块的临时局部数据，只能供块内部使用，只可以通过符合方式来访问NoNo数据块(DB)数据存储器与FB的参数存储器NoYes2.3 位逻辑指令常开触点、常闭触点、取反触点输出线圈、取反输出线圈复位、置位区域置位、区域复位复位优先锁存器、置位优先锁存器上升沿检测触点、下降沿检测触点上升沿检测线圈、下降沿检测线圈上升沿

21、触发器、下降沿触发器知识梳理与总结本项目介绍了PLC-1200编程语言、用户程序、系统存储器及数据类型。通过三相笼型异步电动机的正反转控制任务入手，训练PLC-1200仿真软件、程序状态功能、监视表格调试程序的方法。本项目要掌握的重点内容包括：（1）S7-1200的编程语言及其用户程序结构；（2）S7-1200数据类型及存储体结构；（3）掌握PLC变量表的使用；（4）掌握PLC-1200仿真软件调试程序方法；（5）掌握程序状态功能调试程序方法；（6）掌握监视表格调试程序的方法。2.3 位逻辑指令置位复位指令最主要的特点是有记忆和保持功能。2.3 位逻辑指令多点置位复位指令多点置位指令将指定的地

22、址开始的连续若干个地址置位(变为1状态并保持)。多点复位指令将指定的地址开始的连续若干个地址复位(变为0状态并保持)。2.3 位逻辑指令复位优先、置位优先锁存器复位优先锁存器置位优先锁存器SR1输出位RS1输出位00保持前一状态00保持前一状态010100101011110111复位优先锁存器、置位优先锁存器：输出线圈可选2.3 位逻辑指令边缘检测触点指令如果输入信号I0.6由0变为1状态(即输入信号I0.6的上升沿)，则该触点接通一个扫描周期。触点下面的M4.3为边缘存储位，用来存储上一个扫描循环是I0.6的状态，通过比较输入信号的当前状态和上一次循环的状态来检测信号的边沿。边沿存储位的地址

23、只能在程序中使用一次，它的状态不能在其他地方被改写。只能使用M、全局DB和静态局部变量来作边沿存储位，不能使用临时局部数据或I/O变量来作边沿存储位。2.3 位逻辑指令边缘检测线圈指令边缘检测线圈指令：上升沿检测线圈仅在流进该线圈的能流的上升沿，输出位M6.1为1状态，M6.2为边沿存储位。在I0.7的上升沿，M6.1的常开触点闭合一个扫描周期，使M6.6置位，在I0.7的下降沿，M6.3的常开触点闭合一个扫描周期，使M6.6复位。2.3 位逻辑指令P_TRIG与N_TRIG指令在流进P_TRIG指令的CLK输入端的能流的上升沿，Q端输出一个扫描周期的能流，使M8.1置位，方框下面的M8.0是

24、脉冲存储器位。P_TRIG指令与N_TRIG指令不能放在电路的开始处和结束处。2.3 位逻辑指令3种边沿检测指令的功能以上升沿检测为例：在P触点指令中，触点上面的地址的上升沿，该触点接通一个扫描周期，因此P触点用于检测触点上面地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。在P线圈的能流的上升沿，线圈上面的地址在一个扫描周期为1状态，因此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。P_TRIG指令用于检测能流的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。如果P_TRIG指令左边只有I1.0触点，可以用I1.0的P触点来代替P_TRIG指令。练习编写启保亭程序，并调试。1、用基本位逻辑指令完成。2

25、、用置位/复位指令完成。总结：基本位逻辑指令置位/复位指令：上升沿/下降沿指令：作业：P104 2，102.3 位逻辑指令故障信息显示电路举例 1/2设计故障信息显示电路，从故障信号I0.0的上升沿开始，Q0.7控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消失，则指示灯灭，如果没有消失，则指示灯转为常亮，直至故障消失。2.3 位逻辑指令故障信息显示电路举例 2/22.4 定时器指令定时器的基本功能 1/2使用定时器指令可创建编程的时间延迟，S7-1200 PLC有4种定时器：TP： 脉冲定时器可生成具有预设宽度时间的脉冲。 TON：接通延迟定时器输出Q在预设的延时

26、过后设置为 ON。 TOF：关断延迟定时器输出 Q 在预设的延时过后重置为 OFF。 TONR：保持型接通延迟定时器输出在预设的延时过后设置为ON。在使用 R 输入重置经过的时间之前，会跨越多个定时时段一直累加经过的时间。 RT：通过清除存储在指定定时器背景数据块中的时间数据来重置定时器。 每个定时器都使用一个存储在数据块中的结构来保存定时器数据。 在编辑器中放置定时器指令时可分配该数据块。 2.4 定时器指令定时器的基本功能 2/22.4 定时器指令定时器的输入输出参数 1/4TP、TON 和 TOF 定时器具有相同的输入和输出参数。 TONR 定时器具有附加的复位输入参数 R。 可创建自己

27、的“定时器名称”来命名定时器数据块，还可以描述该定时器在过程中的用途。 RT 指令可重置指定定时器的定时器数据。 2.4 定时器指令定时器的输入输出参数 2/4参数数据类型说明INBool启用定时器输入RBool将 TONR 经过的时间重置为零PT (Preset Time)Bool预设的时间值输入QBool定时器输出ET (Elapsed Time)Time经过的时间值输出定时器数据块DB指定要使用 RT 指令复位的定时器参数 IN从0变为1将启动TP、TON 和 TONR，从1变0 将启动 TOF。 ET 为定时开始后经过的时间，或称为已耗时间值(可以不为ET指定地址)，它们的数值类型为3

28、2位的Time，单位为ms，最大定时时间为T#24D_20H_31M_23S_647MS。2.4 定时器指令定时器的输入输出参数 3/4IEC定时器和IEC计数器属于功能块，调用时需要指定配套的背景数据块，定时器和计数器指令的数据保存在背景数据块中。在梯形图中输入定时器指令时，打开右边的指令窗口将“定时器操作”文件夹中的定时器指令拖放到梯形图中适当的位置，在出现的“调用选项”对话框中修改将要生成的背景数据块的名称，或采用默认的名称。点击“确定”按钮，自动生成数据块。2.4 定时器指令定时器的输入输出参数 4/4定时器 PT 和 IN 参数值变化 TP定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。定

29、时器运行期间，更改 IN 没有任何影响。TON定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。 定时器运行期间，将 IN 更改为 FALSE 会复位并停止定时器。 TOF定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。 定时器运行期间，将 IN 更改为 TRUE 会复位并停止定时器。TONR定时器运行期间更改PT没有任何影响，但对定时器中断后继续运行会有影响。 定时器运行期间将IN更改为 FALSE 会停止定时器但不会复位定时器。 将 IN 改回 TRUE 将使定时器从累积的时间值开始定时。 2.4 定时器指令脉冲定时器TP时序图2.4 定时器指令接通延时定时器TON时序图2.4 定时器指令断开延时定时器

30、TOF时序图2.4 定时器指令保持型接通延时定时器TONR时序图2.4 定时器指令举例 1/6用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。M2.7只接通一个扫描周期，振荡电路实际上是一个有正反馈的电路，两个定时器的输出Q分别控制对方的输入IN，形成了正反馈。振荡电路的高、低电平时间分别由两个定时器的PT值确定。2.4 定时器指令举例 2/62.4 定时器指令举例 3/6用3种定时器设计卫生间冲水控制电路。2.4 定时器指令举例 4/62.4 定时器指令举例 5/6两条运输带顺序相连，为避免运送的物料在1号运输带上堆积，按下起动按钮I0.3，1号带开始运行，8s后2号带自动起动。停机的顺序与

31、起动的顺序相反，按了停止按钮I0.2后，先停2号带，8s后停1号带。Q1.1和Q0.6控制两台电动机M1和M2。2.4 定时器指令举例 6/62.5 计数器指令计数器的数据类型S7-1200有3种计数器：加计数器(CTU)、减计数器(CTD)和加减计数器(CTUD)。它们属于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的OB的执行速率的限制。如果需要速率更高的计数器，可以使用CPU内置的高速计数器。调用计数器指令时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。CU和CD分别是加计数输入和减计数输入，在CU或CD由0变为1是，实际计数值CV加1或减1。复位输入R为1时，计数器被复位，CV被清0，计数器的输入Q变

32、为0。2.5 计数器指令计数器的输入输出 参数参数数据类型说明CU、CD BOOL加计数或减计数，按加或减一计数 R ( CTU、CTUD ) BOOL将计数值重置为零 LOAD (CTD、CTUD) BOOL预设值的装载控制 PV SInt、Int、DInt、USInt、UInt、UDInt 预设计数值 Q、QU BOOLCV = PV 时为真 QD BOOLCV = 0 时为真 CV SInt、Int、DInt、USInt、UInt、UDInt 当前计数值 2.5 计数器指令加计数器CTU： 参数 CU 的值从 0 变为 1 时，CTU 使计数值加 1。如果参数 CV(当前计数值)的值大于

33、或等于参数 PV (预设计数值)的值，则计数器输出参数 Q = 1。如果复位参数 R 的值从 0 变为 1，则当前计数值复位为 0。PV = 32.5 计数器指令减计数器CTD： 参数 CD 的值从 0 变为 1 时，CTD 使计数值减 1。如果参数 CV (当前计数值)的值等于或小于 0，则计数器输出参数 Q = 1。如果参数 LOAD 的值从 0 变为 1，则参数PV (预设值)的值将作为新的 CV (当前计数值)装载到计数器。PV = 32.5 计数器指令加减计数器 1/2CTUD： 加计数 (CU, Count Up) 或减计数 (CD, Count Down) 输入的值从 0 跳变为

34、 1时，CTUD 会使计数值加 1 或减 1。如果参数 CV（当前计数值）的值大于或等于参数PV（预设值）的值，则计数器输出参数 QU = 1。如果参数 CV 的值小于或等于零，则计数器输出参数 QD = 1。如果参数 LOAD 的值从 0 变为 1，则参数 PV（预设值）的值将作为新的 CV（当前计数值）装载到计数器。如果复位参数 R 的值从 0 变为 1，则当前计数值复位为 0。2.5 计数器指令加减计数器 2/2PV = 42.6 用STEP 7 Basic生成用户程序程序编辑器 2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序电机启动主电路 2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序

35、电机启动控制电路 2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序电机启动控制程序 2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序生成用户程序 打开主程序OB1，生成如下用户程序：2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序工具栏上的按钮 在选中的程序段下面插入一个新的程序段删除选中的程序段打开、关闭所有的程序段设置变量的显示方式：显示绝对地址、符号地址或同时显示关闭或打开程序段的注释显示或隐藏收藏夹跳转到前一个或下一个语法错误更新不一致的块调用打开或关闭程序状态监视2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序设置程序编辑器参数1/2 “选项”“设置”：2.6 用STEP 7 Basic生成

36、用户程序设置程序编辑器参数2/2 操作数与其他对象(例如触点)之间的垂直间距操作数水平方向和垂直方向可以输入的最大字符数2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序生成和修改变量 1/2 2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序生成和修改变量 2/2 2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序快速生成变量 2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序设置变量的断电保护功能 设置后有保持功能的M区的变量的“保持性”列的多选框中出现2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序全局变量和局部变量 PLC变量表中的变量可用于整个PLC中所有的代码块，在所有的代码中具有相同的意义和唯一的

37、名称，可以在变量表中，为输入I、输出Q和位存储器M的位、字节、字和双字定义全局变量。在程序中，全局变量被自动添加双引号，例如“起动”。局部变量只能在它被定义的块中使用，同一个变量的名称可以在不同的块中分别使用一次。可以在块的界面区定义块的输入/输出参数(Input, Output, Inout)和临时数据(Temp)，以及定义FB的静态变量(Static)。在程序中，局部变量被自动添加#号，例如#起动。2.6 用STEP 7 Basic生成用户程序使用详细窗口 打开项目树下面的详细窗口，选中项目树中的“PLC变量”，详细窗口显示出变量表中的符号。可以将详细窗口中的符号地址或代码块界面区种定义的

38、局部变量，拖放到程序中需要设置地址的处。拖放到已设置的地址上时，原来的地址被替换。2.7 下载用户程序通过CPU与运行STEP 7 Basic的计算机的以太网通信，可以执行项目的下载、上传、监控和故障诊断等任务。一对一的通信不需要交换机，两台以上的设备通信则需要交换机。CPU可以使用直通的或交叉的以太网电缆进线通信。2.7 下载用户程序设置计算机网卡的IP地址 计算机也CPU的子网地址一般采用默认的192.168.0.2，第4个字节是子网内设备的地址。子网掩码一般采用默认的255.255.255.0。2.7 下载用户程序组态CPU的PROFINET接口 设置的地址在下载后才起作用。2.7 下载

39、用户程序下载项目到新出厂的CPU 1/4 选择计算机中使用的网卡选中该选项计算机与CPU无连接CPU在线网络中的CPU原IPCPU上的LED会闪烁2.7 下载用户程序下载项目到新出厂的CPU 2/4 组态的新IP2.7 下载用户程序下载项目到新出厂的CPU 3/42.7 下载用户程序下载项目到新出厂的CPU 4/4新IP2.7 下载用户程序利用快捷菜单下载 1/22.7 下载用户程序利用快捷菜单下载 2/22.7 下载用户程序上载程序块将下面在线的“程序块”文件夹拖放到上面离线的“程序块”文件夹：2.7 下载用户程序上传硬件配置 将CPU连接到编程设备，创建一个新的项目； 添加一个新设备，但要

40、选择“非特定的CPU 1200”，而不是选择特定的CPU； 执行菜单命令“在线”“硬件检测”，打开“PLC-1的硬件检测”对话框。选中“目标子网中的可访问设备”列表中的PLC-1，点击“上载”，上传CPU和所有模块的组态信息。在设备视图中可以看到上传的模块，如果已经为CPU分配了IP，将会上传该IP地址，但是不会上传其他设备（例如模拟量I/O的属性）。必须在设备视图中手动组态CPU和各模块的配置。2.8 调试程序有两种调试用户程序的方法：程序状态监视与监视表。程序状态可以监视程序的运行，显示程序中操作数的值和网络的逻辑运算结果，查找到用户程序的逻辑错误，还可以修改某些变量的值；使用监视表可以监

41、视、修改和强制用户程序或CPU内的各个变量，可以在不同的情况下向某些变量写入需要的数值来测试程序或硬件。例如为了检查接线，可以在CPU处于STOP模式时给物理输出点指定固定的值。2.8 调试程序程序状态监视 1/2与PLC建立好在线连接后，打开需要监视的代码块，点击工件栏上的 ，启动程序状态监视。启动程序状态监控后，梯形图用绿色实线来表示状态满足，用蓝色虚线表示状态不满足，用灰色实现表示状态未知。2.8 调试程序程序状态监视 2/2用鼠标右键点击程序状态中的某个变量，执行出现的“修改”“修改为1”或“修改为0”。不能修改连接外部硬件输入电路的I的值。2.8 调试程序监视表使用程序状态功能，可以

42、在程序编辑器中形象直观地监视梯形图程序的执行情况，触点和线圈的情况一目了然。但是程序状态监控功能只能在屏幕上显示一小块程序，调试较大的程序时，往往不能同时看到与某一程序功能有关的全部变量的状态。监视表(Watch Table)可以有效地解决上述问题。使用监视表可以在工作区同时监视、修改和强制用户感兴趣的全部变量。一个项目可以生产多个监视表，以满足不同的调试要求。监视表可以赋值或显示的变量包括I、Q、I_:P、 I_:P、M和数据库DB内的存储单元。2.8 调试程序监视表功能监视变量：显示用户程序或CPU中变量的当前值；修改变量：将固定值赋给用户程序或CPU中的变量，这一功能可能会影响到程序运行

43、结果；对物理输出赋值：允许在停机状态下将固定值赋给CPU的每一个物理输出点，可用于硬件调试时检查接线；强制变量：给物理输入点/物理输出点赋一个固定值，用户程序的执行不会影响被强制的变量；可以选择在扫描循环周期开始、结束或切换到STOP模式时读写变量的值；2.8 调试程序用监视表监视变量与CPU建立在线连接后，点击工具栏上的 按钮，启动“监视全部”功能，将在“监视值”列连续显示变量的动态实际值。再次点击该按钮，将关闭监视功能。点击工具栏上的 按钮，可以对所选变量的数值作一次立即更新，该功能主要用于STOP模式下的监视和修改。2.8 调试程序用监视表修改变量 1/2监视全部立即一次性监视所有值立即

44、修改使用触发器修改2.8 调试程序用监视表修改变量 2/2RUN模式修改变量时，各变量同时又受到用户程序的控制。假设用户程序运行的结果使Q0.0的线圈断电，用监视表不可能将Q0.0修改和保持为1状态。在RUN模式不能改变I区分配给硬件的数字量输入点的状态，因为它们的状态取决于外部输入电路的通/断状态。2.8 调试程序用监视表在STOP模式下改变物理输出的状态在调试设备时，利用在STOP模式改变物理输出的状态，检查输出点连接的过程设备的接线是否正确。如果有输入点或输出点被强制，则不能使用这一功能。为了在STOP模式下允许物理输出，应取消强制功能。切换到扩展模式启用外围设备输出2.8 调试程序定义

45、监视表的触发器触发器用来设置在扫描循环的哪一点来监视或修改选中的变量，可以选择在扫描循环开始、扫描循环结束或从RUN模式切换到STOP模式时监视或修改某个变量。触发器类型描述永久(permanent)连续采集数据在扫描循环开始时永久：在扫描循环开始时，在CPU读取输入之后连续采集数据仅一次：在扫描循环开始时，在CPU读取输入之后采集一次数据在扫描循环结束时永久：在扫描循环结束时，在CPU写输出之前连续采集数据仅一次：在扫描循环结束时，在CPU写输出之前采集一次数据切换到STOP时永久：在CPU切换到STOP模式时连续采集数据仅一次：在CPU切换到STOP模式时采集一次数据2.8 调试程序用监视

46、表强制变量 1/4可以用监视表给用户程序中的单个变量指定固定的值，称为强制(Force)。S7-1200 PLC只能强制物理I/O点，例如I0.0:P，I0.0:P 。在测试用户程序时，可以通过强制I/O点来模拟物理条件，例如用来模拟输入信号的变化。在执行用户之前，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。在写物理输出点时，强制值被送给输出过程映像，输出值被强制覆盖。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。输入输出点被强制后，即使变成软件关闭，或编程计算机与CPU的在线连接端口，或CPU断电，强制值都被保存在CPU中，

47、直到在线时用编程软件停止强制功能。2.8 调试程序用监视表强制变量 2/41)在监视表中输入物理输入点I0.0:P和物理输出点I0.0:P；2) 1)在监视表中输入物理输入点I0.0:P和物理输出点I0.0:P ；3)点击工具栏上的 按钮，启动监视功能；4)点击工具栏上的 按钮，监视表出现标有“F”的强制列；5)在I0.0:P的“值”列输入1，点击其他地方，1变为TRUE;2.8 调试程序用监视表强制变量 3/46)用F列的复选框选中该变量，点击工件栏上的 按钮，启动激活了强制功能的强制；I0.0被强制为1时，CPU上对应的发光二极管不会亮，但被强制的值在程序中起作用，强制Q0.0:P，CPU

48、上Q0.0对应的LED亮。2.8 调试程序用监视表强制变量 4/4在调试点击工具栏上的 按钮，或执行快捷菜单中的“强制” “停止强制”命令，停止对所有地址的强制。为了停止对单个变量的强制，可以清除该变量的强制列的复选框，然后重新启动强制。上述停止强制的操作只能停止当前打开的监视表中被强制的变量。如果监视表不止一个，在别的监视表中也有变量被强制，监视表的表头最左边有符号 在闪动。点击工具栏上的 ，将在当前监视表显示所有的监视表中被强制的地址，此时可以用当前的监视表停止全部被强制的变量。项目四 S7-1200指令系统项目四 S7-1200指令系统 4.1 位逻辑指令教学目标：位逻辑的基本逻辑指令、

49、置位/复位指令。知识重点：位逻辑的置位/复位指令。知识难点：位逻辑的置位/复位指令能力目标：会使用S7-1200位逻辑指令完成具体任务的梯形图编写。项目四 S7-1200指令系统4.1 位逻辑指令位逻辑指令是PLC编程中使用最基本最频繁的指令。按不同的功能用途具有不同的形式，S7-1200中的位逻辑指令可以分为以下几类：基本位逻辑指令、置位/复位指令、上升沿/下降沿指令。4.1.1 基本位逻辑指令项目四 S7-1200指令系统1、常开触点与常闭触点常开触点 指定的位“bit”为 1时，常开触点闭合，为 0时常开触点断开。常闭触点 指定的位“bit”为0时，常闭触点闭合，为1时常闭触点断开。两个

50、触点串联将进行“与”运算，两个触点并联将进行“或”操作。“bit”为Bool型变量。2、线圈指令执行时，CPU根据能流流入线圈的情况将指定的存储器位写入新值，如果有能流流过线圈，则将 中的“bit”位置1，若没有能流流过线圈，则将 中的“bit”位置0。取反输出线圈，如果有能力流过线圈，则将 中的“bit”位置0，若没有能流流过线圈，则将 中的“bit”位置1。“bit”为Bool型变量。项目四 S7-1200指令系统1、常开触点与常闭触点常开触点 指定的位“bit”为 1时，常开触点闭合，为 0时常开触点断开。常闭触点 指定的位“bit”为0时，常闭触点闭合，为1时常闭触点断开。两个触点串联

51、将进行“与”运算，两个触点并联将进行“或”操作。“bit”为Bool型变量。2、线圈指令执行时，CPU根据能流流入线圈的情况将指定的存储器位写入新值，如果有能流流过线圈，则将 中的“bit”位置1，若没有能流流过线圈，则将 中的“bit”位置0。取反输出线圈，如果有能力流过线圈，则将 中的“bit”位置0，若没有能流流过线圈，则将 中的“bit”位置1。“bit”为Bool型变量。项目四 S7-1200指令系统4.2、置位/复位指令如图所示： 置位、复位输出指令置位域与复位域输出指令项目四 S7-1200指令系统任务5 故障信息显示电路。1、目的与要求通过故障信息显示电路的设计，让读者了解S7

52、-1200位逻辑指令的基本应用以及梯形图的设计方法。设计故障信息显示电路，从故障信号I0.0的上升沿开始，使Q0.4控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消失，则指示灯熄灭，如果没有消失，则指示灯转为常亮，直至故障消失。2、操作步骤1）I/O分配2）建立变量表3）参考程序其中M0.5为CPU时钟存储器MB0的第五位，其时钟频率为1Hz。项目四 S7-1200指令系统任务5 故障信息显示电路。1、目的与要求通过故障信息显示电路的设计，让读者了解S7-1200位逻辑指令的基本应用以及梯形图的设计方法。设计故障信息显示电路，从故障信号I0.0的上升沿开始，使Q0.

53、4控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消失，则指示灯熄灭，如果没有消失，则指示灯转为常亮，直至故障消失。2、操作步骤1）I/O分配2）建立变量表3）参考程序其中M0.5为CPU时钟存储器MB0的第五位，其时钟频率为1Hz。项目四 S7-1200指令系统。项目四 S7-1200指令系统4.1.3 上升沿/下降沿指令P触点指令 ，当检测到它前面的逻辑状态由0变为1的正跳变时，即检测到“ ”时，该触点接通一个扫描周期。其中“bit”为Bool型变量，要检测其跳变沿的输入位。 M_bit为Bool型变量,保存输入的前一个状态的存储器位。例如图4.8所示。当I0.0

54、=1，I0.1由0到1的上升沿时，Q0.0接通一个扫描周期。项目四 S7-1200指令系统N触点指令 ,当检测到它前面的逻辑状态由1变为0的负跳变时，即检测到“ ”时，该触点接通一个扫描周期。P线圈指令 ，当检测到它前面的逻辑状态由0变为1的正跳变时，即检测到“ ”时，“bit”处的位数据值在一个扫描周期内设置为1。“bit”为Bool型变量，指示检测其跳变沿的输出位。 M_bit为Bool型变量,保存输入的前一个状态的存储器位。项目四 S7-1200指令系统任务小结：通过本任务的学习，让读者学会S7-1200位逻辑指令的应用以及梯形图的设计方法。举一反三：抢答器设计。抢答器有I0.0、I0.

55、1和I0.2三个输入，对应输出分别为Q0.0、Q0.1和Q0.2，复位输入是I0.4。要求：三人任意抢答，谁先按动瞬时按钮，谁的指示灯先亮，且只能亮一盏灯。进行下一问题时主持人按复位按钮，抢答器重新开始。项目四 S7-1200指令系统4.2 定时器指令定时器的基本功能教学目标：会使用S7-1200四种定时器创建编程的时间延时。教学重点：1、了解S7-1200四种定时器TP、TON、TOF、TONR的名称、参数。2、掌握四种定时器的工作特点，针对不同的任务会用不同的定时器创建编程完成时间延时。教学难点：区分4种定时器的应用场合。技能目标：硬件：会接电气线路图。软件：能编写出带有时间控制任务的梯形

56、图。4.2 定时器指令定时器的基本功能使用定时器指令可创建编程的时间延迟，S7-1200 PLC有4种定时器：TP： 脉冲定时器可生成具有预设宽度时间的脉冲。 TON：接通延迟定时器输出Q在预设的延时过后设置为 ON。 TOF：关断延迟定时器输出 Q 在预设的延时过后重置为 OFF。 TONR：保持型接通延迟定时器输出在预设的延时过后设置为ON。在使用 R 输入重置经过的时间之前，会跨越多个定时时段一直累加经过的时间。 RT：通过清除存储在指定定时器背景数据块中的时间数据来重置定时器。 每个定时器都使用一个存储在数据块中的结构来保存定时器数据。 在编辑器中放置定时器指令时可分配该数据块。 4.

57、2 定时器指令定时器的基本功能 2/24.2 定时器指令定时器的输入输出参数 1/4TP、TON 和 TOF 定时器具有相同的输入和输出参数。 TONR 定时器具有附加的复位输入参数 R。 可创建自己的“定时器名称”来命名定时器数据块，还可以描述该定时器在过程中的用途。 RT 指令可重置指定定时器的定时器数据。 4.2 定时器指令定时器的输入输出参数 2/4参数数据类型说明INBool启用定时器输入RBool将 TONR 经过的时间重置为零PT (Preset Time)Bool预设的时间值输入QBool定时器输出ET (Elapsed Time)Time经过的时间值输出定时器数据块DB指定要

58、使用 RT 指令复位的定时器参数 IN从0变为1将启动TP、TON 和 TONR，从1变0 将启动 TOF。 ET 为定时开始后经过的时间，或称为已耗时间值(可以不为ET指定地址)，它们的数值类型为32位的Time，单位为ms，最大定时时间为T#24D_20H_31M_23S_647MS。4.2 定时器指令定时器的输入输出参数 3/4IEC定时器和IEC计数器属于功能块，调用时需要指定配套的背景数据块，定时器和计数器指令的数据保存在背景数据块中。在梯形图中输入定时器指令时，打开右边的指令窗口将“定时器操作”文件夹中的定时器指令拖放到梯形图中适当的位置，在出现的“调用选项”对话框中修改将要生成的

59、背景数据块的名称，或采用默认的名称。点击“确定”按钮，自动生成数据块。4.2 定时器指令定时器的输入输出参数 4/4定时器 PT 和 IN 参数值变化 TP定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。定时器运行期间，更改 IN 没有任何影响。TON定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。 定时器运行期间，将 IN 更改为 FALSE 会复位并停止定时器。 TOF定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。 定时器运行期间，将 IN 更改为 TRUE 会复位并停止定时器。TONR定时器运行期间更改PT没有任何影响，但对定时器中断后继续运行会有影响。 定时器运行期间将IN更改为 FALSE 会停止定

60、时器但不会复位定时器。 将 IN 改回 TRUE 将使定时器从累积的时间值开始定时。 定时器指令练习1、I0.6按下，Q0.0亮10S后熄灭。（TP）2、 I0.6按下，延时10S后Q0.0接通。（TON）3、 I0.6按下， Q0.0亮， 释放I0.6延时10S后,Q0.0熄灭。（TOF ）。练习1、用PLC1200控制电机启停。任务要求：按下启动按钮，延时5S后电动机起动，按下停止按钮，延时10秒后电动机停止运行。2、三相异步电动机正反转控制。按下正转按钮，正转10S后停止；按下反转按钮，15秒后停止。电机在工作过程中按下停止按钮电动机停止运行。练习广场喷泉控制系统目的与要求:通过广场喷泉