PLC技术及应用 课件 项目2、3 智慧城市控制系统设计；工业机器人立体仓库取料工作站

四川信息职业技术学院智慧城市控制系统设计主讲/某某某十字路口交通灯的控制智慧停车场控制系统设计城市供暖控制系统设计内容提要十字路口交通灯的控制使用S7-1200PLC实现十字路口交通灯的控制控制要求：按下启动按钮SB1，交通灯开始运行。首先东西方向绿灯亮15S，闪烁3S后黄灯亮2S，然后红灯亮20S；南北方向绿灯亮15S,然后闪烁3S。然后黄灯亮2S。周而复始，一直循环。按下停止按钮SB2时，交通灯停止运行.东西方向信号灯绿灯亮绿灯闪烁黄灯亮红灯亮运行时间15S3S2S20S南北方向信号灯红灯亮绿灯亮绿灯闪烁黄灯亮运行时间20S15S3S2S交通灯运行规律东西方向与南北方向交替通行按钮开始、循环播放、按钮停止红灯停，绿灯行功能：将数据元素复制到新的存储器地址，移动过程中不更改源数据操作数类型：位、字符串、整数、浮点数、定时器、时间等MOVE指令多输出MOVE指令输入端输入端MOVE指令功能：将一个存储区（源范围）的数据移动到另一个存储区（目标范围）中。操作数：使用输入COUNT可以指定将移动到目标范围中的元素个数MOVE_BLK指令MOVE_BLK：块移动功能：用IN输入的值填充一个存储区域（目标范围），从输出OUT指定的地址开始填充目标范围。仅当源范围和目标范围的数据类型相同时，才能执行该指令。FILL_BLK指令FILL_BLK：填充块案例按下启动按钮，点亮8盏指示灯HL1~HL8；按下停止按钮，8盏灯熄灭。比较指令是指当要比较的两个值为相同数据类型时，可以进行“等于”、“不等于”、“大于等于”、“小于等于”、“大于”、“小于”等多种比较。比较指令类型01020304比较指令的梯形图比较指令两个数据比较的类型可通过第一选项来选择，可进行“>”、“<”、“==”、“<>”、“>=”、“<=”的比较。第一选项比较的两个数据的数据类型可通过第二个选项来选择，数据类型主要有：Int、DInt、Real、Byte、Word等第二选项比较指令时钟设置.设置时钟存储器参数时钟存储器是一种占空比为50%的脉冲信号。其频率固定。为了使用时钟存储器，需要先在CPU中进行设置。选中PLC，选择“属性”→“系统和时钟存储器”在右边勾选启动时钟存储器字节，默认地址为0，如图2-33所示，则M0.0~M0.7持续输出不同频率的脉冲，如图所示。字节地址可在0~819范围内设置。HMI是HumanMachineInterface的缩写，即为“人机接口”，也叫人机界面。触摸屏是人机界面的发展方向，可以由用户在触摸屏画面上设置具有明确意义和提示信息的触摸式按钮。用户可以用触摸屏上组态的文字、按钮、图形和数字信息等，来处理或监控不断变化的信息。触摸屏上还可以使用画面上的按钮和指示灯来代替相应的硬件原件，以减少PLC需要的I/O点数，使机器的配线标准化、简单化，降低系统成本和故障率。1.西门子KTP精简触摸屏西门子触摸屏产品主要分为SIMATIC精简系列面板，SIMATIC精智面板和SIMATIC移动式面板。精简触摸屏时面向基本应用的触摸屏,采用了IP65防护等级，可以用在简单的可视化任务中甚至是恶劣的环境中。其他优点包括集成了软件功能，如报告系统、配方管理，以及图形功能。适用于中等性能范围的根据所选的版本可用于PROFIBUS或PROFINET网络；可以与SIMATICS7-1200控制器或其他控制器组合使用，型号屏幕尺寸功能键分辨率网络接口KTP400Basic4”4个480x272PROFINETKTP700Basic7”8个800x480PROFINETKTP700Basic（立式）7”8个480x800PROFINETKTP900Basic9”8个800x480PROFINETKTP1200Basic12”10个1280x800PROFINETKTP1200Basic（立式）12”10个800x1280PROFINETSIMATIC精简触摸屏常用型号

HMI的定义和作用触摸屏的图形界面是在计算机的专用软件[如SIMATICWncCC(TIA博途)]上设计和编译的，需要通过通信电缆下载到触摸屏；触摸屏要与PLC交换数据，它们之间也需要通信电缆。触摸屏与PLC（S7-1200）、电脑之间通过交换机进行PROFINET连接，一个博途项目可同时包含PLC和触摸屏程序，且PLC和触摸屏的变量可以共享，他们之间的通讯不需要编程。触摸屏网络连接触摸屏的通讯触摸屏的通讯1）外部变量是人机界面和PLC进行数据交换的桥梁，是PLC中定义的存储单元的映像，其值随着PLC程序的执行而改变。可以在HMI设备和PLC中访问外部变量。在TIA博途软件项目视图项目树中，选中“HMI变量”-“显示所有变量"，创建外部变量，名称为“M01",如图9-4所示，点击“连接”栏目下面的按钮，选择与HMI通信的PLC设备，本例的连接为“HMI连接1”;再单击“PLC变量”栏目下的按钮，弹出“HMI变量”窗口，选择“PLC_1”-“PLC变量”一“默认变量表”-“M01”,单击“√”按钮，“PLC_1”的变量M01与HMI的M01关联在一起了。变量分为外部变量和内部变量，每个变量都有一个符号名称和数据类型。变量2）内部变量存储在HMI设备的存储器中，与PLC没有连接关系，只有HMI设备能访问内部变量。内部变量用于HMI设备内部的计算或者执行其他任务。创建内部变量。在TIA博途软件项目视图的项目树中，选中“HMI变量”-“显示所有变量”，创建内部变量，名称为“X"”，变量系统函数西门子HMI有丰富的系统函数，可分为报警函数、编辑位函数、打印函数、画面函数、画面对对象的键盘操作函数、计算脚本函数、键盘函数、历史数据数、配方函数、用户管理函数、设置函数、系统函数和其他函数，各种函数的功能如图所示。一般而言越高档的人机面函数越丰富，使用越方便。函数组函数函数功能编辑位函数InvertBit（对位取反）对给定的“Bool”型变量的值取反

ResetBit（复位位）将“Bool”型变量的值设置为“0”

SetBit（置位位）将“Bool”型变量的值设置为“1”

SetBitWhileKeyPress（按下键时置位）只要用户按下已组态的键，给定变量中的指定位即设置为1(真)。在改变了给定位之后，系统函数将整个变量传送回PLC。计算脚本函数IncreaseTag(增加变量)将给定值添加到变量值上，用方程表示为:X=X+a。

SetTag（设置变量）将新值赋给给定的变量。该系统函数可用于根据变量类型分配字符串和数字。系统函数画面函数ActivateScreen(激活画面)使用“激活画面”系统函数可以将画面切换到指定的画面。

ActivatePreviousScreen(激活前一画面)将画面切换到在当前画面之前激活的画面。如果先前没有激活任何画面，则画面切换不执行。用户管理函数Logoff(注销)在HMI设备上注销当前用户。

Logon(登录)在HMI设备上登录当前用户。

GetUserName(获取用户名)在给定的变量中写入当前登录到HMI设备用户的用户名。

GetPassword(获取密码)在给定的变量中写入当前登录到HMIi设备的用户的密码。报警函数EditAlarm(编辑报警)为选择的所有报警触发“编辑”事件。如果要编辑的招致未被确认，则在调用该系统函数时自动确认。

ShowAlarmWindow(显示报警窗口)隐藏或显示HMI设备上的报警窗口。

ClearAlarmBuffer(清除报警缓冲区)删除HMI设备报警缓冲区中的报警。尚未确认的报警也被删除。

ShowSystemAlarm(显示系统报警)显示作为系统事件传递到HMI设备的参数的值。SIMATICWinCC是TIA全集成工程组态框架的一部分。它提供了一个统一的工程组态环境，可对控制、可视化和驱动解决方案进行编程和组态。WinCC适用与所有HMI应用，包括从采用基本面板的最简单的操作解决方案到基于PC的多用户系统监视控制与数据采集应用。在WinCC中，可以创建操作员用来控制和监视机器设备和工厂的画面。建立与PLC关联的变量，通过变量可以在控制器和HMI设备之间切换过程值和操作员输入值。1触摸屏组态完成PLC编程后，执行项目树→添加新设备，选择使用的触摸屏型号，确认触摸屏的订货号与版本号。如图2-23所示。本书中使用KTP700Basic，订货号：6AV2123-2GB03-0AX0。如果遇到软件版本较低的触摸屏，需选用低版本进行替换，否则将无法正确下载触摸屏画面组态。添加触摸屏确认后，出现HMI向导，包括PLC连接、画面布局、报警、画面、系统画面和按钮等六个步骤。这六个步骤可点“下一步”逐一完成，也可直接点击“完成”。第一步“PLC连接”，点击右下“浏览”按键出现整个项目树中所有的PLC，本任务选择“PLC_1”，点击“√”按钮后，出现触摸屏与PLC的通讯属性：PROFINET接口。如图2-24所示。同时在“项目树”→“设备与网络”中可以看到触摸屏与PLC的通讯示意图，如图2-25所示。PLC和HMI之间自动连接PROFINET网络，并建立了PN/IE_1连接。1）组态按钮按钮是HMI设备上的虚拟键，可以用来控制生成过程。组态一个按钮，使其具有点动的功能，将该按钮与一个Bool型变量“SB”连接，按下该按钮时，SB被置位，释放时SB被复位。在“工具箱”→“元素”中选择按钮图形，

将其拖放到画面区域，通过鼠标拖到或设置属性调整按钮大小。修改按钮名称为“SB”，图示为

选中该按钮，在按钮属性视图选择“事件”，组态该按钮所执行的函数。选中左边“按下”，再鼠标单击右侧第一行，再点击右侧出现的

（单击前被隐藏），在“系统函数”列表中选择“置位位”。连接变量：用鼠标单击“变量（输入/输出）”后一列，出现隐藏按钮

，单击该按钮选择对应的PLC变量“SB”。同样方法组态“SB”事件“释放”，选用函数为“复位位”，2画面组态2）组态指示灯与按钮不同，指示灯是动态元素，根据过程会改变它的状态。组态指示灯时，在“工具箱”→“元素”中选择按钮图形，

将其拖放到画面区域，通过鼠标拖到或设置属性调整按钮大小。图示为

。在“属性”→“动画”→“显示”，双击“添加新动画”，选择“外观”，在“外观”→“变量”连接指示灯的PLC变量“HL”。一般而言，触摸屏上的指示灯使用颜色表示灯状态的变化，比如信号接通为红色，信号不接通为灰色等。如图2-27所示，新建指示灯圆“外观”动画，与“HL”变量关联。在范围“0”处选择背景色、边框颜色和闪烁等属性，这里选择灰色。同样，点击“添加”，即会出现范围“1”，在此选择颜色为红色。各色指示灯的设置均可按此进行。完成后画面3）I/O域组态I是输入(Input)的简称，O是输出（Output)的简称，输入域和输出域统称I/O域。I/O域在触摸屏中的应用比较常见。I/O域包括向PLC传送数字、字母或符号的输入域、只显示变量数据的输出域和同时具备前面两种功能的输入输出域。选中工具箱中的“元素”，将“I/O域”对象拖到画面编辑器的工作区。在画面上建立3个IO域对象，如图2-110所示。分别在3个I/O域的属性视图的“常规”对话框中，设置模式为“输入”、“输出”、“输出/输入”输出显示五位整数，为此组态“移动小数点”(小数部分的位数)为0，“格式样式”为“s99999”，表示带符号整数为五位。3）I/O域组态I是输入(Input)的简称，O是输出（Output)的简称，输入域和输出域统称I/O域。I/O域在触摸屏中的应用比较常见。I/O域包括向PLC传送数字、字母或符号的输入域、只显示变量数据的输出域和同时具备前面两种功能的输入输出域。选中工具箱中的“元素”，将“I/O域”对象拖到画面编辑器的工作区。在画面上建立3个IO域对象，如图2-110所示。分别在3个I/O域的属性视图的“常规”对话框中，设置模式为“输入”、“输出”、“输出/输入”输出显示五位整数，为此组态“移动小数点”(小数部分的位数)为0，“格式样式”为“s99999”，表示带符号整数为五位。4）开关组态开关是一种用于布尔(Bool)变量输入、输出的对象，它有两项基本功能：一是用图形或者文本显示布尔变量的值(0或者1)；二是点击开关时，切换连接的布尔变量的状态。如果原来是1则变为0，如果原来是0则变为1，这一功能集成在对象中，不需要用户组态，发生“单击”事件时执行函数。将“工具箱”的“元素”中的“开关”拖放到画面的编辑器中。切换模式开关如图2-112所示。方框的上部是文字标签，下部是带滑块的推拉式开关，中间是打开和关闭对应的文本。5）符号I/0域符号I/0域的组态相对前述对象的组态要复杂一些，以下用一个例子说明其组态过程。【例2-3】用符号I/O域控制一盏灯的亮灭。

选中工具箱“元素”中的“符号I/0域”，用鼠标拖拽到HMI画面。用同样的方法，将工具箱“基本对象”中的“圆”也拖拽到画面。在TIA博途软件项目视图项目树中，选中“文本和图形列表”选项，单击“添加”按钮，在文本列表中，添加一个"TexLis_!”文本，如图2-114所示。再在文本列表中添加两个项目，其中“0”对应“停止”，“1”对应“启动”。将符号I/0域过程变量与位变量“HL”关联，文本列表与前述创建的“textlist1”文本关联。按照前面的方法组态圆（灯HL）触摸屏画面设计程序设计程序仿真与调试任务实施智慧停车场控制系统设计流程图的绘制程序流程图又称程序框图，是用统一规定的标准符号描述程序运行具体步骤的图形表示。流程图是流经一个系统的信息流、观点流或部件流的图形代表。在企业中，流程图主要用来说明某一过程。这种过程即可以是生产线上的工艺流程，也可以是完成一项任务必须的管理过程。程序流程图的每种元素都有对应的符号，以下是程序流程图常用的几个标准符号。顺序型：几个连续的处理步骤依次排列构成选择型：由某个逻辑判断式的取值决定选择两个处理中的一个先判定（while）型循环：在循环控制条件成立时，重复执行特定的处理多情况（case）型选择：列举多种处理情况，根据控制变量的取值，选择执行其一TIA博途软件编程方法简介TIA博途软件编程方法有三种:线性化编程、模块化编程和结构化编程。线性化编程线性化编程就是将整个程序放在循环控制组织块OB1中，CPU循环扫描执行OB1中全部指令。其特点是结构简单、概念简单，但由于所有指令都在一个块中，程序的某些部可能不需要多次执行，而扫描时，重复扫描所有的指令，会造成资源浪费、执行效率低。对于大型的程序要避免线性化编程。模块化编程模块化编程就是将程序根据功能分为不同的逻辑块，每个逻辑块完成不同的功能。OB1中可以根据条件调用不同的函数或者函数块。其特点是易于分工合作，调试方便。由于逻辑块有条件调用,所以提高了CPU的效率。结构化编程结构化编程就是将过程要求中类似或者相关的任务归类,在函数或者函数块中编程,形成通用的解决方案。通过不同的参数调用相同的函数或者通过不同的背景数据块调用相同的函数块。块的概述变量名称变量类型说明输入Input为调用模块提俱数据，输入给逻辑模块输出Output从逻辑模块输出数据结果输入/输出InOut参数值既可以输入。也可以输出静态变量Static静态变最存储在背景数据块中，块调用结束后，变量被保留临时变量Temp临时变量存储堆栈中，块执行结束后,变量消失块的简介在操作系统中包含了用户程序和系统程序，操作系统已经固化在CPU中，它提供CPU运行和调试的机制。CPU的操作系统是按照事件驱动扫描用户程序的。用户程序写在不同的块中，CPU按照执行的条件成立与否执行相应的程序块或者访问对应的数据块。用户程序则是为了完成特定的控制任务，是由用户编写的程序。用户程序通常包括组织块（OB)、函数块(FB)、函数(FC)和数据块(DB)。块的结构块由变量声明表和程序组成。每个逻辑块都有变量声明表，变量声明表是用来说明块的局部数据。而局部数据包括参数和局部变量两大类。在不同的块中可以重复声明和使用同一局部变量,因为它们在每个块中仅有效一次。局部变量包括两种:静态变量和临时变量。参数是在调用块与被调用块之间传递的数据，包括输入、输出和输入/输出变量。函数（FC）函数FC是指一段可以直接被另一段程序或代码（即OB、FB或FC）引用的程序或代码。在PLC编程中，一个较大的程序一般应分为若干个程序块，每一个程序块用来实现一个特定的功能。OB1中可以由若干个函数构成，并在其中调用其他函数，其他函数也可以相互调用。在PLC程序设计中，常将一些常用的功能模块编写成函数，放在函数库中供选用。善于利用函数，以减少重复编写程序段的工作量。函数没有固定的存储区，执行完成后，临时变量中的数据就不存在了。FC主要使用以下几种局部变量Input：输入参数，由调用它的块提供输入数据Output：输出参数，返回执行结果；InOut：输入输出参数，初值由调用它的块提供，执行以后返回结果；Temp:临时数据。（2）功能实现1）创建新项目，添加新设备，选择控制器->SIMATICS7-1200->CPU->CPU1214CDC/DC/DC->订货号：6ES7214-1AG40-0XB0，版本V4.22）点击程序块->添加新块->选择FC，命名：FC使用，（1）问题分析读者知道，一个正数的绝对值是它本身，负数的绝对值是它的相反数，例如2.0的绝对值是2.0，-2.0的绝对值是2.0。进一步分析，为了解决这个问题，需要一个输入参数与一个输出参数。操作案例：通过FC实现输入一个数据求其对应的绝对值。名称数据类型用途XReal输入参数YReal输出参数tempReal保留中间运算结果4）程序编写程序段1如图2-43所示。程序段1的含义是：首先判断X是否大于等于0，如果条件满足的话，就将X的值赋值给Y,这样就实现了大于等于0.0的数，绝对值是它本身。3）接口定义：定义3个变量X，Y，temp，5）OB1中调用拖拽FC使用到OB1中并设置输入为MD10、输出为MD14，OB1调用FC使用程序段2的含义是：如果X小于0，将X赋值给临时变量temp,然后执行0减去temp,于是就得到新的temp,其实新的temp就等于-X，最后将temp的值赋值给Y。程序段2实现负数的绝对值1函数块（FB）函数块FBFB称为功能块，调用FB块时，需要生成背景数据块。需要指出的是FB接口区，Satic中定义的变量，称为静态变量。3）定义三个变量：X、Y、temp，1）新建一个项目，命名为FB使用，添加新设备2）添加新块，选择FB，并命名，操作案例：使用FB编程求一个数的绝对值5）OB1中调用FB在OB1中调用取绝对值FB使用4）编写程序函数FC和函数块FB的区别FC没有自己的背景数据块，即FC的局部变量没有初始值，因此FC的形式参数在调用时都必须赋予实际参数。在调用带参数的FC时，参数位置均为红色问号“??.?”，必须指定实际值，否则程序会报错。FB有自己的背景数据块，所有的参数在背景数据块中都有对应的存储位置，即FB的局部变量（不包括TEMP）有初始值，因此在调用FB时，只需指定其背景数据块，而形参位置为黑点“...”，可根据需要选择填写，即在调用FB时，如果没有设置某些输入、输出参数，进入“RUN”模式时将使用背景数据块中的初始值。FC只能在内部访问它的局部变量，其他程序块可访问FB的背景数据块中的变量。数据块（英文为DataBlock）用于存储用户数据及程序中间变量。新建数据块时，默认状态是优化的存储方式且数据块中存储的变量是非保持的。数据块占用CPU的装载存储区和工作存储区，与标识存储器的功能类似，都是全局变量，不同的是，M数据区的大小在CPU技术规范中已经定义且不可扩展，而数据块存储区由用户定义，最大不能超过工作存储区或装载存储区，其存储空间与CPU的类型有关。按照功能分，数据块DB可以分为:全局数据块、背景数据块和基于数据类型(用户定义数据类型、系统数据类型和数组类型)的数据块全局数据块(DB)及其应用全局数据块用于存储程序数据，因此，数据块包含用户程序使用的变量数据。一个程序中可以创建多个数据块。全局数据块必须创建后大可以在程序中体用数据块，,用来存储程序的各种数据。数据块的访问方式有很多，可以按位、字节、字等。数据块（DB）（2）功能实现1）新建一个项目，命名为数据块，添加新设备2）添加新块，选择DB，并命名（1）问题分析我们可以定义一个数据块，取名为求和DB，新建如图2-51所示几个变量。其中名称为table的变量，为待求和的数组，i为循环次数，和为求和的结果。操作案例：table[0]-table[9]的值分别为1-10，求数组table[0]-table[9]的和4）在启动OB中，利用SCL语言完成程序编写。FOR"求和DB".i:=0TO9DO"求和DB".table["求和DB".i]:="求和DB".i+1;END_FOR;FOR"求和DB".i:=0TO9DO"求和DB".和:="求和DB".table["求和DB".i]+"求和DB".和;END_FOR;3）添加新块，选择组织块，选择Startup，如图2-52所示。“启动”OB将在PLC的工作模式从STOP切换为RUN时执行一次5）仿真观察结果从上图中看出，table[0]到table[9]被赋值成了1-10，通过多次运算，计算结果保存在和中，结果为55。计数器在西门子S7-1200PLC的指令系统中，定时器和计数器都是采用IEC标准（即InternationalElectrotechnicalCommission，国际电工委员会，简称IEC），S7-1200PLC有3种类型的定时器（1.加计数器：CTU；2.减计数器：CTD；3.加减计数器：CTUD）加计数器：CTU加计数器有5个输入输出端，分别为1.加计数信号输入端——CU；2.复位端——R；3.预设计数值——PV；4.当前计数值——CV；5.计数器信号输出——Q每当CU从“0”变为“1”，CV增加1；当CV=PV时，Q输出“1”，此后每当CU从“0”变为“1”，Q保持输出“1”，CV继续增加1直到达到计数器指定的整数类型的最大值。在任意时刻，只要R为“1”时，Q输出“0”，CV立即停止计数并回到0。减计数器：CTD减计数器同样也有5个输入输出端，分别为：1.减计数信号输入端——CD；2.值装载端——LD；3.预设计数值——PV；4.当前计数值——CV；5.计数器信号输出——Q，每当CD从“0”变为“1”，CV减少1；当CV=0时，Q输出“1”，此后每当CU从“0”变为“1”，Q保持输出“1”，CV继续减少1直到达到计数器指定的整数类型的最小值。在任意时刻，只要LD为“1”时，Q输出“0”，CV立即停止计数并回到PV值每当CU从“0”变为“1”，CV增加1，每当CD从“0”变为“1”，CV减少1；当CV>=PV时，QU输出“1”减计数器同样有8个输入输出端，分别为：1.加计数信号输入端——CD；2.减计数信号输入端——CD；3.复位输入端——R；4.值装载端——LD；5.预设计数值——PV；6.当前计数值——CV；7.计数器信号输出1——QU；8.计数器信号输出1——QD加减计数器：CTUD当CV<=0时，QD输出“1”，当CV>0时，QD输出“0”；CV的上下限取决于计数器指定的整数类型的最大值与最小值当CV<PV时，QU输出“0”

跳转指令功能：PLC程序是自上而下顺序执行的，如果想改变程序执行顺序，可使用跳转指令JMP来实现。跳转指令主要包括条件判断指令JMP或JMPN，和跳转标签LABEL组成。跳转指令JMP指令功能：可以使用JMP指令中断程序的顺序执行，并从其它程序段继续执行。目标程序段必须由跳转标签(LABEL)进行标识。在指令上方的占位符指定该跳转标签的名称。指定的跳转标签与执行的指令必须位于同一数据块中，指定的名称在该数据块中只能出现一次。一个程序段中只能使用一个跳转线圈。如果该指令输入的逻辑运算结果(RLO)为“1”，则将跳转到由指定跳转标签标识的程序段。可以跳转到更大或更小的程序段编号。如果不满足该指令输入的条件(RLO=0)，则程序将继续执行下一程序段。

OK与NOT_OK指令

功能：OK和NOT_OK指令用来检测输入数据是否是实数（即浮点数）。如果是实数，OK触点接通，反之NOT_OK触点接通。触点上面的变量的数据类型为Real，

OK与NOT_OK指令设置wincc1.添加PC系统添加新设备->选择PC系统->常规PC->SIMATICPC-Station，版本V1.0->点击确定->通信模块->PROFINET/Ethernet->常规IE拖拽到对应的插槽中->点击SIMATICHMI应用软件->选择WinCCRTAdvanced，拖拽到对应的插槽中。这一步骤完成的结果。设置wincc2实现PLC与PC系统的连接点击设备和网络->选择连接，HMI连接->建立连接。传感器的基本知识传感器是一种检测装置，通常由敏感元件和转换元件组成，它酷似人类的“五官”（视觉、嗅觉、味觉、听觉和触觉），能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信号，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的分类按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“１”和“０”或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器。按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅热电偶等传感器。NPN和PNP传感器接线PNP型和NPN型一般指的是三线制的传感器来说的，（注意：“P”是代表正极，“N”代表负极。）特性是输出状态不同，按照输出信号来判定，即高电平和低电平。PNP输出高电平（1），NPN输出低电平（0）。PNP型和NPN型传感器一般有三条线，即电源正极线（24V），电源负极线（0V)，OUT信号输出线。传感器的作用各不相同，种类繁多，不管是磁性开关、光电开关、压力传感器等。但都会分为两大类：PNP型和NPN型。PNP型传感器PNP型传感器指当有信号触发时，信号输出OUT端和电源从V+相连接导通，相当于输出高电平NPN型传感器NPN型传感器指当有信号触发时，信号输出OUT端和电源负极0V相连接导通，相当于输出低电平常用传感器接近传感器接近传感器能够在非接触的情况下检测被测物体是否接近，并将检测结果以开关信号方式输出，温度传感器为了满足不同场合、不同物质的温度测量要求，测量温度的方法有接触式和非接触式两种。磁性开关磁力式接近开关(简称磁性开关)是一种非接触式位置检测开关，这种非接触式位置检测不会磨损和损伤检测对象，响应速度高。光纤式光电接近开关光纤式光电接近开关（简称光纤式光电开关）也是光纤传感器的一种，光纤传感器传感部分没有电路连接，不产生热量，只利用很少的光能光电编码器光电编码器是通过光电转换，将机械、几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，城市供暖控制系统设计1顺序控制的设计方法在工业领域中，很多场合都需要采用顺序控制的方式。所谓顺序控制是指根据生产工艺流程预先设定的顺序，在各个输入信号内部状态或时间等条件的作用下，各执行机构自动进行动作。顺序功能图是描述系统地控制过程、功能和特性地一种图形，是设计PLC顺序控制程序的有力工具。顺序功能图顺序功能图主要包括步、与步对应的动作或命令、有向连线、转换条件步把系统的循环工作过程分成若干个顺序相连的阶段，称这些阶段为步。步用矩形框表示，步的编号可用数字或者代表该步的地址表示。与系统初始状态对的步称为起始步，用双线矩形框表示，每个顺序功能图至少要有一个起始步，如图2-200所示。当步处于活动状态时，成为活动步，此时会执行相应的动作。与步对应的动作或命令系统的每一步都会对应某些动作，其用矩形框表示，框内的文字或符号表示对应动作，并且将该矩形框与相应步的矩形框相连。当处于活动步时，与该步相关的动作被执行；反之，动作不执行。有向连线有向连线表明步的转换过程，即将步连接到转换并将转换连接到步。顺序功能图中有向连线的方向如果是从上到下、从左到右，那么有向连线上的箭头可以省略。否则需要加上箭头，以便理解活动状态的进展方向。转换条件步的活动状态的进展是由转换来实现的。转换符号用与有向连线垂直的一根短横线表示，转换条件在转换符号旁边用文字或者符号说明。转换将相邻的步分隔开，当满足转换条件时，上一步的动作结束随之下一步的动作开始。转换条件可以是外部输入信号，如按钮、传感器、开关等，也可以是PLC内部的信号，如计数器、定时器出点的通断等。01020304顺序功能图基本结构并列序列结构并列序列表示系统的几个同时工作的独立部分的工作情况。当转换的实现会导致几个序列同时被激活时，这些序列称为并列序列03单序列结构在顺序功能图中，每一步的后面只有一个转换，每个转换后面只有仅有一个步，这样由一系列顺序连接的步组成的结构成为单序列01选择序列结构当某个步的后面由几个步，当满足不同转换条件时，会跳转到不同的步，称为选择序列02顺序控制设计思路顺序控制设计的思路时将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的步骤，并用编程元件（如顺序控制继电器S或位存储器M）代表各步，用转换条件控制各步的编程元件，使得它们的状态按照一定的顺序变化。用代表各步的编程元件控制PLC的输出，模拟量硬件模块组态与设置实际工业应用中常由传感器采集压力温度、速度、流量等非电信号，然后将非电信号转换为模拟的电压或电流信号，再传输给PLC控制系统，由其对模拟量信息加工处理，以实现计算、比较、显示等操作。S7-1200系列PLC模拟量模块支持电压(±10V、±5V、±2.5V、±1.25V)和电流(0-20mA，4-20mA)两种输入形式，具体使用哪种形式须根据传感路使用说明书设置模拟量的采集与处理AI通道0参数设置硬件添加完成后修改AI/AO起始地址或保持默认地址，然后再根据传感器输出类型分别设置PLC对应输人通道地址的测量类型、测量范围、滤波等级及诊断功能等参数。数学运算指令包括加、减、乘、除四则运算，取反、递增、计算绝对值、平方根、计算自然对数、计算指数值、计算正弦值、余弦值、正切值等。其操作数的数据类型可选Int、Dint、Real、LReal、USInt、UInt、SInt和UDInt。数学运算指令指令名称梯形图符号说明加法

使用“加”指令，将输入IN1的值与输入IN2的值相加，并在输出OUT（OUT：=IN1+IN2）处查询总和。在初始状态下，指令框中至少包含两个输入（IN1和IN2）。可以扩展输入数目。减法

使用“减”指令，将输入IN2的值从输入IN1的值中减去，并在输出OUT（OUT：=IN1-IN2）处查询差值。乘法

使用“乘”指令，将输入IN1的值与输入IN2的值相乘，并在输出OUT（OUT：=IN1*IN2）处查询乘积。可以在指令功能框中展开输入的数字。除法

可以使用“除”指令，将输入IN1的值除以输入IN2的值，并在输出OUT(OUT:=IN1/IN2)处查询商值。返回除法的余数

可以使用“返回除法的余数”指令，将输入IN1的值除以输入IN2的值，并通过输出OUT查询余数。递增

使用“递增”指令将参数IN/OUT中操作数的值为更改下一个更大的值，并查询结果。递减

使用“递减”指令将参数IN/OUT中操作数的值为更改下一个更小的值，并查询结果。绝对值

使用“计算绝对值”指令，计算输入IN处指定的值的绝对值。指令结果被发送到输出OUT，可供查询。平方根

使用“计算平方根”指令计算输入IN的浮点值的平方根，并将结果写入输出OUT。如果输入值大于零，则该指令的结果为正数。如果输入值小于零，则输出OUT返回一个无效浮点数。如果输入IN的值为“0”，则结果也为“0”。自然对数

使用“计算自然对数”指令，可以计算输入IN处值以(e=2.718282)为底的自然对数。计算结果将存储在输出OUT中，可供查询。如果输入值大于零，则该指令的结果为正数。如果输入值小于零，则输出OUT返回一个无效浮点数。正弦

使用“计算正弦值”指令，可以计算角度的正弦值。角度大小在IN输入处以弧度的形式指定。指令结果被发送到输出OUT，可供查询。余弦

使用“计算余弦值”指令，可以计算角度的余弦值。角度大小在IN输入处以弧度的形式指定。指令结果被发送到输出OUT，可供查询。正切

使用“计算正切值”指令，可以计算角度的正切值。角度大小在IN输入处以弧度的形式指定。指令结果被发送到输出OUT，可供查询。逻辑运算指令包括：与运算（AND）、或运算（OR）、异或运算（XOR）、解码指令（DECO）、编码指令（ENCO）、多路复用指令（MUX）、多路分用指令（DEMUX）等逻辑运算指令指令名称梯形图符号说明与运算（AND）

可以使用指令“与”运算，将输入IN1的值与输入IN2的值逐位进行“与”运算，并通过输出OUT查询结果或运算（OR）

可以使用“或”运算指令将输入IN1的值和输入IN2的值按位进行“或”运算，并在输出OUT中查询结果。异或运算（XOR）

可以使用“异或”运算指令将输入IN1的值和输入IN2的值按位进行“异或”运算，并在输出OUT中查询结果。解码指令（DECO）

“解码”指令读取输入IN的值，并将输出值中位号与读取值对应的那个位置位。输出值中的其它位以零填充。当输入IN的值大于31时，则将执行以32为模的指令。编码指令（ENCO）

可以使用“编码”指令读取输入值中最低有效位的位号并将其发送到输出OUT多路复用指令（MUX）

输入值后会在该框中自动编号。编号从IN0开始，每次新增输入后将连续递增。可以使用参数K定义其内容要复制到输出OUT中的输入。多路分用指令（DEMUX）

可以使用指令“多路分用”将输入IN的内容复制到选定的输出。可以使用参数K定义要将输入IN的内容复制到的输出编号所对应的位置。转换指令是将数据进行数据类型的转换，S7-1200PLC转换指令分别有CONVERT：转换值、ROUND：取整、CEIL：浮点数向上取整、FLOOR：浮点数向下取整、TRUNC：截尾取整、SCALE_X：缩放、NORM_X：标准化。转换指令名称梯形图指令说明CONVERT：转换值

“转换值”指令将读取参数IN的内容，并根据指令框中选择的数据类型对其进行转换。转换值将在OUT输出处输出。ROUND：取整

使用“取整”指令将输入IN的值四舍五入取整为最接近的整数。该指令将输入IN的值为浮点数，并转换为一个DINT数据类型的整数。指令结果被发送到输出OUT，可供查询。CEIL：浮点数向上取整

该指令将输入IN的值为浮点数并将其转换为较大的相邻整数。指令结果被发送到输出OUT，可供查询。输出值可以大于或等于输入值。FLOOR：浮点数向下取整

该指令将输入IN的值为浮点数，并将其向下转换为相邻的较小整数。指令结果被发送到输出OUT，可供查询。输出值可以小于或等于输入值。TRUNC：截尾取整

输入IN的值被视为浮点数。该指令仅选择浮点数的整数部分，并将其发送到输出OUT中，不带小数位。SCALE_X：缩放

当执行“缩放”指令时，输入VALUE的浮点值会缩放到由参数MIN和MAX定义的值范围。缩放结果为整数，存储在OUT输出中。NORM_X：标准化

使用“标准化”指令，将输入VALUE中变量的值映射到线性标尺对其进行标准化。使用参数MIN和MAX定义值范围的限值。输出OUT中的结果经过计算并存储为浮点数，这取决于要标准化的值在该值范围中的位置。如果要标准化的值等于输入MIN中的值，则输出OUT将返回值“0.0”。如果要标准化的值等于输入MAX的值，则输出OUT需返回值“1.0”。四川信息职业技术学院工业机器人立体仓库取料工作站主讲/某某某认识V90伺服伺服参数设置TIA运动控制指令伺服电机的PTO控制认识西门子G120C变频器步进电机控制020304050607工业常用通信方式S7-SCL使用介绍07目录认识V90伺服电机了解V90伺服电机伺服驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，是传动技术的高端产品。SINAMICSV90是西门子推出的一款小型、高效便捷的伺服系统。支持PROFIdrive运动控制协议。它也可以集成到博途中与S7-1200，S7-1500连接。传输具有更加精确时间要求的数据。SINAMICSV90PN单相接线图伺服参数设置伺服的参数调试西门子公司为了便于设置伺服参数，专门推出了V-ASSIATANT调试软件，其基本功能有选择驱动、选择报文、配置网络、设置参数、监控状态及测试电机和优化驱动。西门子V90伺服系统可以通过USB或Ethernet的方式连接到上位机，Ethernet连接方式设备必须在线，USB连接方式可以进行离线设置。伺服的参数调试进入软件后可以进行驱动器和伺服电机的选择，同时可以在控制模式中选择控制模式，如图所示。控制模式不一样，参数设置内容也就不一样，如果是在线模式可以使用JOG实现伺服电机的手动控制。伺服的参数调试设置PROFINET选项中可以设置通信报文和V90的设备名与IP地址，这两项设置需要与TIA组态中相统一。伺服的参数调试在配置网络中的IP协议时，需要自己手动输入一个没有使用过的IP地址。TIA运动控制指令运动指令块简介MC_Power”运动控制指令可启用或禁用轴。轴在运动之前必须先被使能。MC._Power块的Enable端变为高电平后，CPU按照工艺对象中组态好的方式使能外部伺服驱动；当Enable端变为低电平后，轴将按StopMode中定义的模式进行停车；当Enable端为0时，将按照组态好的急停方式停车。用户程序中，针对每个轴只能调用一次“启用和禁用轴”指令，需要指定背景数据块。运动指令块简介使用“MC_Home”运动控制指令可将轴坐标与实际物理驱动器位置匹配。轴的绝对定位需要回原点。该指令块上升沿使能Execute端，指令块按照Mode中定义好的值执行定义参考点的功能，回参考点过程中，轴在运行中时，MCHome指令块中的Busy位始终输出高电平，一旦整个回参考点过程执行完毕，工艺对象数据块中的Done位被置1。运动指令块简介绝对位移指令块需要指定背景数据块MC_MoveAbsolute指令块需要在定义好参考点，建立起坐标系統后才能使用，通过指定参数可到达机械限位内的任意一点。当上升沿使能调用选项后，系統会自动计算当前位置与目示位置之同的脉冲数，并加速到指定速度，在到达目标位置吋減速到启动/停止速度。运动指令块简介相对位移指令块需要指定背景数据块。相对位移指令块不需要建立参考点，只需定义运行距离、方向及速度。当上升沿使能Execute端后，轴按照设置好的距离与速度运行，其方向根据距离值的符号(+/-)决定。运动指令块简介相对位移指令块需要指定背景数据块。相对位移指令块不需要建立参考点，只需定义运行距离、方向及速度。当上升沿使能Execute端后，轴按照设置好的距离与速度运行，其方向根据距离值的符号(+/-)决定。运动指令块简介点动指令块需要指定背景数据块。MC_MoveJog指令块可让轴运行在点动模式，首先要在Velocity端设置好点动速度，然后置位正向移动或反向移动端。当JogForward或JogBackward端复位时，点动停止。轴运行时，Busy端被激活。运动指令块简介错误确认指令块需要指定背景数据块。如果存在一个需要确认的错误。可通过上升沿激活MC_Reset块的Execute端，进行错误复位。运动指令块简介Hal块用于停止轴的运动，每个被激话的运动指令，都可由此块停止，上升沿使能Excoute后，轴会立即按组态好的减速曲线停车。PLC程序编写PLC程序编写位置限制参数用于设置轴在有效范围内的运动，触碰硬限位或软限位均会导致轴停止运行并报警PLC程序编写“原点”也称为“参考点”，“回原点”实现轴的机械位置和程序的位置坐标统一，以实现绝对位置定位。回原点中“主动”是指起动回原点运动后直到输入归位开关有信号则停止运行，而“被动”则是轴在运行过程中触发原点开关信号，将当前位置设置为回原点位置值。PLC程序编写编译并将项目下载到S7-1200PLC后，即可进行调试，可以打开“工艺对象”的“调试”界面进行调试，通过“轴状态”一栏可“激活”轴和“启用”轴，在“信息性消息”栏中可以看见轴的实时状态，速度以及“加速度/减速度”两栏可以自由调节，通过“正向”和“反向”按钮可以控制电机的正反转，调试后未发现错误消息说明组态无误，可以进行下一步运动控制的编程。伺服电机的PTO控制高速脉冲输出及指令脉冲宽度与脉冲周期之比称为占空比脉冲列输出(PTO)功能提供占空比为50%的方波脉冲列输出。S7-1215PLC都有4个PTO发生器,通过PLC集成的Q0.0-Q0.7发出高速脉冲信号，如表3-12所示。S7-1211PLC没有Q0.4-Q0.7,S7-1212PLC没有Q0.6和Q0.7。PTOPTO1脉冲PTO1方向PTO2脉冲PTO2方向PTO3脉冲PTO3方向PTO4脉冲PTO4方向地址Q0.1Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7高速脉冲输出及指令高速脉冲输出及指令高速脉冲输出及指令高速脉冲输出及指令程序段说明M100.0使伺服使能伺服使能后使用M100.1使伺服回原点使用MC_MoveAbsolute实现绝对定位步进电机控制步进电机简介步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它步进电机驱动器就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，步进电机的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速和定位的目的。步进电机的细分是通过改变各相的通电时间和电流大小来控制电机的转动惯量实现步距角的细分和电机的平稳运行。厂家通常会步进驱动器将细分后的整圈脉冲数标示在驱动器上，对应上述细分为400，800，1600，3200等。如细分设置为400时则表示步进电机400个脉冲才旋转1圈。步进电机简介高速计数器指令高速计数器能对超出CPU普通计数器能力的脉冲信号进行测量。西门子S7-120PLC中的CPU提供了多个高速计数器(HSC1-HSC6),用以快速响应脉冲输人信号。高速计数器的计数速度比PLC的扫描速度要快得多，因此高速计数器可独立于用户程序工作，不受扫描时间的限制。用户通过相关指令和硬件组态控制高速计数器的工作。高速计数器的典型应用是利用光电编码器测量转速和位移。所有高速计数器在同种计数器运行模式下的工作模式相同。高速计数器共有以下四种工作模式。(1)单相计数,内部方向控制高带计数器单相计数，内部方向控制的原理是:高速计数器采集并记录时钟信号的个数，当内部方向信号为高电平时,高速计数器的当前数值增加;当内部方向信号为低电平时,高速计数器的当前数值减小。(2)单相计数，外部方向控制高速计数器单相计数，外部方向控制的原理是:高速计数器采集并记录时钟信号的个数,当外部方向信号(如外部按钮信号)为高电平时.高速计数器的当前数值增加:当外部方向信号为低电平时.高速计数器的当前数值减小。(3)加减两相计数，两路时钟脉冲输人高速计数器采集并记录时钟信号的个数，加计数信号端子与减计数信号端子分开。当加计数有效时,高速计数器的当前数值增个数。加当减计数有效时.高速计数器的当前数值减小。(4)A/B相正交计数。高速计数器A/B相正交计数的原理如图3-24所示。高速计数器采集并记录时钟信号的个数，A相计数信号端子和B相计数信号端子分开。当A相计数信号超前时高速计数器的当前数值增加；当B相计数信号超前时，高速计数器的当前数值减小。利用光电编码器(或者光栅尺)测量位移和速度时,通常采用这种工作方式。高速计数器指令高速计数器指令高速计数器指令块及参数LAD参数数据类型说明

HSCHW_HSC高速计数器的硬件地址(HW-ID)DIRBOOL启用新的计数方向CVBOOL启用新的计数值RVBOOL启用新的参考值PERIODBOOL启用新的频率测量周期NEW_DIRINTDIR=TRUE时装载的计数方向1=加计数，-1=减计数NEW_CVDINTCV=TRUE时装载的计数值NEW_RVDINT当RV=TRUE时，装载参考值NEW_PERIODINTPERIOD=TRUE时装载的频率测量周期STATUSWORD运行状态高速计数器的组态认识西门子G120C变频器西门子G120C变频器简介西门子常用的变频器型号有G120系列、G120C系列、V10系列、V20系列、S120系列等。G120系列是模块式变频器，将控制单元、功率模块和操作面板进行了分离，让它们可以发挥自己最大的功效，最大功率可以到250KW，目前已取代老款MM4系列变频器。G120C变频器是一款将控制单元(CU)和功率模块(PM)集于一体、防护等级为IP20的紧凑型一体式变频器，功率为0.75-18.5Kw。G120C紧凑的机械设计和高功率密度，使它能够内置于控制箱和开关柜中，并且可以直接并排安装，无需降容，从而节省空间，适用于输送带、混料机、挤出机、泵、风机、压缩机以及简单的搬运机械等多种应用场合，是一款性价比比较高的变频器，本书选用的是G120C系列中的FSAA尺寸变频器。西门子G120C变频器简介硬件接线

西门子变频器对电源的要求主要有输入电源电压、频率、允许电压波动范围、允许电压不平衡度和允许频率波动范围等，需要对输入电源进行稳压、滤波等处理以保证变频器的安全稳定运行。在变频器运行时，会有很高的漏电流流经保护接地线。因此变频器的保护接地线不得中断，以便在变频器运行时提供安全接触防护。为保障安全接触防护，保护接地线的最小横截面需要满足一定要求，保护接地线的长度无需满足任何要求。但考虑到电磁兼容安装，保护接地线应尽量短。硬件接线端子接线主要指开关量控制、模拟量控制、电源线接口，如图3-31所示。如果将端子9的24V电源用作数字量输入的电源时，即使用内部电源接线方式，必须将端子上的“GND”、“DICOM1”和“DICOM2”相互连接。如要对端子31、32以及数字量输入端子供电，则必须互连端子上的“DICOM1、DICOM2”和“GNDIN”。模拟量输入的电源既可以是内部10V电源，也可以是外部电源。如果使用内部10V电源，则必须将AI0-与GND连接在一起。手动调试基本操作面板BOP-2通过一个RS232接口连接到变频器上，旨在增强变频器的接口和通讯能力。通过基本操作面板BOP-2可实现驱动调试、运行监控以及个性化的参数设置。该组件配备两行屏及菜单导航功能，从而令标准型驱动的调试得到简化。其可同时显示参数、参数值及参数过滤，从而使驱动的基本调试更为简便，且多数情形下无需使用打印的参数列表。通过预设的导航键可方便地实现驱动的手动控制。此外BOP-2还设置了独立的切换键，用于在自动模式和手动模式间进行切换。通过直观的菜单导航可方便地实现变频器诊断。能够以数字同时显示最多两个过程值。BOP-2支持同型号驱动的批量调试。为此可将一台变频器中的参数列表复制到BOP-2，之后根据需求载入至其他同型号的变频器。。TIA软件调试TIA软件调试TIA软件调试工业常用通信方式PLC以太网简介PLC以太网通信是基于传统的Ethernet通信机制，使用以太网和TCP/IP协议作为通信基础，在任何场合下都提供对TCP/IP通信的绝对支持。为了能够满足自动化中的实时要求，基于PLC以太网层的优化实时通信通道，减少了通信上占用的时间，提高了自动化数据刷新方面的性能。S7-1200CPU本体上集成了一个PROFINET通信口（CPU1211C-CPU1214C）或者两个PROFINET通信口（CPU1215C-CPU1217C），支持以太网和基于TCP/IP和UDP的通信标准。这个PROFINET物理接口是支持10/100Mbit/s的RJ45口，支持电缆交叉自适应，因此标准的或是交叉的以太网线都可以用于这个接口。使用这个通信口可以实现S7-1200CPU与编程设备的通信、与HMI触摸屏的通信以及与其它CPU之间的通信。S7-1200CPU的PROFINET通信口主要支持以下通信协议及服务。ModbusTCP通信简介Modbus协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网接口，采用master/slave方式通信。Modbus设备可分为主站和从站。主站只有一个，从站有多个，主站向各从站发送请求帧，从站给予响应。在使用TCP通信时，主站为client端，主动建立连接；从站为server端，等待连接。主站请求：功能码+数据；从站正常响应：请求功能码+响应数据；从站异常响应：异常功能码+异常码，其中异常功能码即将请求功能码的最高有效位置1，异常码指示差错类型。值得注意的是需要建立超时管理机制，避免无期限的等待可能不出现的应答。OUC通信简介OUC（OpenUserCommunication，开放式通信）通信适用于与其他品牌PLC通信、也适用于西门子各型号PLC间通信，OUC通信包含三种通信协议：TCP/IP，使用最广泛，适用于大量数据的传输；ISO_ON_TCP，可靠性高于TCP/IP，但适用于少量数据的传输。UDP，无连接协议，适用于对传输可靠性要求不高，但对传输速度和延迟要求高的场合。OUC通信是双边通信，即客户端与服务器端都需要写程序，比如客户端写发送指令和接收指令，那服务器端也要写接收指令和发送指令，发送与接收指令是成对出现的。TIAPORTAL软件内提供了以下开放式用户通信指。PROFINET通信简介PROFINET是一种开放的、标准的、实时的工业以太网标准，它定义了跨厂商的通信、自动化系统的工程组态模式。作为PROFINET的一部分，PROFINETIO主要用于实现模块化、分布式的控制，通过以太网直接连接现场设备，通信为全双工点到点方式，按设定的更新时间双方对等发送数据。PROFINETIO设备是系统的从站设备，由分布于现场的、用于获取数据的IO模块组成，包括远程IO、变频器、交换机等分布式现场设备。主要作用是连接现场分散的检测装置、执行机构，传递现场采集的数据，传递执行机构的控制命令等。PROFINETIO监视器用于组态、编程、调试和诊断，并将相关的数据下载到IO控制器中，还可以对系统进行诊断和监控，主要包括编程设备、PC或HMI设备。硬件组态1.创建新项目启动TIAPortal（博图）软件，点击“创建新项目”，打开创建新项目对话框，并输入项目名称和项目存储位置。2.添加PLC创建完项目后，进入“项目视图”，在“项目树”下双击“添加新设备”选项，在打开的对话框中选择所使用的的S7-1200CPU（此处选择型号为1214CDC/DC/DC），并添加到机架上，命名为PLC_1，同样的方法再添加通信伙伴的S7-1200CPU，命名为PLC_2。3.为Profinet通信口分配以太网地址在PLC_1设备视图中单击CPU上代表Profinet通信口的绿色小方块，在下方会出现Profinet接口的属性，在“IP协议”选项区域中分配地址为192.168.0.1，子网掩码为255.255.255.0。同样的方法，设置PLC_2的IP地址为192.168.0.2，子网掩码为255.255.255.0。4.创建CPU之间的逻辑网络连接在项目树中选择“项目树”-“设备和网络”-“网络视图”，创建两个PLC的网络连接。远程I/O的使用PROFINET网络和外部设备的通讯可以借由PROFINETIO来实现，PROFINETIO定义和现场连接的外部设备的通讯机能，其基础是级联性的实时概念，是实现工厂过程自动化和安全性的解决方案。远程I/O的使用1、对远程IO模块进行配置名字可以通过厂家赠送的软件进行连接设备，系统会临时分配一个IP对模块进行设置名称。根据官方文档，设备名称只能包含26个字母（包含大小写）、10个数字和下划线，不能用其他特殊字符。PROFINET参数包含COM端口参数和IO参数两部分；这边主要对设备类型、IP以及485设备通信区域的设备，比如站号、寄存器地址等。远程I/O的使用2、导入GSD文件到博途里面打开博途软件的