PLC应用技术（西门子S7-1200）全套PPT课件PPT课件下载推荐.pptx

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将所有中断事件存储到要在进入RUN模式后处理的队列中。

阶段F：

将过程映像输出区（Q区）的值写入到外设输出。

2.运行过程启动阶段结束后，进入RUN模式。

PLC在RUN模式进行循环扫描工作的，每个扫描周期都包括写入输出、读取输入、执行用户程序指令以及执行系统维护或后台处理。

阶段：

将Q存储器写入物理输出。

执行程序循环OB。

执行自检诊断。

在扫描周期的任何阶段都处理中断和通信。

三、PLC分类,按结构分,整体式,模块式,整体式的PLC也称为PLC的基本单元，在基本单元的基础上可以加装扩展模块以扩大其使用范围。

适合常规电气控制。

模块式的PLC是把CPU、输入接口、输出接口等做成独立的单元模块，具有配置灵活、组装方便的优势，适合输入/输出点数差异较大或有特殊功能要求的控制系统。

小于128点,按I/O点的总数分,小型机,中型机,大型机,129512点,512点以上,任务2S7-1200的存储器与数据类型,任务引入了解S7-1200存储器的分类，掌握常用的数据类型。

相关知识一、S7-1200的存储器,二、S7-1200的数据类型1.基本数据类型,

（1）位和位序列,数据块中的位序列结构,整数（Int）S7-1200有6种整数类型，所有整数的数据类型符号中都有Int。

符号中带U的为无符号整数，不带U的为有符号整数；

带S的为短整数（8位整数），带D的为32位的双整数，不带S、D的为16位整数。

短整数的变量地址如MB0、DB1.DBB3等；

16位整数的变量地址如MW2、DB1.DBW2等；

32位双整数的变量地址如MD4、DB1.DBD4等。

浮点数（Real）浮点数又称为实数（Real），具有32位，最高位（第31位）为浮点数的符号位，正数时为0，负数时为1。

长浮点数LReal具有64位，不支持直接寻址，可在OB、FB或FC块接口中或DB中进行分配。

2.复杂数据类型,任务3TIA博途软件入门,任务引入了解博途软件的安装与卸载，应用两台电动机顺序启动控制的例子介绍PLC硬件的组态、软件编程、上传与下载、仿真运行调试及在线运行调试。

相关知识一、博途软件的安装与卸载1.博途软件的安装安装TIA博途V16对计算机的要求处理器主频3.4GHz或更高，内存16GB（最小8GB），固态硬盘SSD（最小50GB的自由空间），15.6”宽屏显示器（分辨率19201080或更高）。

系统为非家用版的64位的Windows7SP1、64位的Windows10以及64位的WindowsServer2012版本以上。

STEP7和WinCC的安装如果要求重启计算机，则打开计算机的注册表，删除HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlSessionManager下的PendingFileRenameOperations,安装仿真软件SIMATIC_S7-PLCSIM_V16西门子S7-1200的仿真软件需要单独安装，从西门子自动化与驱动集团官网下载SIMATIC_S7PLCSIM_V16进行安装，其安装过程与STEP7几乎完全相同。

授权管理在安装结束后使用授权管理器进行授权操作。

如果有授权盘，双击桌面上的“AutomationLicenseManager”打开授权管理器，可以通过拖曳的方式将授权从授权盘中转换到目标硬盘中。

如果没有授权，可以获得21天的试用期。

2.博途软件的卸载通过控制面板删除所选组件；

使用源安装软件删除产品。

二、博途视图和项目视图,1.博途视图,创建新项目,添加新设备,2.项目视图,-菜单栏-工具栏-项目树-详细视-工作区-巡视窗口）-任务卡-“信息”窗口-选项卡,三、S7-1200属性的组态1.以太网地址组态,2.数字量I/O地址组态,3.模拟量输入组态,4.上电启动组态,5.循环周期时间组态,6.系统和时钟存储器组态,时钟存储器字节各位的周期和频率,7.防护和安全组态,四、创建变量的方法1.在变量表中创建变量

（1）通过输入生成变量,

（2）通过拖拽生成变量,2.使用数据块DB创建变量,访问一个变量数据类型的“片段”可以根据大小按位、字节、或字级别访问PLC变量和数据块变量。

访问此类数据片段的语法如下。

PLC变量名称.xn（按位访问）。

PLC变量名称.bn（按字节访问）。

PLC变量名称.wn（按字访问）。

数据块名称.变量名称.xn（按访问）。

数据块名称.变量名称.bn（按字节访问）。

数据块名称.变量名称.wn（按字访问）。

五、PLC的编程语言和程序编辑器,-项目树。

-详细视图。

-程序编辑器的工具栏-代码块的接口参数区-指令的收藏夹，用于快速访问常用的指令。

-程序编辑区，在此区域中可以编写用户程序。

-打开的程序块的巡视窗口。

-收藏夹，区域显示该收藏夹中的指令。

-任务卡中的指令列表。

-打开编辑器的选项卡。

任务实施一、硬件组态与编程1.组态硬件创建新项目“1-3顺序启动控制”双击项目树下的“添加新设备”，选择“控制器”“SIMATICS7-1200”“CPU”“CPU1214CAC/DC/Rly”“6ES7214-1BG40-0XB0”，版本号V4.2。

在巡视窗口中，依次单击“属性”“常规”“PROFINET接口X1”“以太网地址”，使用默认IP地址为192.168.0.1，子网掩码为255.255.255.0。

2.定义变量在“项目树”下，依次展开“顺序启动控制”“PLC_1”“PLC变量”，双击“添加新变量表”，添加一个变量表，将其命名为“项目变量”。

展开项目树下的“程序块”，双击“添加新块”，在打开的界面中单击“数据块”，再单击“确定”，则生成一个“数据块_1DB1”的数据块，创建如图所示的变量。

3.编写用户程序,在项目树下的项目“顺序启动控制”上单击鼠标右键，选择“属性”“保护”勾选“块编译时支持仿真”“确定”。

单击“PLC_1”，再单击编译按钮进行编译。

单击工具栏的开始仿真按钮，弹出“启动仿真将禁用所有其它的在线接口”，“确定”，弹出仿真简易界面及“扩展下载到设备”。

“开始搜索”，找到设备，默认IP地址为192.168.0.1，“下载”。

在弹出的“下载预览”界面单击“装载”，在“下载结果”界面单击“完成”。

单击仿真简易界面中的，打开仿真器的项目视图。

单击仿真界面工具栏中的新建图标，创建一个“1-3顺序启动控制仿真”项目，会自动编译并加载该站点。

如果希望仿真时直接打开项目视图，可以在仿真界面中选择菜单栏“选项”“设置”，将起始视图设置为“项目视图”，则下次仿真时直接打开项目视图。

二、仿真运行,双击仿真界面中的“SIM表格_1”，在名称下分别单击，单击“SIM表格_1”工具栏中的“加载项目标签”，添加项目所有的变量。

单击工具栏中的启动图标或右边“操作面板”下的RUN按钮，使PLC运行。

单击SIM表格下“启动”按钮变量“电动机M1”为TRUE，电动机M1启动。

同时“T1”.ET的“监视/修改值”中的时间开始计时。

延时5s时间到，变量“电动机M2”后的“位”为TRUE，电动机M2启动，顺序启动结束。

单击变量“停止”的按钮，“电动机M1”和“电动机M2”后框中的消失，电动机M1和M2同时停止。

单击仿真工具栏中的“启用/禁用非输入修改”，修改变量“数据块_1.定时时间”的“监视/修改值”列下的值，比如修改为T#10s。

则电动机M1启动后经过10s，电动机M2启动。

三、上载和下载,设置计算机的IP地址和子网掩码将计算机网卡的IP地址设为与PLC在同一个网段中，比如IP地址设为192.168.0.100，子网掩码设为255.255.255.0。

PLC型号和固件版本号的确认在项目树下，依次单击“在线访问”你的计算机网卡。

双击“更新可访问的设备”，则会显示“plc_1192.168.0.1”。

双击“在线和诊断”，打开界面，可以查看PLC的型号为CPU1214CAC/DC/Rly，固件版本号为V4.2.3。

如果需要修改PLC型号或固件版本号，可以在项目树下的“PLC_1”站点上单击右键，单击“更改设备”，选择与实际硬件型号和版本号一致的PLC。

单击“项目树”下的“PLC_1”，单击进行下载。

下载整个程序块选中“项目树”下的“PLC_1”“程序块”下载。

下载几个块选中几个块（比如DB1、OB1等）下载下载一个块选中一个块（比如OB1）下载另外，还可以将工艺对象、PLC变量、PLC数据类型、监控和强制表、设备组态等单独下载到CPU中。

4.通过以太网上载在项目视图中，单击新建项目按钮，新建一个项目。

在项目树下单击该项目，单击菜单“在线”“将设备作为新站上传（硬件和软件）”，单击“开始搜索”，找到设备后，单击“从设备上传”按钮，可以将整个站上传到该新建项目中。

四、运行调试,1.程序状态监控单击程序编辑器工具栏中的“启用/禁用监视”按钮按下启动按钮I0.0，Q0.0线圈通电自锁，电动机M1启动；

经过5s，Q0.1线圈通电，电动机M2启动。

按下停止按钮I0.1，Q0.0和Q0.1线圈同时断电，电动机M1和M2同时停止。

在变量“数据块_1.定时时间”上单击右键，选择“修改”“修改操作数”，将值修改为10s，则电动机M1启动后经过10s，电动机M2才启动。

在某个变量上单击鼠标右键，可以修改该变量的值或变量的显示格式。

对于Bool变量，执行“修改”“修改为1”，可以将该变量置1；

执行“修改”“修改为0”，可以将该变量复位为0。

注意，不能修改连接外部硬件的输入值（I）。

如果被修改变量同时受到程序控制（比如受线圈控制的触点），则程序控制作用优先。

2.用监控表监控,在“项目树”下，展开“监控与强制表”，双击“添加新监控表”，添加一个“监控表_1”。

通过复制粘贴将项目变量表中的变量粘贴到监控表中，添加如图所示的变量。

单击监控表工具栏中的“全部监视”按钮，位变量为TRUE时，“监视值”列的方形指示灯为绿色；

位变量为FASLE时，指示灯为灰色。

可以使用监控表“显示格式”默认的显示格式，也可以通过下拉列表选择需要的显示格式。

按下启动按钮I0.0，变量“电动机M1”的“监视值”列显示绿色，电动机M1启动；

经过5s，变量“电动机M2”的“监视值”列显示绿色，电动机M2启动。

在“数据块_1.定时时间”的“修改值”列输入10s，单击监控表工具栏中的“立即一次性修改所有选定值”按钮，将定时时间修改为10s。

在变量“电动机M1”上单击右键，执行“修改”“修改为1”，则电动机M1启动后，经过10s，电动机M2启动。

3.强制单击底部的MainOB1选项卡，再单击博途工具栏中的“水平拆分编辑器空间”，同时显示OB1和强制表。

单击程序编辑器工具栏上的，启动程序状态监视功能。

单击强制表工具栏中，启动强制表监视功能。

在变量“启动”上单击右键，选择“强制”“强制为1”，将“I0.0：

P”强制为TRUE，在弹出的“是否强制”的对话框中单击“是”按钮进行确认。

变量“启动”前出现被强制的符号，同时梯形图中I0.0的下面也出现被强制的符号。

Q0.0线圈通电，PLC面板上的Q0.0对应的LED灯亮，电动机M1启动。

经过10s，Q0.1线圈通电，电动机M2启动。

进行强制时，PLC的MAINT指示灯亮。

在变量“停止”上单击右键，选择“强制”“强制为1”，Q0.0和Q0.1线圈同时断电，电动机M1和M2同时停止。

单击强制表工具栏中的按钮，停止对所有地址的强制。

在使用强制时，要特别注意，最后一定要取消所有的强制。

课题2S7-1200基本指令的应用,任务1应用位逻辑指令实现电动机的点动控制任务2应用置位复位实现电动机的连续运行任务3应用边沿脉冲指令实现电动机的正反转控制任务4应用定时器实现电动机的顺序启动控制任务5应用计数器实现单按钮启动/停止控制任务6应用比较指令实现传送带工件计数任务7应用数学函数指令实现多档位功率调节任务8应用移动指令实现Y-启动控制任务9应用转换指令实现圆面积计算任务10应用程序控制指令选择电动机控制方式任务11应用字逻辑指令实现字节低4位输出任务12应用移位指令实现8位彩灯控制任务13应用模拟量输入实现压力测量,任务1应用位逻辑指令实现电动机的点动控制任务引入按下点动按钮，电动机运转。

松开点动按钮，电动机停机。

相关知识一、电动机定子绕组的连接,二、相关低压电器,低压断路器不频繁通断电路；

在电路发生短路、过载等故障时，它又能自动切断电路，起到保护作用，有的断路器还具备漏电保护和欠压保护功能。

接触器控制电器，依靠电磁吸引力与复位弹簧反作用力配合动作，而使触头闭合或断开的电磁开关,3.熔断器,保护电器，使用时串联在被保护电路的首端，其熔体在过流时迅速熔化切断电路，起到保护用电设备和电路安全运行的作用。

4.按钮主令电器，用来手动地接通与断开电路。

三、位逻辑指令,任务实施,新建一个项目,“添加新设备CPU1214CAC/DC/Rly”，版本号为V4.2,2.创建变量,3.编写程序展开项目树下的“PLC_1”“程序块”，双击“MainOB1”,一、硬件组态与软件编程1.硬件组态,二、仿真运行,“下载预览”中单击“装载”，将PLC_1站点下载到仿真器中,单击工具栏中的，使PLC运行。

选择变量“点动”，单击“点动”按钮，“电动机”后的“位”列出现，电动机启动。

松开该按钮，消失，电动机停止,单击仿真按钮单击，新建一个仿真项目仿真界面中，打开“SIM表格_1”，单击，添加项目变量,扩展知识一、电路构成主电路是大电流流经的电路，是电动机能量的传输通道，特点是电压高（380V）和电流大。

控制电路是对主电路起控制作用的电路，主要是信号传输通道，特点是电压不确定（电压等级为36V、110V、220V或380V）和电流小。

二、点动控制的执行过程,任务2应用置位复位实现电动机的连续运行任务引入当按下启动按钮时，电动机启动并连续运转。

当按下停止按钮或发生过载时，电动机停机。

相关知识一、热继电器保护电器。

与接触器配合，用于电动机的过载保护。

二、置位复位指令,三、自锁控制,置位复位指令的应用,任务实施一、硬件组态与编程1.硬件组态,2.创建变量并编写程序,二、仿真运行,单击仿真按钮单击，新建一个仿真项目,“下载预览”中单击“装载”，将PLC_1站点下载到仿真器中,单击工具栏中的，使PLC运行。

勾选“过载保护”选择“启动”单击“启动”按钮，“电动机”为TRUE，电动机启动运行；

单击“停止”的按钮或取消勾选“过载保护”，“电动机”变为FALSE，电动机停机。

仿真界面中，打开“SIM表格_1”，单击，添加项目变量,扩展知识一、点动与连续运行电路,二、点动与连续运行控制程序,任务3应用边沿脉冲指令实现电动机的正反转控制,任务引入不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可改变转向。

为了减轻正反转换向瞬间电流对电动机的冲击，适当延长变换过程，即在正转转反转时，按下反转按钮，先停止正转，延缓片刻松开反转按钮时，再接通反转，反转转正转的过程同理。

按下停止按钮，电动机停止。

相关知识边沿脉冲指令,扫描位变量的边沿指令-|P|-是上升沿指令。

如果该触点上面的位与下面的位比较，由“0”变为“1”（上升沿）时，该触点接通一个扫描周期。

-|N|-是下降沿指令。

如果该触点上面的位与下面的位比较，由“1”变为“0”（下降沿）时，该触点接通一个扫描周期。

RLO信号边沿置位指令-（P）-是RLO（逻辑运算结果）信号的上升沿置位指令。

当该指令的输入与下面的位比较，由“0”变为“1”时，使该指令上面的位变量置位为“1”一个扫描周期。

-（N）-是RLO信号的下降沿置位指令。

当该指令的输入与下面的位比较，由“1”变为“0”时，使该指令上面的位变量置位为“1”一个扫描周期。

扫描RLO信号的边沿指令P_TRIG是扫描RLO信号的上升沿指令。

如果该指令检测到CLK输入端与下面的位比较，从“0”变为“1”时，该指令的输出Q置位为“1”一个扫描周期，并将CLK信号状态保存在该指令下面的位中。

N_TRIG是扫描RLO信号的下降沿指令。

如果该指令检测到CLK输入端与下面的位比较，从“1”变为“0”时，则该指令的输出Q置位为“1”一个扫描周期，并将CLK信号状态保存在该指令下面的位中。

检测边沿信号指令R_TRIG是检测信号上升沿指令，F_TRIG是检测信号下降沿指令。

这两条指令均为符合IEC61131.3国际标准的函数块，调用时需指定它们的背景数据块。

使用时，将输入的CLK当前状态与背景数据块中的边沿存储位保存的上一个扫描周期的CLK状态进行比较。

如果检测到CLK的上升沿或下降沿，将会通过Q端输出“1”一个扫描周期。

5.边沿脉冲指令的应用,2.创建变量并编写程序,任务实施一、硬件组态与编程1.硬件组态,二、仿真运行,单击仿真按钮单击，新建一个仿真项目,“下载预览”中单击“装载”，将PLC_1站点下载到仿真器中,单击工具栏中的，使PLC运行。

仿真界面中，打开“SIM表格_1”，单击，添加项目变量勾选“过载保护”，按下“正转启动”的按钮，输出没有变化；

松开该按钮，“正转”输出为TRUE，电动机正转启动运行。

按下“反转启动”的按钮，“正转”变为FALSE，正转停止；

松开该按钮，“反转”输出为TRUE，电动机由正转变为反转。

反转转正转过程同样。

单击“停止”的按钮或取消勾选“过载保护”，“正转”和“反转”都为FALSE，电动机停止。

任务4应用定时器实现电动机的顺序启动控制,任务引入当按下启动按钮时，电动机M1启动；

电动机M1运行5s后，电动机M2启动；

电动机M2运行10s后，电动机M3启动。

当按下停止按钮时，三台电动机同时停止。

在启动过程中，指示灯HL常亮，表示“正在启动中”；

启动过程结束后，指示灯HL熄灭；

当某台电动机出现过载故障时，全部电动机均停止，指示灯HL闪烁，表示“出现过载故障”。

相关知识一、接通延时定时器接通延时定时器TON接通延时定时器TON是当IN输入接通时延时PT指定的一段时间后，Q输出为“1”。

当I0.0接通（IN输入端出现上升沿）时启动定时器。

当定时器当前值ET等于设定时间PT指定的值时，Q输出变为“1”，线圈Q0.0有输出，当前时间ET保持不变。

不管是在延时期间，还是到达设定值PT后，只要IN输入端断开，定时器立即复位，当前时间ET清零，输出Q变为“0”。

接通延时定时器线圈-（TON）-,二、时钟存储器在设备视图下的巡视窗口中，点击“属性”“常规”“系统和时钟存储器”，勾选右边窗口“启用时钟存储器字节”前的复选框,任务实施一、硬件组态与编程硬件组态勾选“启用时钟存储器字节”。

使用MB0作为时钟存储器字节。

创建变量并编写程序,二、仿真运行,单击仿真按钮单击，新建一个仿真项目,“下载预览”中单击“装载”，将PLC_1站点下载到仿真器中,单击工具栏中的，使PLC运行。

仿真界面中，打开“SIM表格_1”，单击，添加项目变量勾选“过载”按下“启动”的按钮，“电动机M1”为TRUE，同时“指示灯”亮，定时器T1开始延时。

T1延时5s时间到，“电动机M2”为TRUE，同时定时器T2开始延时。

T2延时10s时间到，“电动机M3”为TRUE，三台电动机顺序启动完成，同时“指示灯”熄灭。

单击“停止”按钮，三台电动机同时停止。

取消勾选“过载”，三台电动机同时停止，“指示灯”闪烁报警。

扩展知识一、脉冲定时器脉冲定时器TP脉冲定时器指令TP用于在IN的上升沿将输出Q置位为PT设定的一段时间。

I0.0接通时启动定时器，Q输出端变为“1”，线圈Q0.0有输出。

达到PT设定的时间后，Q输出变为“0”。

在延时期间，如果IN再出现上升沿，延时不受影响。

当I0.1为“1”时，定时器被复位。

如果定时器正在定时且IN输入端为“0”，则当前时间值ET清零，Q输出也变为“0”。

如果定时器正在定时且IN输入端为“1”，则当前时间值ET清零，但是Q输出保持为“1”。

当I0.1变为“0”且定时器IN输入端仍为“1”时，则重新开始定时。

脉冲定时器线圈,二、关断延时定时器,关断延时定时器TOF关断延时定时器TOF是当IN输入断开时，延时PT设定的一段时间后，Q输出为“0”。

当IN输入端接通时，Q输出为“1”，当前时间ET被清零。

当IN输入端由接通变为断开时开始延时，当前时间从0增大到设定值PT时，输出Q变为“0”，当前时间保持不变。

如果在关断延时期间，IN输入端接通，ET被清零，Q输出保持为“1”。

关断延时定时器线圈,三、定时器自复位电路,四、Y-降压启动控制,任务5应用计数器实现单按钮启动/停止控制,任务引入使用一个按钮实现电动机的启动和停止控制，即第一次按下按钮，电动机启动；

第二次按下按钮，电动机停止。

当电动机发生过载故障时，电动机断电停止。

相关知识,一、计数器的数据类型和背景数据块,二、加计数器CTU当I0.0常开触点由断开变为接通时，加计数器的当前值CV加1。

当前值CV大于等于设定值PV时，Q输出为“1”，否则为“0”。

当I0.1为“1”时，复位输入端R有输入，计数器被复位，CV值清零，输出Q变为“0”,任务实施一、硬件组态与编程1.硬件组态,2.创建变量并编写程序,二、仿真运行,单击仿真按钮单击，新建一个仿真项目,“下载预览”中单击“装载”，将PLC_1站点下载到仿真器中,单击工具栏中的，使PLC运行。

仿真界面中，打开“SIM表格_1”，单击，添加项目变量勾选“过载保护”单击“启停按钮”下的按钮，“电动机”变为TRUE，电动机启动；

第二次单击“启停按钮”的按钮，“电动机”变为FALSE，电动机停止。

在电动机运行过程中，取消勾选“过载保护”，电动机停止。

扩展知识,一、减计数器CTD,计数器的CV0，Q=1，否则为“0”。

由于开机时，CV为零，故Q为“1”，Q0.0线圈通电。

I0.1=1，PVCV，CV值变为3，输出Q变为“0”。

I0.1=0、I0.0由01，CV值减1。

CV值减到0，Q输出为“1”，Q0.0线圈通电。

I0.0和I0.1同时为“1”，装载LD优先。

CVPV，QU=1，否则为“0”；

CV0，QD=1，否则为“0”。

由于开机时，CV=0，故QD=1。

I0.0由“0”“1”，CV值+1。

当CV4时，QU=“1”，Q0.0线圈通电。

I0.1由“0”“1”，CV值-1。

当CV0时，QD=“1”。

I0.3=“1”，将4CV。

I0.2=“1”，计数器复位，CV=0。

二、加减计数器CTUD,任务6应用比较指令实现传送带工件计