四川信息職業(yè)技術學院智慧城市控制系統(tǒng)設計主講/某某某十字路口交通燈的控制智慧停車場控制系統(tǒng)設計城市供暖控制系統(tǒng)設計內(nèi)容提要十字路口交通燈的控制使用S7-1200PLC實現(xiàn)十字路口交通燈的控制控制要求：按下啟動按鈕SB1，交通燈開始運行。首先東西方向綠燈亮15S，閃爍3S后黃燈亮2S，然后紅燈亮20S；南北方向綠燈亮15S,然后閃爍3S。然后黃燈亮2S。周而復始，一直循環(huán)。按下停止按鈕SB2時，交通燈停止運行.東西方向信號燈綠燈亮綠燈閃爍黃燈亮紅燈亮運行時間15S3S2S20S南北方向信號燈紅燈亮綠燈亮綠燈閃爍黃燈亮運行時間20S15S3S2S交通燈運行規(guī)律東西方向與南北方向交替通行按鈕開始、循環(huán)播放、按鈕停止紅燈停，綠燈行功能：將數(shù)據(jù)元素復制到新的存儲器地址，移動過程中不更改源數(shù)據(jù)操作數(shù)類型：位、字符串、整數(shù)、浮點數(shù)、定時器、時間等MOVE指令多輸出MOVE指令輸入端輸入端MOVE指令功能：將一個存儲區(qū)（源范圍）的數(shù)據(jù)移動到另一個存儲區(qū)（目標范圍）中。操作數(shù)：使用輸入COUNT可以指定將移動到目標范圍中的元素個數(shù)MOVE_BLK指令MOVE_BLK：塊移動功能：用IN輸入的值填充一個存儲區(qū)域（目標范圍），從輸出OUT指定的地址開始填充目標范圍。僅當源范圍和目標范圍的數(shù)據(jù)類型相同時，才能執(zhí)行該指令。FILL_BLK指令FILL_BLK：填充塊案例按下啟動按鈕，點亮8盞指示燈HL1~HL8；按下停止按鈕，8盞燈熄滅。比較指令是指當要比較的兩個值為相同數(shù)據(jù)類型時，可以進行“等于”、“不等于”、“大于等于”、“小于等于”、“大于”、“小于”等多種比較。比較指令類型01020304比較指令的梯形圖比較指令兩個數(shù)據(jù)比較的類型可通過第一選項來選擇，可進行“>”、“<”、“==”、“<>”、“>=”、“<=”的比較。第一選項比較的兩個數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型可通過第二個選項來選擇，數(shù)據(jù)類型主要有：Int、DInt、Real、Byte、Word等第二選項比較指令時鐘設置.設置時鐘存儲器參數(shù)時鐘存儲器是一種占空比為50%的脈沖信號。其頻率固定。為了使用時鐘存儲器，需要先在CPU中進行設置。選中PLC，選擇“屬性”→“系統(tǒng)和時鐘存儲器”在右邊勾選啟動時鐘存儲器字節(jié)，默認地址為0，如圖2-33所示，則M0.0~M0.7持續(xù)輸出不同頻率的脈沖，如圖所示。字節(jié)地址可在0~819范圍內(nèi)設置。HMI是HumanMachineInterface的縮寫，即為“人機接口”，也叫人機界面。觸摸屏是人機界面的發(fā)展方向，可以由用戶在觸摸屏畫面上設置具有明確意義和提示信息的觸摸式按鈕。用戶可以用觸摸屏上組態(tài)的文字、按鈕、圖形和數(shù)字信息等，來處理或監(jiān)控不斷變化的信息。觸摸屏上還可以使用畫面上的按鈕和指示燈來代替相應的硬件原件，以減少PLC需要的I/O點數(shù)，使機器的配線標準化、簡單化，降低系統(tǒng)成本和故障率。1.西門子KTP精簡觸摸屏西門子觸摸屏產(chǎn)品主要分為SIMATIC精簡系列面板，SIMATIC精智面板和SIMATIC移動式面板。精簡觸摸屏時面向基本應用的觸摸屏,采用了IP65防護等級，可以用在簡單的可視化任務中甚至是惡劣的環(huán)境中。其他優(yōu)點包括集成了軟件功能，如報告系統(tǒng)、配方管理，以及圖形功能。適用于中等性能范圍的根據(jù)所選的版本可用于PROFIBUS或PROFINET網(wǎng)絡；可以與SIMATICS7-1200控制器或其他控制器組合使用，型號屏幕尺寸功能鍵分辨率網(wǎng)絡接口KTP400Basic4”4個480x272PROFINETKTP700Basic7”8個800x480PROFINETKTP700Basic（立式）7”8個480x800PROFINETKTP900Basic9”8個800x480PROFINETKTP1200Basic12”10個1280x800PROFINETKTP1200Basic（立式）12”10個800x1280PROFINETSIMATIC精簡觸摸屏常用型號

HMI的定義和作用觸摸屏的圖形界面是在計算機的專用軟件[如SIMATICWncCC(TIA博途)]上設計和編譯的，需要通過通信電纜下載到觸摸屏；觸摸屏要與PLC交換數(shù)據(jù)，它們之間也需要通信電纜。觸摸屏與PLC（S7-1200）、電腦之間通過交換機進行PROFINET連接，一個博途項目可同時包含PLC和觸摸屏程序，且PLC和觸摸屏的變量可以共享，他們之間的通訊不需要編程。觸摸屏網(wǎng)絡連接觸摸屏的通訊觸摸屏的通訊1）外部變量是人機界面和PLC進行數(shù)據(jù)交換的橋梁，是PLC中定義的存儲單元的映像，其值隨著PLC程序的執(zhí)行而改變?？梢栽贖MI設備和PLC中訪問外部變量。在TIA博途軟件項目視圖項目樹中，選中“HMI變量”-“顯示所有變量"，創(chuàng)建外部變量，名稱為“M01",如圖9-4所示，點擊“連接”欄目下面的按鈕，選擇與HMI通信的PLC設備，本例的連接為“HMI連接1”;再單擊“PLC變量”欄目下的按鈕，彈出“HMI變量”窗口，選擇“PLC_1”-“PLC變量”一“默認變量表”-“M01”,單擊“√”按鈕，“PLC_1”的變量M01與HMI的M01關聯(lián)在一起了。變量分為外部變量和內(nèi)部變量，每個變量都有一個符號名稱和數(shù)據(jù)類型。變量2）內(nèi)部變量存儲在HMI設備的存儲器中，與PLC沒有連接關系，只有HMI設備能訪問內(nèi)部變量。內(nèi)部變量用于HMI設備內(nèi)部的計算或者執(zhí)行其他任務。創(chuàng)建內(nèi)部變量。在TIA博途軟件項目視圖的項目樹中，選中“HMI變量”-“顯示所有變量”，創(chuàng)建內(nèi)部變量，名稱為“X"”，變量系統(tǒng)函數(shù)西門子HMI有豐富的系統(tǒng)函數(shù)，可分為報警函數(shù)、編輯位函數(shù)、打印函數(shù)、畫面函數(shù)、畫面對對象的鍵盤操作函數(shù)、計算腳本函數(shù)、鍵盤函數(shù)、歷史數(shù)據(jù)數(shù)、配方函數(shù)、用戶管理函數(shù)、設置函數(shù)、系統(tǒng)函數(shù)和其他函數(shù)，各種函數(shù)的功能如圖所示。一般而言越高檔的人機面函數(shù)越豐富，使用越方便。函數(shù)組函數(shù)函數(shù)功能編輯位函數(shù)InvertBit（對位取反）對給定的“Bool”型變量的值取反

ResetBit（復位位）將“Bool”型變量的值設置為“0”

SetBit（置位位）將“Bool”型變量的值設置為“1”

SetBitWhileKeyPress（按下鍵時置位）只要用戶按下已組態(tài)的鍵，給定變量中的指定位即設置為1(真)。在改變了給定位之后，系統(tǒng)函數(shù)將整個變量傳送回PLC。計算腳本函數(shù)IncreaseTag(增加變量)將給定值添加到變量值上，用方程表示為:X=X+a。

SetTag（設置變量）將新值賦給給定的變量。該系統(tǒng)函數(shù)可用于根據(jù)變量類型分配字符串和數(shù)字。系統(tǒng)函數(shù)畫面函數(shù)ActivateScreen(激活畫面)使用“激活畫面”系統(tǒng)函數(shù)可以將畫面切換到指定的畫面。

ActivatePreviousScreen(激活前一畫面)將畫面切換到在當前畫面之前激活的畫面。如果先前沒有激活任何畫面，則畫面切換不執(zhí)行。用戶管理函數(shù)Logoff(注銷)在HMI設備上注銷當前用戶。

Logon(登錄)在HMI設備上登錄當前用戶。

GetUserName(獲取用戶名)在給定的變量中寫入當前登錄到HMI設備用戶的用戶名。

GetPassword(獲取密碼)在給定的變量中寫入當前登錄到HMIi設備的用戶的密碼。報警函數(shù)EditAlarm(編輯報警)為選擇的所有報警觸發(fā)“編輯”事件。如果要編輯的招致未被確認，則在調(diào)用該系統(tǒng)函數(shù)時自動確認。

ShowAlarmWindow(顯示報警窗口)隱藏或顯示HMI設備上的報警窗口。

ClearAlarmBuffer(清除報警緩沖區(qū))刪除HMI設備報警緩沖區(qū)中的報警。尚未確認的報警也被刪除。

ShowSystemAlarm(顯示系統(tǒng)報警)顯示作為系統(tǒng)事件傳遞到HMI設備的參數(shù)的值。SIMATICWinCC是TIA全集成工程組態(tài)框架的一部分。它提供了一個統(tǒng)一的工程組態(tài)環(huán)境，可對控制、可視化和驅(qū)動解決方案進行編程和組態(tài)。WinCC適用與所有HMI應用，包括從采用基本面板的最簡單的操作解決方案到基于PC的多用戶系統(tǒng)監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集應用。在WinCC中，可以創(chuàng)建操作員用來控制和監(jiān)視機器設備和工廠的畫面。建立與PLC關聯(lián)的變量，通過變量可以在控制器和HMI設備之間切換過程值和操作員輸入值。1觸摸屏組態(tài)完成PLC編程后，執(zhí)行項目樹→添加新設備，選擇使用的觸摸屏型號，確認觸摸屏的訂貨號與版本號。如圖2-23所示。本書中使用KTP700Basic，訂貨號：6AV2123-2GB03-0AX0。如果遇到軟件版本較低的觸摸屏，需選用低版本進行替換，否則將無法正確下載觸摸屏畫面組態(tài)。添加觸摸屏確認后，出現(xiàn)HMI向?qū)?，包括PLC連接、畫面布局、報警、畫面、系統(tǒng)畫面和按鈕等六個步驟。這六個步驟可點“下一步”逐一完成，也可直接點擊“完成”。第一步“PLC連接”，點擊右下“瀏覽”按鍵出現(xiàn)整個項目樹中所有的PLC，本任務選擇“PLC_1”，點擊“√”按鈕后，出現(xiàn)觸摸屏與PLC的通訊屬性：PROFINET接口。如圖2-24所示。同時在“項目樹”→“設備與網(wǎng)絡”中可以看到觸摸屏與PLC的通訊示意圖，如圖2-25所示。PLC和HMI之間自動連接PROFINET網(wǎng)絡，并建立了PN/IE_1連接。1）組態(tài)按鈕按鈕是HMI設備上的虛擬鍵，可以用來控制生成過程。組態(tài)一個按鈕，使其具有點動的功能，將該按鈕與一個Bool型變量“SB”連接，按下該按鈕時，SB被置位，釋放時SB被復位。在“工具箱”→“元素”中選擇按鈕圖形，

將其拖放到畫面區(qū)域，通過鼠標拖到或設置屬性調(diào)整按鈕大小。修改按鈕名稱為“SB”，圖示為

選中該按鈕，在按鈕屬性視圖選擇“事件”，組態(tài)該按鈕所執(zhí)行的函數(shù)。選中左邊“按下”，再鼠標單擊右側第一行，再點擊右側出現(xiàn)的

（單擊前被隱藏），在“系統(tǒng)函數(shù)”列表中選擇“置位位”。連接變量：用鼠標單擊“變量（輸入/輸出）”后一列，出現(xiàn)隱藏按鈕

，單擊該按鈕選擇對應的PLC變量“SB”。同樣方法組態(tài)“SB”事件“釋放”，選用函數(shù)為“復位位”，2畫面組態(tài)2）組態(tài)指示燈與按鈕不同，指示燈是動態(tài)元素，根據(jù)過程會改變它的狀態(tài)。組態(tài)指示燈時，在“工具箱”→“元素”中選擇按鈕圖形，

將其拖放到畫面區(qū)域，通過鼠標拖到或設置屬性調(diào)整按鈕大小。圖示為

。在“屬性”→“動畫”→“顯示”，雙擊“添加新動畫”，選擇“外觀”，在“外觀”→“變量”連接指示燈的PLC變量“HL”。一般而言，觸摸屏上的指示燈使用顏色表示燈狀態(tài)的變化，比如信號接通為紅色，信號不接通為灰色等。如圖2-27所示，新建指示燈圓“外觀”動畫，與“HL”變量關聯(lián)。在范圍“0”處選擇背景色、邊框顏色和閃爍等屬性，這里選擇灰色。同樣，點擊“添加”，即會出現(xiàn)范圍“1”，在此選擇顏色為紅色。各色指示燈的設置均可按此進行。完成后畫面3）I/O域組態(tài)I是輸入(Input)的簡稱，O是輸出（Output)的簡稱，輸入域和輸出域統(tǒng)稱I/O域。I/O域在觸摸屏中的應用比較常見。I/O域包括向PLC傳送數(shù)字、字母或符號的輸入域、只顯示變量數(shù)據(jù)的輸出域和同時具備前面兩種功能的輸入輸出域。選中工具箱中的“元素”，將“I/O域”對象拖到畫面編輯器的工作區(qū)。在畫面上建立3個IO域?qū)ο?，如圖2-110所示。分別在3個I/O域的屬性視圖的“常規(guī)”對話框中，設置模式為“輸入”、“輸出”、“輸出/輸入”輸出顯示五位整數(shù)，為此組態(tài)“移動小數(shù)點”(小數(shù)部分的位數(shù))為0，“格式樣式”為“s99999”，表示帶符號整數(shù)為五位。3）I/O域組態(tài)I是輸入(Input)的簡稱，O是輸出（Output)的簡稱，輸入域和輸出域統(tǒng)稱I/O域。I/O域在觸摸屏中的應用比較常見。I/O域包括向PLC傳送數(shù)字、字母或符號的輸入域、只顯示變量數(shù)據(jù)的輸出域和同時具備前面兩種功能的輸入輸出域。選中工具箱中的“元素”，將“I/O域”對象拖到畫面編輯器的工作區(qū)。在畫面上建立3個IO域?qū)ο?，如圖2-110所示。分別在3個I/O域的屬性視圖的“常規(guī)”對話框中，設置模式為“輸入”、“輸出”、“輸出/輸入”輸出顯示五位整數(shù)，為此組態(tài)“移動小數(shù)點”(小數(shù)部分的位數(shù))為0，“格式樣式”為“s99999”，表示帶符號整數(shù)為五位。4）開關組態(tài)開關是一種用于布爾(Bool)變量輸入、輸出的對象，它有兩項基本功能：一是用圖形或者文本顯示布爾變量的值(0或者1)；二是點擊開關時，切換連接的布爾變量的狀態(tài)。如果原來是1則變?yōu)?，如果原來是0則變?yōu)?，這一功能集成在對象中，不需要用戶組態(tài)，發(fā)生“單擊”事件時執(zhí)行函數(shù)。將“工具箱”的“元素”中的“開關”拖放到畫面的編輯器中。切換模式開關如圖2-112所示。方框的上部是文字標簽，下部是帶滑塊的推拉式開關，中間是打開和關閉對應的文本。5）符號I/0域符號I/0域的組態(tài)相對前述對象的組態(tài)要復雜一些，以下用一個例子說明其組態(tài)過程?！纠?-3】用符號I/O域控制一盞燈的亮滅。

選中工具箱“元素”中的“符號I/0域”，用鼠標拖拽到HMI畫面。用同樣的方法，將工具箱“基本對象”中的“圓”也拖拽到畫面。在TIA博途軟件項目視圖項目樹中，選中“文本和圖形列表”選項，單擊“添加”按鈕，在文本列表中，添加一個"TexLis_!”文本，如圖2-114所示。再在文本列表中添加兩個項目，其中“0”對應“停止”，“1”對應“啟動”。將符號I/0域過程變量與位變量“HL”關聯(lián)，文本列表與前述創(chuàng)建的“textlist1”文本關聯(lián)。按照前面的方法組態(tài)圓（燈HL）觸摸屏畫面設計程序設計程序仿真與調(diào)試任務實施智慧停車場控制系統(tǒng)設計流程圖的繪制程序流程圖又稱程序框圖，是用統(tǒng)一規(guī)定的標準符號描述程序運行具體步驟的圖形表示。流程圖是流經(jīng)一個系統(tǒng)的信息流、觀點流或部件流的圖形代表。在企業(yè)中，流程圖主要用來說明某一過程。這種過程即可以是生產(chǎn)線上的工藝流程，也可以是完成一項任務必須的管理過程。程序流程圖的每種元素都有對應的符號，以下是程序流程圖常用的幾個標準符號。順序型：幾個連續(xù)的處理步驟依次排列構成選擇型：由某個邏輯判斷式的取值決定選擇兩個處理中的一個先判定（while）型循環(huán)：在循環(huán)控制條件成立時，重復執(zhí)行特定的處理多情況（case）型選擇：列舉多種處理情況，根據(jù)控制變量的取值，選擇執(zhí)行其一TIA博途軟件編程方法簡介TIA博途軟件編程方法有三種:線性化編程、模塊化編程和結構化編程。線性化編程線性化編程就是將整個程序放在循環(huán)控制組織塊OB1中，CPU循環(huán)掃描執(zhí)行OB1中全部指令。其特點是結構簡單、概念簡單，但由于所有指令都在一個塊中，程序的某些部可能不需要多次執(zhí)行，而掃描時，重復掃描所有的指令，會造成資源浪費、執(zhí)行效率低。對于大型的程序要避免線性化編程。模塊化編程模塊化編程就是將程序根據(jù)功能分為不同的邏輯塊，每個邏輯塊完成不同的功能。OB1中可以根據(jù)條件調(diào)用不同的函數(shù)或者函數(shù)塊。其特點是易于分工合作，調(diào)試方便。由于邏輯塊有條件調(diào)用,所以提高了CPU的效率。結構化編程結構化編程就是將過程要求中類似或者相關的任務歸類,在函數(shù)或者函數(shù)塊中編程,形成通用的解決方案。通過不同的參數(shù)調(diào)用相同的函數(shù)或者通過不同的背景數(shù)據(jù)塊調(diào)用相同的函數(shù)塊。塊的概述變量名稱變量類型說明輸入Input為調(diào)用模塊提俱數(shù)據(jù)，輸入給邏輯模塊輸出Output從邏輯模塊輸出數(shù)據(jù)結果輸入/輸出InOut參數(shù)值既可以輸入。也可以輸出靜態(tài)變量Static靜態(tài)變最存儲在背景數(shù)據(jù)塊中，塊調(diào)用結束后，變量被保留臨時變量Temp臨時變量存儲堆棧中，塊執(zhí)行結束后,變量消失塊的簡介在操作系統(tǒng)中包含了用戶程序和系統(tǒng)程序，操作系統(tǒng)已經(jīng)固化在CPU中，它提供CPU運行和調(diào)試的機制。CPU的操作系統(tǒng)是按照事件驅(qū)動掃描用戶程序的。用戶程序?qū)懺诓煌膲K中，CPU按照執(zhí)行的條件成立與否執(zhí)行相應的程序塊或者訪問對應的數(shù)據(jù)塊。用戶程序則是為了完成特定的控制任務，是由用戶編寫的程序。用戶程序通常包括組織塊（OB)、函數(shù)塊(FB)、函數(shù)(FC)和數(shù)據(jù)塊(DB)。塊的結構塊由變量聲明表和程序組成。每個邏輯塊都有變量聲明表，變量聲明表是用來說明塊的局部數(shù)據(jù)。而局部數(shù)據(jù)包括參數(shù)和局部變量兩大類。在不同的塊中可以重復聲明和使用同一局部變量,因為它們在每個塊中僅有效一次。局部變量包括兩種:靜態(tài)變量和臨時變量。參數(shù)是在調(diào)用塊與被調(diào)用塊之間傳遞的數(shù)據(jù)，包括輸入、輸出和輸入/輸出變量。函數(shù)（FC）函數(shù)FC是指一段可以直接被另一段程序或代碼（即OB、FB或FC）引用的程序或代碼。在PLC編程中，一個較大的程序一般應分為若干個程序塊，每一個程序塊用來實現(xiàn)一個特定的功能。OB1中可以由若干個函數(shù)構成，并在其中調(diào)用其他函數(shù)，其他函數(shù)也可以相互調(diào)用。在PLC程序設計中，常將一些常用的功能模塊編寫成函數(shù)，放在函數(shù)庫中供選用。善于利用函數(shù)，以減少重復編寫程序段的工作量。函數(shù)沒有固定的存儲區(qū)，執(zhí)行完成后，臨時變量中的數(shù)據(jù)就不存在了。FC主要使用以下幾種局部變量Input：輸入?yún)?shù)，由調(diào)用它的塊提供輸入數(shù)據(jù)Output：輸出參數(shù)，返回執(zhí)行結果；InOut：輸入輸出參數(shù)，初值由調(diào)用它的塊提供，執(zhí)行以后返回結果；Temp:臨時數(shù)據(jù)。（2）功能實現(xiàn)1）創(chuàng)建新項目，添加新設備，選擇控制器->SIMATICS7-1200->CPU->CPU1214CDC/DC/DC->訂貨號：6ES7214-1AG40-0XB0，版本V4.22）點擊程序塊->添加新塊->選擇FC，命名：FC使用，（1）問題分析讀者知道，一個正數(shù)的絕對值是它本身，負數(shù)的絕對值是它的相反數(shù)，例如2.0的絕對值是2.0，-2.0的絕對值是2.0。進一步分析，為了解決這個問題，需要一個輸入?yún)?shù)與一個輸出參數(shù)。操作案例：通過FC實現(xiàn)輸入一個數(shù)據(jù)求其對應的絕對值。名稱數(shù)據(jù)類型用途XReal輸入?yún)?shù)YReal輸出參數(shù)tempReal保留中間運算結果4）程序編寫程序段1如圖2-43所示。程序段1的含義是：首先判斷X是否大于等于0，如果條件滿足的話，就將X的值賦值給Y,這樣就實現(xiàn)了大于等于0.0的數(shù)，絕對值是它本身。3）接口定義：定義3個變量X，Y，temp，5）OB1中調(diào)用拖拽FC使用到OB1中并設置輸入為MD10、輸出為MD14，OB1調(diào)用FC使用程序段2的含義是：如果X小于0，將X賦值給臨時變量temp,然后執(zhí)行0減去temp,于是就得到新的temp,其實新的temp就等于-X，最后將temp的值賦值給Y。程序段2實現(xiàn)負數(shù)的絕對值1函數(shù)塊（FB）函數(shù)塊FBFB稱為功能塊，調(diào)用FB塊時，需要生成背景數(shù)據(jù)塊。需要指出的是FB接口區(qū)，Satic中定義的變量，稱為靜態(tài)變量。3）定義三個變量：X、Y、temp，1）新建一個項目，命名為FB使用，添加新設備2）添加新塊，選擇FB，并命名，操作案例：使用FB編程求一個數(shù)的絕對值5）OB1中調(diào)用FB在OB1中調(diào)用取絕對值FB使用4）編寫程序函數(shù)FC和函數(shù)塊FB的區(qū)別FC沒有自己的背景數(shù)據(jù)塊，即FC的局部變量沒有初始值，因此FC的形式參數(shù)在調(diào)用時都必須賦予實際參數(shù)。在調(diào)用帶參數(shù)的FC時，參數(shù)位置均為紅色問號“??.?”，必須指定實際值，否則程序會報錯。FB有自己的背景數(shù)據(jù)塊，所有的參數(shù)在背景數(shù)據(jù)塊中都有對應的存儲位置，即FB的局部變量（不包括TEMP）有初始值，因此在調(diào)用FB時，只需指定其背景數(shù)據(jù)塊，而形參位置為黑點“...”，可根據(jù)需要選擇填寫，即在調(diào)用FB時，如果沒有設置某些輸入、輸出參數(shù)，進入“RUN”模式時將使用背景數(shù)據(jù)塊中的初始值。FC只能在內(nèi)部訪問它的局部變量，其他程序塊可訪問FB的背景數(shù)據(jù)塊中的變量。數(shù)據(jù)塊（英文為DataBlock）用于存儲用戶數(shù)據(jù)及程序中間變量。新建數(shù)據(jù)塊時，默認狀態(tài)是優(yōu)化的存儲方式且數(shù)據(jù)塊中存儲的變量是非保持的。數(shù)據(jù)塊占用CPU的裝載存儲區(qū)和工作存儲區(qū)，與標識存儲器的功能類似，都是全局變量，不同的是，M數(shù)據(jù)區(qū)的大小在CPU技術規(guī)范中已經(jīng)定義且不可擴展，而數(shù)據(jù)塊存儲區(qū)由用戶定義，最大不能超過工作存儲區(qū)或裝載存儲區(qū)，其存儲空間與CPU的類型有關。按照功能分，數(shù)據(jù)塊DB可以分為:全局數(shù)據(jù)塊、背景數(shù)據(jù)塊和基于數(shù)據(jù)類型(用戶定義數(shù)據(jù)類型、系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型和數(shù)組類型)的數(shù)據(jù)塊全局數(shù)據(jù)塊(DB)及其應用全局數(shù)據(jù)塊用于存儲程序數(shù)據(jù)，因此，數(shù)據(jù)塊包含用戶程序使用的變量數(shù)據(jù)。一個程序中可以創(chuàng)建多個數(shù)據(jù)塊。全局數(shù)據(jù)塊必須創(chuàng)建后大可以在程序中體用數(shù)據(jù)塊，,用來存儲程序的各種數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)塊的訪問方式有很多，可以按位、字節(jié)、字等。數(shù)據(jù)塊（DB）（2）功能實現(xiàn)1）新建一個項目，命名為數(shù)據(jù)塊，添加新設備2）添加新塊，選擇DB，并命名（1）問題分析我們可以定義一個數(shù)據(jù)塊，取名為求和DB，新建如圖2-51所示幾個變量。其中名稱為table的變量，為待求和的數(shù)組，i為循環(huán)次數(shù)，和為求和的結果。操作案例：table[0]-table[9]的值分別為1-10，求數(shù)組table[0]-table[9]的和4）在啟動OB中，利用SCL語言完成程序編寫。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）添加新塊，選擇組織塊，選擇Startup，如圖2-52所示。“啟動”O(jiān)B將在PLC的工作模式從STOP切換為RUN時執(zhí)行一次5）仿真觀察結果從上圖中看出，table[0]到table[9]被賦值成了1-10，通過多次運算，計算結果保存在和中，結果為55。計數(shù)器在西門子S7-1200PLC的指令系統(tǒng)中，定時器和計數(shù)器都是采用IEC標準（即InternationalElectrotechnicalCommission，國際電工委員會，簡稱IEC），S7-1200PLC有3種類型的定時器（1.加計數(shù)器：CTU；2.減計數(shù)器：CTD；3.加減計數(shù)器：CTUD）加計數(shù)器：CTU加計數(shù)器有5個輸入輸出端，分別為1.加計數(shù)信號輸入端——CU；2.復位端——R；3.預設計數(shù)值——PV；4.當前計數(shù)值——CV；5.計數(shù)器信號輸出——Q每當CU從“0”變?yōu)椤?”，CV增加1；當CV=PV時，Q輸出“1”，此后每當CU從“0”變?yōu)椤?”，Q保持輸出“1”，CV繼續(xù)增加1直到達到計數(shù)器指定的整數(shù)類型的最大值。在任意時刻，只要R為“1”時，Q輸出“0”，CV立即停止計數(shù)并回到0。減計數(shù)器：CTD減計數(shù)器同樣也有5個輸入輸出端，分別為：1.減計數(shù)信號輸入端——CD；2.值裝載端——LD；3.預設計數(shù)值——PV；4.當前計數(shù)值——CV；5.計數(shù)器信號輸出——Q，每當CD從“0”變?yōu)椤?”，CV減少1；當CV=0時，Q輸出“1”，此后每當CU從“0”變?yōu)椤?”，Q保持輸出“1”，CV繼續(xù)減少1直到達到計數(shù)器指定的整數(shù)類型的最小值。在任意時刻，只要LD為“1”時，Q輸出“0”，CV立即停止計數(shù)并回到PV值每當CU從“0”變?yōu)椤?”，CV增加1，每當CD從“0”變?yōu)椤?”，CV減少1；當CV>=PV時，QU輸出“1”減計數(shù)器同樣有8個輸入輸出端，分別為：1.加計數(shù)信號輸入端——CD；2.減計數(shù)信號輸入端——CD；3.復位輸入端——R；4.值裝載端——LD；5.預設計數(shù)值——PV；6.當前計數(shù)值——CV；7.計數(shù)器信號輸出1——QU；8.計數(shù)器信號輸出1——QD加減計數(shù)器：CTUD當CV<=0時，QD輸出“1”，當CV>0時，QD輸出“0”；CV的上下限取決于計數(shù)器指定的整數(shù)類型的最大值與最小值當CV<PV時，QU輸出“0”

跳轉(zhuǎn)指令功能：PLC程序是自上而下順序執(zhí)行的，如果想改變程序執(zhí)行順序，可使用跳轉(zhuǎn)指令JMP來實現(xiàn)。跳轉(zhuǎn)指令主要包括條件判斷指令JMP或JMPN，和跳轉(zhuǎn)標簽LABEL組成。跳轉(zhuǎn)指令JMP指令功能：可以使用JMP指令中斷程序的順序執(zhí)行，并從其它程序段繼續(xù)執(zhí)行。目標程序段必須由跳轉(zhuǎn)標簽(LABEL)進行標識。在指令上方的占位符指定該跳轉(zhuǎn)標簽的名稱。指定的跳轉(zhuǎn)標簽與執(zhí)行的指令必須位于同一數(shù)據(jù)塊中，指定的名稱在該數(shù)據(jù)塊中只能出現(xiàn)一次。一個程序段中只能使用一個跳轉(zhuǎn)線圈。如果該指令輸入的邏輯運算結果(RLO)為“1”，則將跳轉(zhuǎn)到由指定跳轉(zhuǎn)標簽標識的程序段?？梢蕴D(zhuǎn)到更大或更小的程序段編號。如果不滿足該指令輸入的條件(RLO=0)，則程序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行下一程序段。

OK與NOT_OK指令

功能：OK和NOT_OK指令用來檢測輸入數(shù)據(jù)是否是實數(shù)（即浮點數(shù)）。如果是實數(shù)，OK觸點接通，反之NOT_OK觸點接通。觸點上面的變量的數(shù)據(jù)類型為Real，

OK與NOT_OK指令設置wincc1.添加PC系統(tǒng)添加新設備->選擇PC系統(tǒng)->常規(guī)PC->SIMATICPC-Station，版本V1.0->點擊確定->通信模塊->PROFINET/Ethernet->常規(guī)IE拖拽到對應的插槽中->點擊SIMATICHMI應用軟件->選擇WinCCRTAdvanced，拖拽到對應的插槽中。這一步驟完成的結果。設置wincc2實現(xiàn)PLC與PC系統(tǒng)的連接點擊設備和網(wǎng)絡->選擇連接，HMI連接->建立連接。傳感器的基本知識傳感器是一種檢測裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，它酷似人類的“五官”（視覺、嗅覺、味覺、聽覺和觸覺），能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信號，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的分類按傳感器輸出信號的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關量（“１”和“０”或“開”和“關”）的開關型傳感器；輸出為模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵熱電偶等傳感器。NPN和PNP傳感器接線PNP型和NPN型一般指的是三線制的傳感器來說的，（注意：“P”是代表正極，“N”代表負極。）特性是輸出狀態(tài)不同，按照輸出信號來判定，即高電平和低電平。PNP輸出高電平（1），NPN輸出低電平（0）。PNP型和NPN型傳感器一般有三條線，即電源正極線（24V），電源負極線（0V)，OUT信號輸出線。傳感器的作用各不相同，種類繁多，不管是磁性開關、光電開關、壓力傳感器等。但都會分為兩大類：PNP型和NPN型。PNP型傳感器PNP型傳感器指當有信號觸發(fā)時，信號輸出OUT端和電源從V+相連接導通，相當于輸出高電平NPN型傳感器NPN型傳感器指當有信號觸發(fā)時，信號輸出OUT端和電源負極0V相連接導通，相當于輸出低電平常用傳感器接近傳感器接近傳感器能夠在非接觸的情況下檢測被測物體是否接近，并將檢測結果以開關信號方式輸出，溫度傳感器為了滿足不同場合、不同物質(zhì)的溫度測量要求，測量溫度的方法有接觸式和非接觸式兩種。磁性開關磁力式接近開關(簡稱磁性開關)是一種非接觸式位置檢測開關，這種非接觸式位置檢測不會磨損和損傷檢測對象，響應速度高。光纖式光電接近開關光纖式光電接近開關（簡稱光纖式光電開關）也是光纖傳感器的一種，光纖傳感器傳感部分沒有電路連接，不產(chǎn)生熱量，只利用很少的光能光電編碼器光電編碼器是通過光電轉(zhuǎn)換，將機械、幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器，城市供暖控制系統(tǒng)設計1順序控制的設計方法在工業(yè)領域中，很多場合都需要采用順序控制的方式。所謂順序控制是指根據(jù)生產(chǎn)工藝流程預先設定的順序，在各個輸入信號內(nèi)部狀態(tài)或時間等條件的作用下，各執(zhí)行機構自動進行動作。順序功能圖是描述系統(tǒng)地控制過程、功能和特性地一種圖形，是設計PLC順序控制程序的有力工具。順序功能圖順序功能圖主要包括步、與步對應的動作或命令、有向連線、轉(zhuǎn)換條件步把系統(tǒng)的循環(huán)工作過程分成若干個順序相連的階段，稱這些階段為步。步用矩形框表示，步的編號可用數(shù)字或者代表該步的地址表示。與系統(tǒng)初始狀態(tài)對的步稱為起始步，用雙線矩形框表示，每個順序功能圖至少要有一個起始步，如圖2-200所示。當步處于活動狀態(tài)時，成為活動步，此時會執(zhí)行相應的動作。與步對應的動作或命令系統(tǒng)的每一步都會對應某些動作，其用矩形框表示，框內(nèi)的文字或符號表示對應動作，并且將該矩形框與相應步的矩形框相連。當處于活動步時，與該步相關的動作被執(zhí)行；反之，動作不執(zhí)行。有向連線有向連線表明步的轉(zhuǎn)換過程，即將步連接到轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換連接到步。順序功能圖中有向連線的方向如果是從上到下、從左到右，那么有向連線上的箭頭可以省略。否則需要加上箭頭，以便理解活動狀態(tài)的進展方向。轉(zhuǎn)換條件步的活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)換符號用與有向連線垂直的一根短橫線表示，轉(zhuǎn)換條件在轉(zhuǎn)換符號旁邊用文字或者符號說明。轉(zhuǎn)換將相鄰的步分隔開，當滿足轉(zhuǎn)換條件時，上一步的動作結束隨之下一步的動作開始。轉(zhuǎn)換條件可以是外部輸入信號，如按鈕、傳感器、開關等，也可以是PLC內(nèi)部的信號，如計數(shù)器、定時器出點的通斷等。01020304順序功能圖基本結構并列序列結構并列序列表示系統(tǒng)的幾個同時工作的獨立部分的工作情況。當轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)會導致幾個序列同時被激活時，這些序列稱為并列序列03單序列結構在順序功能圖中，每一步的后面只有一個轉(zhuǎn)換，每個轉(zhuǎn)換后面只有僅有一個步，這樣由一系列順序連接的步組成的結構成為單序列01選擇序列結構當某個步的后面由幾個步，當滿足不同轉(zhuǎn)換條件時，會跳轉(zhuǎn)到不同的步，稱為選擇序列02順序控制設計思路順序控制設計的思路時將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的步驟，并用編程元件（如順序控制繼電器S或位存儲器M）代表各步，用轉(zhuǎn)換條件控制各步的編程元件，使得它們的狀態(tài)按照一定的順序變化。用代表各步的編程元件控制PLC的輸出，模擬量硬件模塊組態(tài)與設置實際工業(yè)應用中常由傳感器采集壓力溫度、速度、流量等非電信號，然后將非電信號轉(zhuǎn)換為模擬的電壓或電流信號，再傳輸給PLC控制系統(tǒng)，由其對模擬量信息加工處理，以實現(xiàn)計算、比較、顯示等操作。S7-1200系列PLC模擬量模塊支持電壓(±10V、±5V、±2.5V、±1.25V)和電流(0-20mA，4-20mA)兩種輸入形式，具體使用哪種形式須根據(jù)傳感路使用說明書設置模擬量的采集與處理AI通道0參數(shù)設置硬件添加完成后修改AI/AO起始地址或保持默認地址，然后再根據(jù)傳感器輸出類型分別設置PLC對應輸人通道地址的測量類型、測量范圍、濾波等級及診斷功能等參數(shù)。數(shù)學運算指令包括加、減、乘、除四則運算，取反、遞增、計算絕對值、平方根、計算自然對數(shù)、計算指數(shù)值、計算正弦值、余弦值、正切值等。其操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型可選Int、Dint、Real、LReal、USInt、UInt、SInt和UDInt。數(shù)學運算指令指令名稱梯形圖符號說明加法

使用“加”指令，將輸入IN1的值與輸入IN2的值相加，并在輸出OUT（OUT：=IN1+IN2）處查詢總和。在初始狀態(tài)下，指令框中至少包含兩個輸入（IN1和IN2）。可以擴展輸入數(shù)目。減法

使用“減”指令，將輸入IN2的值從輸入IN1的值中減去，并在輸出OUT（OUT：=IN1-IN2）處查詢差值。乘法

使用“乘”指令，將輸入IN1的值與輸入IN2的值相乘，并在輸出OUT（OUT：=IN1*IN2）處查詢乘積?？梢栽谥噶罟δ芸蛑姓归_輸入的數(shù)字。除法

可以使用“除”指令，將輸入IN1的值除以輸入IN2的值，并在輸出OUT(OUT:=IN1/IN2)處查詢商值。返回除法的余數(shù)

可以使用“返回除法的余數(shù)”指令，將輸入IN1的值除以輸入IN2的值，并通過輸出OUT查詢余數(shù)。遞增

使用“遞增”指令將參數(shù)IN/OUT中操作數(shù)的值為更改下一個更大的值，并查詢結果。遞減

使用“遞減”指令將參數(shù)IN/OUT中操作數(shù)的值為更改下一個更小的值，并查詢結果。絕對值

使用“計算絕對值”指令，計算輸入IN處指定的值的絕對值。指令結果被發(fā)送到輸出OUT，可供查詢。平方根

使用“計算平方根”指令計算輸入IN的浮點值的平方根，并將結果寫入輸出OUT。如果輸入值大于零，則該指令的結果為正數(shù)。如果輸入值小于零，則輸出OUT返回一個無效浮點數(shù)。如果輸入IN的值為“0”，則結果也為“0”。自然對數(shù)

使用“計算自然對數(shù)”指令，可以計算輸入IN處值以(e=2.718282)為底的自然對數(shù)。計算結果將存儲在輸出OUT中，可供查詢。如果輸入值大于零，則該指令的結果為正數(shù)。如果輸入值小于零，則輸出OUT返回一個無效浮點數(shù)。正弦

使用“計算正弦值”指令，可以計算角度的正弦值。角度大小在IN輸入處以弧度的形式指定。指令結果被發(fā)送到輸出OUT，可供查詢。余弦

使用“計算余弦值”指令，可以計算角度的余弦值。角度大小在IN輸入處以弧度的形式指定。指令結果被發(fā)送到輸出OUT，可供查詢。正切

使用“計算正切值”指令，可以計算角度的正切值。角度大小在IN輸入處以弧度的形式指定。指令結果被發(fā)送到輸出OUT，可供查詢。邏輯運算指令包括：與運算（AND）、或運算（OR）、異或運算（XOR）、解碼指令（DECO）、編碼指令（ENCO）、多路復用指令（MUX）、多路分用指令（DEMUX）等邏輯運算指令指令名稱梯形圖符號說明與運算（AND）

可以使用指令“與”運算，將輸入IN1的值與輸入IN2的值逐位進行“與”運算，并通過輸出OUT查詢結果或運算（OR）

可以使用“或”運算指令將輸入IN1的值和輸入IN2的值按位進行“或”運算，并在輸出OUT中查詢結果。異或運算（XOR）

可以使用“異或”運算指令將輸入IN1的值和輸入IN2的值按位進行“異或”運算，并在輸出OUT中查詢結果。解碼指令（DECO）

“解碼”指令讀取輸入IN的值，并將輸出值中位號與讀取值對應的那個位置位。輸出值中的其它位以零填充。當輸入IN的值大于31時，則將執(zhí)行以32為模的指令。編碼指令（ENCO）

可以使用“編碼”指令讀取輸入值中最低有效位的位號并將其發(fā)送到輸出OUT多路復用指令（MUX）

輸入值后會在該框中自動編號。編號從IN0開始，每次新增輸入后將連續(xù)遞增?？梢允褂脜?shù)K定義其內(nèi)容要復制到輸出OUT中的輸入。多路分用指令（DEMUX）

可以使用指令“多路分用”將輸入IN的內(nèi)容復制到選定的輸出?？梢允褂脜?shù)K定義要將輸入IN的內(nèi)容復制到的輸出編號所對應的位置。轉(zhuǎn)換指令是將數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，S7-1200PLC轉(zhuǎn)換指令分別有CONVERT：轉(zhuǎn)換值、ROUND：取整、CEIL：浮點數(shù)向上取整、FLOOR：浮點數(shù)向下取整、TRUNC：截尾取整、SCALE_X：縮放、NORM_X：標準化。轉(zhuǎn)換指令名稱梯形圖指令說明CONVERT：轉(zhuǎn)換值

“轉(zhuǎn)換值”指令將讀取參數(shù)IN的內(nèi)容，并根據(jù)指令框中選擇的數(shù)據(jù)類型對其進行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換值將在OUT輸出處輸出。ROUND：取整

使用“取整”指令將輸入IN的值四舍五入取整為最接近的整數(shù)。該指令將輸入IN的值為浮點數(shù)，并轉(zhuǎn)換為一個DINT數(shù)據(jù)類型的整數(shù)。指令結果被發(fā)送到輸出OUT，可供查詢。CEIL：浮點數(shù)向上取整

該指令將輸入IN的值為浮點數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為較大的相鄰整數(shù)。指令結果被發(fā)送到輸出OUT，可供查詢。輸出值可以大于或等于輸入值。FLOOR：浮點數(shù)向下取整

該指令將輸入IN的值為浮點數(shù)，并將其向下轉(zhuǎn)換為相鄰的較小整數(shù)。指令結果被發(fā)送到輸出OUT，可供查詢。輸出值可以小于或等于輸入值。TRUNC：截尾取整

輸入IN的值被視為浮點數(shù)。該指令僅選擇浮點數(shù)的整數(shù)部分，并將其發(fā)送到輸出OUT中，不帶小數(shù)位。SCALE_X：縮放

當執(zhí)行“縮放”指令時，輸入VALUE的浮點值會縮放到由參數(shù)MIN和MAX定義的值范圍?？s放結果為整數(shù)，存儲在OUT輸出中。NORM_X：標準化

使用“標準化”指令，將輸入VALUE中變量的值映射到線性標尺對其進行標準化。使用參數(shù)MIN和MAX定義值范圍的限值。輸出OUT中的結果經(jīng)過計算并存儲為浮點數(shù)，這取決于要標準化的值在該值范圍中的位置。如果要標準化的值等于輸入MIN中的值，則輸出OUT將返回值“0.0”。如果要標準化的值等于輸入MAX的值，則輸出OUT需返回值“1.0”。四川信息職業(yè)技術學院工業(yè)機器人立體倉庫取料工作站主講/某某某認識V90伺服伺服參數(shù)設置TIA運動控制指令伺服電機的PTO控制認識西門子G120C變頻器步進電機控制020304050607工業(yè)常用通信方式S7-SCL使用介紹07目錄認識V90伺服電機了解V90伺服電機伺服驅(qū)動器又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機的一種控制器，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，是傳動技術的高端產(chǎn)品。SINAMICSV90是西門子推出的一款小型、高效便捷的伺服系統(tǒng)。支持PROFIdrive運動控制協(xié)議。它也可以集成到博途中與S7-1200，S7-1500連接。傳輸具有更加精確時間要求的數(shù)據(jù)。SINAMICSV90PN單相接線圖伺服參數(shù)設置伺服的參數(shù)調(diào)試西門子公司為了便于設置伺服參數(shù)，專門推出了V-ASSIATANT調(diào)試軟件，其基本功能有選擇驅(qū)動、選擇報文、配置網(wǎng)絡、設置參數(shù)、監(jiān)控狀態(tài)及測試電機和優(yōu)化驅(qū)動。西門子V90伺服系統(tǒng)可以通過USB或Ethernet的方式連接到上位機，Ethernet連接方式設備必須在線，USB連接方式可以進行離線設置。伺服的參數(shù)調(diào)試進入軟件后可以進行驅(qū)動器和伺服電機的選擇，同時可以在控制模式中選擇控制模式，如圖所示?？刂颇Ｊ讲灰粯?，參數(shù)設置內(nèi)容也就不一樣，如果是在線模式可以使用JOG實現(xiàn)伺服電機的手動控制。伺服的參數(shù)調(diào)試設置PROFINET選項中可以設置通信報文和V90的設備名與IP地址，這兩項設置需要與TIA組態(tài)中相統(tǒng)一。伺服的參數(shù)調(diào)試在配置網(wǎng)絡中的IP協(xié)議時，需要自己手動輸入一個沒有使用過的IP地址。TIA運動控制指令運動指令塊簡介MC_Power”運動控制指令可啟用或禁用軸。軸在運動之前必須先被使能。MC._Power塊的Enable端變?yōu)楦唠娖胶螅珻PU按照工藝對象中組態(tài)好的方式使能外部伺服驅(qū)動；當Enable端變?yōu)榈碗娖胶螅S將按StopMode中定義的模式進行停車；當Enable端為0時，將按照組態(tài)好的急停方式停車。用戶程序中，針對每個軸只能調(diào)用一次“啟用和禁用軸”指令，需要指定背景數(shù)據(jù)塊。運動指令塊簡介使用“MC_Home”運動控制指令可將軸坐標與實際物理驅(qū)動器位置匹配。軸的絕對定位需要回原點。該指令塊上升沿使能Execute端，指令塊按照Mode中定義好的值執(zhí)行定義參考點的功能，回參考點過程中，軸在運行中時，MCHome指令塊中的Busy位始終輸出高電平，一旦整個回參考點過程執(zhí)行完畢，工藝對象數(shù)據(jù)塊中的Done位被置1。運動指令塊簡介絕對位移指令塊需要指定背景數(shù)據(jù)塊MC_MoveAbsolute指令塊需要在定義好參考點，建立起坐標系統(tǒng)后才能使用，通過指定參數(shù)可到達機械限位內(nèi)的任意一點。當上升沿使能調(diào)用選項后，系統(tǒng)會自動計算當前位置與目示位置之同的脈沖數(shù)，并加速到指定速度，在到達目標位置吋減速到啟動/停止速度。運動指令塊簡介相對位移指令塊需要指定背景數(shù)據(jù)塊。相對位移指令塊不需要建立參考點，只需定義運行距離、方向及速度。當上升沿使能Execute端后，軸按照設置好的距離與速度運行，其方向根據(jù)距離值的符號(+/-)決定。運動指令塊簡介相對位移指令塊需要指定背景數(shù)據(jù)塊。相對位移指令塊不需要建立參考點，只需定義運行距離、方向及速度。當上升沿使能Execute端后，軸按照設置好的距離與速度運行，其方向根據(jù)距離值的符號(+/-)決定。運動指令塊簡介點動指令塊需要指定背景數(shù)據(jù)塊。MC_MoveJog指令塊可讓軸運行在點動模式，首先要在Velocity端設置好點動速度，然后置位正向移動或反向移動端。當JogForward或JogBackward端復位時，點動停止。軸運行時，Busy端被激活。運動指令塊簡介錯誤確認指令塊需要指定背景數(shù)據(jù)塊。如果存在一個需要確認的錯誤?？赏ㄟ^上升沿激活MC_Reset塊的Execute端，進行錯誤復位。運動指令塊簡介Hal塊用于停止軸的運動，每個被激話的運動指令，都可由此塊停止，上升沿使能Excoute后，軸會立即按組態(tài)好的減速曲線停車。PLC程序編寫PLC程序編寫位置限制參數(shù)用于設置軸在有效范圍內(nèi)的運動，觸碰硬限位或軟限位均會導致軸停止運行并報警PLC程序編寫“原點”也稱為“參考點”，“回原點”實現(xiàn)軸的機械位置和程序的位置坐標統(tǒng)一，以實現(xiàn)絕對位置定位?；卦c中“主動”是指起動回原點運動后直到輸入歸位開關有信號則停止運行，而“被動”則是軸在運行過程中觸發(fā)原點開關信號，將當前位置設置為回原點位置值。PLC程序編寫編譯并將項目下載到S7-1200PLC后，即可進行調(diào)試，可以打開“工藝對象”的“調(diào)試”界面進行調(diào)試，通過“軸狀態(tài)”一欄可“激活”軸和“啟用”軸，在“信息性消息”欄中可以看見軸的實時狀態(tài)，速度以及“加速度/減速度”兩欄可以自由調(diào)節(jié)，通過“正向”和“反向”按鈕可以控制電機的正反轉(zhuǎn)，調(diào)試后未發(fā)現(xiàn)錯誤消息說明組態(tài)無誤，可以進行下一步運動控制的編程。伺服電機的PTO控制高速脈沖輸出及指令脈沖寬度與脈沖周期之比稱為占空比脈沖列輸出(PTO)功能提供占空比為50%的方波脈沖列輸出。S7-1215PLC都有4個PTO發(fā)生器,通過PLC集成的Q0.0-Q0.7發(fā)出高速脈沖信號，如表3-12所示。S7-1211PLC沒有Q0.4-Q0.7,S7-1212PLC沒有Q0.6和Q0.7。PTOPTO1脈沖PTO1方向PTO2脈沖PTO2方向PTO3脈沖PTO3方向PTO4脈沖PTO4方向地址Q0.1Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7高速脈沖輸出及指令高速脈沖輸出及指令高速脈沖輸出及指令高速脈沖輸出及指令程序段說明M100.0使伺服使能伺服使能后使用M100.1使伺服回原點使用MC_MoveAbsolute實現(xiàn)絕對定位步進電機控制步進電機簡介步進電機驅(qū)動器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它步進電機驅(qū)動器就驅(qū)動步進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，步進電機的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速和定位的目的。步進電機的細分是通過改變各相的通電時間和電流大小來控制電機的轉(zhuǎn)動慣量實現(xiàn)步距角的細分和電機的平穩(wěn)運行。廠家通常會步進驅(qū)動器將細分后的整圈脈沖數(shù)標示在驅(qū)動器上，對應上述細分為400，800，1600，3200等。如細分設置為400時則表示步進電機400個脈沖才旋轉(zhuǎn)1圈。步進電機簡介高速計數(shù)器指令高速計數(shù)器能對超出CPU普通計數(shù)器能力的脈沖信號進行測量。西門子S7-120PLC中的CPU提供了多個高速計數(shù)器(HSC1-HSC6),用以快速響應脈沖輸人信號。高速計數(shù)器的計數(shù)速度比PLC的掃描速度要快得多，因此高速計數(shù)器可獨立于用戶程序工作，不受掃描時間的限制。用戶通過相關指令和硬件組態(tài)控制高速計數(shù)器的工作。高速計數(shù)器的典型應用是利用光電編碼器測量轉(zhuǎn)速和位移。所有高速計數(shù)器在同種計數(shù)器運行模式下的工作模式相同。高速計數(shù)器共有以下四種工作模式。(1)單相計數(shù),內(nèi)部方向控制高帶計數(shù)器單相計數(shù)，內(nèi)部方向控制的原理是:高速計數(shù)器采集并記錄時鐘信號的個數(shù)，當內(nèi)部方向信號為高電平時,高速計數(shù)器的當前數(shù)值增加;當內(nèi)部方向信號為低電平時,高速計數(shù)器的當前數(shù)值減小。(2)單相計數(shù)，外部方向控制高速計數(shù)器單相計數(shù)，外部方向控制的原理是:高速計數(shù)器采集并記錄時鐘信號的個數(shù),當外部方向信號(如外部按鈕信號)為高電平時.高速計數(shù)器的當前數(shù)值增加:當外部方向信號為低電平時.高速計數(shù)器的當前數(shù)值減小。(3)加減兩相計數(shù)，兩路時鐘脈沖輸人高速計數(shù)器采集并記錄時鐘信號的個數(shù)，加計數(shù)信號端子與減計數(shù)信號端子分開。當加計數(shù)有效時,高速計數(shù)器的當前數(shù)值增個數(shù)。加當減計數(shù)有效時.高速計數(shù)器的當前數(shù)值減小。(4)A/B相正交計數(shù)。高速計數(shù)器A/B相正交計數(shù)的原理如圖3-24所示。高速計數(shù)器采集并記錄時鐘信號的個數(shù)，A相計數(shù)信號端子和B相計數(shù)信號端子分開。當A相計數(shù)信號超前時高速計數(shù)器的當前數(shù)值增加；當B相計數(shù)信號超前時，高速計數(shù)器的當前數(shù)值減小。利用光電編碼器(或者光柵尺)測量位移和速度時,通常采用這種工作方式。高速計數(shù)器指令高速計數(shù)器指令高速計數(shù)器指令塊及參數(shù)LAD參數(shù)數(shù)據(jù)類型說明

HSCHW_HSC高速計數(shù)器的硬件地址(HW-ID)DIRBOOL啟用新的計數(shù)方向CVBOOL啟用新的計數(shù)值RVBOOL啟用新的參考值PERIODBOOL啟用新的頻率測量周期NEW_DIRINTDIR=TRUE時裝載的計數(shù)方向1=加計數(shù)，-1=減計數(shù)NEW_CVDINTCV=TRUE時裝載的計數(shù)值NEW_RVDINT當RV=TRUE時，裝載參考值NEW_PERIODINTPERIOD=TRUE時裝載的頻率測量周期STATUSWORD運行狀態(tài)高速計數(shù)器的組態(tài)認識西門子G120C變頻器西門子G120C變頻器簡介西門子常用的變頻器型號有G120系列、G120C系列、V10系列、V20系列、S120系列等。G120系列是模塊式變頻器，將控制單元、功率模塊和操作面板進行了分離，讓它們可以發(fā)揮自己最大的功效，最大功率可以到250KW，目前已取代老款MM4系列變頻器。G120C變頻器是一款將控制單元(CU)和功率模塊(PM)集于一體、防護等級為IP20的緊湊型一體式變頻器，功率為0.75-18.5Kw。G120C緊湊的機械設計和高功率密度，使它能夠內(nèi)置于控制箱和開關柜中，并且可以直接并排安裝，無需降容，從而節(jié)省空間，適用于輸送帶、混料機、擠出機、泵、風機、壓縮機以及簡單的搬運機械等多種應用場合，是一款性價比比較高的變頻器，本書選用的是G120C系列中的FSAA尺寸變頻器。西門子G120C變頻器簡介硬件接線

西門子變頻器對電源的要求主要有輸入電源電壓、頻率、允許電壓波動范圍、允許電壓不平衡度和允許頻率波動范圍等，需要對輸入電源進行穩(wěn)壓、濾波等處理以保證變頻器的安全穩(wěn)定運行。在變頻器運行時，會有很高的漏電流流經(jīng)保護接地線。因此變頻器的保護接地線不得中斷，以便在變頻器運行時提供安全接觸防護。為保障安全接觸防護，保護接地線的最小橫截面需要滿足一定要求，保護接地線的長度無需滿足任何要求。但考慮到電磁兼容安裝，保護接地線應盡量短。硬件接線端子接線主要指開關量控制、模擬量控制、電源線接口，如圖3-31所示。如果將端子9的24V電源用作數(shù)字量輸入的電源時，即使用內(nèi)部電源接線方式，必須將端子上的“GND”、“DICOM1”和“DICOM2”相互連接。如要對端子31、32以及數(shù)字量輸入端子供電，則必須互連端子上的“DICOM1、DICOM2”和“GNDIN”。模擬量輸入的電源既可以是內(nèi)部10V電源，也可以是外部電源。如果使用內(nèi)部10V電源，則必須將AI0-與GND連接在一起。手動調(diào)試基本操作面板BOP-2通過一個RS232接口連接到變頻器上，旨在增強變頻器的接口和通訊能力。通過基本操作面板BOP-2可實現(xiàn)驅(qū)動調(diào)試、運行監(jiān)控以及個性化的參數(shù)設置。該組件配備兩行屏及菜單導航功能，從而令標準型驅(qū)動的調(diào)試得到簡化。其可同時顯示參數(shù)、參數(shù)值及參數(shù)過濾，從而使驅(qū)動的基本調(diào)試更為簡便，且多數(shù)情形下無需使用打印的參數(shù)列表。通過預設的導航鍵可方便地實現(xiàn)驅(qū)動的手動控制。此外BOP-2還設置了獨立的切換鍵，用于在自動模式和手動模式間進行切換。通過直觀的菜單導航可方便地實現(xiàn)變頻器診斷。能夠以數(shù)字同時顯示最多兩個過程值。BOP-2支持同型號驅(qū)動的批量調(diào)試。為此可將一臺變頻器中的參數(shù)列表復制到BOP-2，之后根據(jù)需求載入至其他同型號的變頻器。。TIA軟件調(diào)試TIA軟件調(diào)試TIA軟件調(diào)試工業(yè)常用通信方式PLC以太網(wǎng)簡介PLC以太網(wǎng)通信是基于傳統(tǒng)的Ethernet通信機制，使用以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議作為通信基礎，在任何場合下都提供對TCP/IP通信的絕對支持。為了能夠滿足自動化中的實時要求，基于PLC以太網(wǎng)層的優(yōu)化實時通信通道，減少了通信上占用的時間，提高了自動化數(shù)據(jù)刷新方面的性能。S7-1200CPU本體上集成了一個PROFINET通信口（CPU1211C-CPU1214C）或者兩個PROFINET通信口（CPU1215C-CPU1217C），支持以太網(wǎng)和基于TCP/IP和UDP的通信標準。這個PROFINET物理接口是支持10/100Mbit/s的RJ45口，支持電纜交叉自適應，因此標準的或是交叉的以太網(wǎng)線都可以用于這個接口。使用這個通信口可以實現(xiàn)S7-1200CPU與編程設備的通信、與HMI觸摸屏的通信以及與其它CPU之間的通信。S7-1200CPU的PROFINET通信口主要支持以下通信協(xié)議及服務。ModbusTCP通信簡介Modbus協(xié)議是一項應用層報文傳輸協(xié)議，包括ASCII、RTU、TCP三種報文類型。標準的Modbus協(xié)議物理層接口有RS232、RS422、RS485和以太網(wǎng)接口，采用master/slave方式通信。Modbus設備可分為主站和從站。主站只有一個，從站有多個，主站向各從站發(fā)送請求幀，從站給予響應。在使用TCP通信時，主站為client端，主動建立連接；從站為server端，等待連接。主站請求：功能碼+數(shù)據(jù)；從站正常響應：請求功能碼+響應數(shù)據(jù)；從站異常響應：異常功能碼+異常碼，其中異常功能碼即將請求功能碼的最高有效位置1，異常碼指示差錯類型。值得注意的是需要建立超時管理機制，避免無期限的等待可能不出現(xiàn)的應答。OUC通信簡介OUC（OpenUserCommunication，開放式通信）通信適用于與其他品牌PLC通信、也適用于西門子各型號PLC間通信，OUC通信包含三種通信協(xié)議：TCP/IP，使用最廣泛，適用于大量數(shù)據(jù)的傳輸；ISO_ON_TCP，可靠性高于TCP/IP，但適用于少量數(shù)據(jù)的傳輸。UDP，無連接協(xié)議，適用于對傳輸可靠性要求不高，但對傳輸速度和延遲要求高的場合。OUC通信是雙邊通信，即客戶端與服務器端都需要寫程序，比如客戶端寫發(fā)送指令和接收指令，那服務器端也要寫接收指令和發(fā)送指令，發(fā)送與接收指令是成對出現(xiàn)的。TIAPORTAL軟件內(nèi)提供了以下開放式用戶通信指。PROFINET通信簡介PROFINET是一種開放的、標準的、實時的工業(yè)以太網(wǎng)標準，它定義了跨廠商的通信、自動化系統(tǒng)的工程組態(tài)模式。作為PROFINET的一部分，PROFINETIO主要用于實現(xiàn)模塊化、分布式的控制，通過以太網(wǎng)直接連接現(xiàn)場設備，通信為全雙工點到點方式，按設定的更新時間雙方對等發(fā)送數(shù)據(jù)。PROFINETIO設備是系統(tǒng)的從站設備，由分布于現(xiàn)場的、用于獲取數(shù)據(jù)的IO模塊組成，包括遠程IO、變頻器、交換機等分布式現(xiàn)場設備。主要作用是連接現(xiàn)場分散的檢測裝置、執(zhí)行機構，傳遞現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，傳遞執(zhí)行機構的控制命令等。PROFINETIO監(jiān)視器用于組態(tài)、編程、調(diào)試和診斷，并將相關的數(shù)據(jù)下載到IO控制器中，還可以對系統(tǒng)進行診斷和監(jiān)控，主要包括編程設備、PC或HMI設備。硬件組態(tài)1.創(chuàng)建新項目啟動TIAPortal（博圖）軟件，點擊“創(chuàng)建新項目”，打開創(chuàng)建新項目對話框，并輸入項目名稱和項目存儲位置。2.添加PLC創(chuàng)建完項目后，進入“項目視圖”，在“項目樹”下雙擊“添加新設備”選項，在打開的對話框中選擇所使用的的S7-1200CPU（此處選擇型號為1214CDC/DC/DC），并添加到機架上，命名為PLC_1，同樣的方法再添加通信伙伴的S7-1200CPU，命名為PLC_2。3.為Profinet通信口分配以太網(wǎng)地址在PLC_1設備視圖中單擊CPU上代表Profinet通信口的綠色小方塊，在下方會出現(xiàn)Profinet接口的屬性，在“IP協(xié)議”選項區(qū)域中分配地址為192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。同樣的方法，設置PLC_2的IP地址為192.168.0.2，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。4.創(chuàng)建CPU之間的邏輯網(wǎng)絡連接在項目樹中選擇“項目樹”-“設備和網(wǎng)絡”-“網(wǎng)絡視圖”，創(chuàng)建兩個PLC的網(wǎng)絡連接。遠程I/O的使用PROFINET網(wǎng)絡和外部設備的通訊可以借由PROFINETIO來實現(xiàn)，PROFINETIO定義和現(xiàn)場連接的外部設備的通訊機能，其基礎是級聯(lián)性的實時概念，是實現(xiàn)工廠過程自動化和安全性的解決方案。遠程I/O的使用1、對遠程IO模塊進行配置名字可以通過廠家贈送的軟件進行連接設備，系統(tǒng)會臨時分配一個IP對模塊進行設置名稱。根據(jù)官方文檔，設備名稱只能包含26個字母（包含大小寫）、10個數(shù)字和下劃線，不能用其他特殊字符。PROFINET參數(shù)包含COM端口參數(shù)和IO參數(shù)兩部分；這邊主要對設備類型、IP以及485設備通信區(qū)域的設備，比如站號、寄存器地址等。遠程I/O的使用2、導入GSD文件到博途里面打開博途軟件的