PLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程1可編程控制器基礎(chǔ)基礎(chǔ)概念篇知識(shí)目標(biāo)2掌握PLC的硬件組成及接線方法。1了解PLC的產(chǎn)生、發(fā)展歷程及未來發(fā)展趨勢(shì)。能力目標(biāo)2能夠正確安裝與使用TIA博途軟件。1能夠完成西門子S7-1200PLC的安裝與接線。項(xiàng)目一可編程控制器基礎(chǔ)3掌握TIA博途軟件的基本使用方法。項(xiàng)目學(xué)思項(xiàng)目一可編程控制器基礎(chǔ)

當(dāng)前市場主要為德系、日系品牌PLC，但是隨著國產(chǎn)PLC在技術(shù)上不斷進(jìn)步，部分國產(chǎn)品牌逐步得到了市場的認(rèn)可，通過了解國產(chǎn)PLC的發(fā)展歷程，增強(qiáng)民族工業(yè)自信心。

可編程控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)作為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱的核心技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)過程控制、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通信等各個(gè)領(lǐng)域，憑借其控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡單、使用方便、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今工業(yè)自動(dòng)化中重要的控制設(shè)備。本項(xiàng)目將介紹可編程控制器的基礎(chǔ)知識(shí)。項(xiàng)目一可編程控制器基礎(chǔ)任務(wù)1可編程控制器簡介任務(wù)2西門子S7-1200的硬件任務(wù)3博途使用入門

可編程控制器具有性能穩(wěn)定、開發(fā)周期短、維護(hù)方便等特點(diǎn)，其綜合了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，其應(yīng)用技術(shù)具有開放系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)使其擴(kuò)展方便。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)可以了解可編程控制器的產(chǎn)生和定義，發(fā)展歷程和趨勢(shì)、分類和應(yīng)用。（1）什么是可編程控制器？（2）可編程控制器應(yīng)用場景有哪些？任務(wù)描述任務(wù)分析

本任務(wù)主要學(xué)習(xí)可編程控制器的基礎(chǔ)知識(shí)，包括可編程控制器的產(chǎn)生、定義、發(fā)展、分類及主要應(yīng)用，以及可編程控制器的組成，了解相關(guān)的工控網(wǎng)站，從官方網(wǎng)站下載系統(tǒng)手冊(cè)。并了解各類型可編程控制器市場占有率情況。預(yù)備知識(shí)

可編程控制器是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開發(fā)出來專門在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用的控制器。它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)于一體，具備邏輯控制、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理和聯(lián)網(wǎng)通信等功能，被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一?？删幊炭刂破鳎?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）/計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM），機(jī)器人技術(shù)。輸出電流可達(dá)2A，可以直接驅(qū)動(dòng)電磁閥8系統(tǒng)功能擴(kuò)展和升級(jí)方便10成本上可以和繼電器控制裝置競爭6體積小于繼電器控制裝置4維護(hù)方便，最好是插件式2編程簡單，可現(xiàn)場修改程序1可靠性高于繼電器控制裝置3數(shù)據(jù)可以直接送入管理計(jì)算機(jī)5輸入信號(hào)可以是交流電壓110～220V7用戶存儲(chǔ)器容量大于4KB且能擴(kuò)展91969年美國數(shù)字設(shè)備公司根據(jù)以下要求，研制出了世界上第1臺(tái)可編程序控制器PDP-141980年，美國電氣制造商協(xié)會(huì)（nationalelectronicmanufactureassociation，NEMA）將可編程序邏輯控制器正式命名為可編程控制器（programmablecontroller），簡稱PC。但人們?yōu)榱伺c個(gè)人計(jì)算機(jī)相區(qū)別，仍稱它為PLC。國際電工學(xué)會(huì)（internationalelectrotechnicalcommission，IEC）在1987年2月發(fā)布的可編程控制器第三稿標(biāo)準(zhǔn)草案中，對(duì)PLC做了如下定義：可編程控制器（PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)；它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)內(nèi)部程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式輸入、輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC的定義20世紀(jì)90年代中20世紀(jì)80年代初20世紀(jì)70年代中末20世紀(jì)70年代初人們將微處理器技術(shù)引入PLC中，增加了PLC的運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理功能。此時(shí)的PLC成為了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置實(shí)用化發(fā)展階段超快的運(yùn)算速度，超小型的體積，可靠的工業(yè)抗干擾能力，強(qiáng)大的模擬量運(yùn)算功能，以及高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。成熟階段PLC的發(fā)展呈現(xiàn)出大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化的特點(diǎn)。發(fā)展最快PLC的模擬量處理能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力等都有了大幅度提高，并逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域。如今非常成熟隨著遠(yuǎn)程I/O（輸入/輸出）和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理及圖像顯示的發(fā)展，PLC成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱之一PLC的發(fā)展歷程產(chǎn)品規(guī)模兩極化一方面，大力發(fā)展速度更快、性價(jià)比更高的小型和超小型PLC，以滿足單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要；另一方面，向高速度、大容量、技術(shù)完善的大型PLC方向發(fā)展。通信網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)控制是當(dāng)前控制系統(tǒng)和PLC技術(shù)發(fā)展的潮，為了加強(qiáng)PLC的聯(lián)網(wǎng)能力，制造商都在發(fā)展專用的通信模塊和通信軟件。隨著工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，各PLC制造商之間也在尋求統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)模塊化，智能化近年來，PLC廠家先后開發(fā)了不少新器件和模塊，如智能I/O模塊、溫度控制模塊和專門用于檢測(cè)PLC外部故障的專用智能模塊等。這些智能模塊本身就是一個(gè)小的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有很強(qiáng)的信息處理能力和較完善的控制功能，可以簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編程，完成PLC的主CPU難以兼顧的功能，提高PLC的適應(yīng)性和可靠性。PLC的發(fā)展趨勢(shì)整體式PLC：是將電源、CPU、存儲(chǔ)器、I/O單元等集中在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，形成一個(gè)整體信捷XG系列

西門子S7-1500系列

三菱Q系列模塊式PLC：按照各組成部分的功能不同分成若干個(gè)模塊，如電源模塊、CPU模塊、I/O模塊、通信模塊信捷XD5系列

西門子S7-200smart系列

三菱FX2N系列的PLC按結(jié)構(gòu)形式分類：按功能分類：按照其功能強(qiáng)弱，分為低

檔機(jī)、中檔機(jī)和高檔機(jī)3類。小型PLC多為低檔機(jī)，中PLC多為

中檔機(jī)，而大型PLC多為高檔機(jī)。按I/O點(diǎn)數(shù)分類：根據(jù)其I/O點(diǎn)數(shù)的多少，PLC可分為小型機(jī)、中型機(jī)和大型機(jī)3類。

將I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下的PLC稱為小型PLC，如西門子S7-1200系列；

將I/O點(diǎn)數(shù)在256～2048之間的PLC稱為中型PLC，如西門子S7-300系列

將I/O點(diǎn)數(shù)在2048以上的PLC稱為大型PLC，如西門子S7-400系列

PLC的分類美國歐洲日本生產(chǎn)大國，A-B（羅克韋爾）公司是其最大制造商制造商包括德國的西門子公司、法國的TE公司、施耐德電氣公司等三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝主推小型機(jī)中國匯川、信捷、永宏、藍(lán)普豐、和利時(shí)（中國臺(tái)灣）等（1）整體式PLC整體式PLC的硬件組成，所有單元在同一機(jī)殼內(nèi)1.PLC的硬件系統(tǒng)PLC的硬件系統(tǒng)包括CPU（中央處理器）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元、外設(shè)I/O接口（通信接口）、I/O擴(kuò)展接口、電源等部分。

（2）模塊式PLC模塊式PLC的硬件組成，各部件獨(dú)立封裝成模塊，各模塊通過總線連接PLC的組成2.PLC的軟件系統(tǒng)PLC的軟件系統(tǒng)一般包括系統(tǒng)程序和用戶程序（1）系統(tǒng)程序：一般包括系統(tǒng)診斷程序、輸入處理程序、編譯程序、信息傳送程序、監(jiān)控程序等。（2）用戶程序：用戶根據(jù)控制要求編寫的應(yīng)用程序，主要功能包括以下3個(gè)方面。1）檢查是否滿足熱啟動(dòng)需要的條件，如限位開關(guān)是否在正確位置。2）處理過程數(shù)據(jù)。例如，用數(shù)字量輸入信號(hào)來控制數(shù)字量輸出信號(hào)，讀取和處理模擬量輸入和輸出模擬量等。3）用OB（組織塊）中的程序?qū)χ袛嗍录龀龇磻?yīng)。例如，在診斷錯(cuò)誤終端組織塊中發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以及處理異常信號(hào)等。PLC的組成項(xiàng)目一可編程控制器基礎(chǔ)任務(wù)1可編程控制器簡介任務(wù)2西門子S7-1200的硬件任務(wù)3博途使用入門

S7-1200PLC作為西門子公司在小型PLC領(lǐng)域的主打產(chǎn)品，吸納了S7-200PLC和S7-300PLC的優(yōu)點(diǎn)，將邏輯控制、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)控制功能集成于一體，具有模塊化、結(jié)構(gòu)緊湊、功能全面、組態(tài)靈活和集成工業(yè)以太網(wǎng)通信接口等特點(diǎn)，可滿足小型獨(dú)立的離散控制系統(tǒng)處理復(fù)雜控制任務(wù)的需求。0105020304PLC硬件系統(tǒng)盡管整體式PLC與模塊式PLC的結(jié)構(gòu)不太一樣，但各部分的功能是相同的，主要硬件組成包括CPU輸入/輸出單元也稱I/O單元或I/O模塊存儲(chǔ)器外設(shè)I/O接口智能接口模塊PLC硬件系統(tǒng)在PLC中，CPU在系統(tǒng)監(jiān)控程序的控制下，通過循環(huán)掃描方式，將外部輸入信號(hào)的狀態(tài)寫入輸入映像寄存器中，PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶指令，按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算等操作，然后將結(jié)果送到輸出映像寄存器中。PLC硬件系統(tǒng)PLC的存儲(chǔ)器按照讀寫方式不同，可分為只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存儲(chǔ)器；按照用途和功能不同，可分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。

系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器主要存放PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序并固化在只讀存儲(chǔ)器中，用戶不能訪問和修改；而用戶存儲(chǔ)器專門用來存儲(chǔ)用戶的程序和數(shù)據(jù)，常存放在可電擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）和隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）中由于系統(tǒng)程序與用戶無直接聯(lián)系，所以在PLC產(chǎn)品樣本或使用手冊(cè)中所列存儲(chǔ)器的形式及容量是指用戶存儲(chǔ)器。為避免出現(xiàn)用戶存儲(chǔ)器容量不夠用的情況，許多PLC提供了存儲(chǔ)器擴(kuò)展功能PLC硬件系統(tǒng)輸入/輸出單元外設(shè)I/O接口智能接口模塊是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。PLC輸入單元是將外部電路的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，通過光電耦合電路送至PLC內(nèi)部電路中。PLC輸出單元是將PLC的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以驅(qū)動(dòng)外部電路的信號(hào)，以便控制執(zhí)行元件通信接口與監(jiān)視器、打印機(jī)、其他PLC、計(jì)算機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息交互。例如，PLC可以通過Profibus通信接口與其他PLC連接，組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的控制；可以通過以太網(wǎng)通信接口與計(jì)算機(jī)連接，組成多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制與管理相結(jié)合為了適應(yīng)較復(fù)雜的控制需要，PLC還有一些智能接口模塊，也稱為智能控制單元，如PID模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、溫度控制模塊等。這類模塊大多帶有單獨(dú)的CPU，有一定的數(shù)據(jù)處理能力

西門子S7-1200PLC的硬件系統(tǒng)西門子S7-1200PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)，將主要模塊（CPU模塊、信號(hào)板、信號(hào)模塊和通信模塊等）安裝在標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌或面板上。用戶可以根據(jù)自身的需求確定PLC的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)擴(kuò)展方便。

西門子S7-1200PLC的硬件系統(tǒng)特征和功能CPU1211CCPU1212CCPU1214CCPU1215CCPU1217CCPU的類型DC/DC/DC、DC/DC/RLY、AC/DC/RLYDC/DC/DC本機(jī)數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)6/48/614/10本機(jī)模擬量I/O通道數(shù)2/02/2輸入過程映像（I）1024個(gè)字節(jié)輸出過程映像（Q）1024個(gè)字節(jié)工作存儲(chǔ)區(qū)50KB75KB100KB125KB150KB裝載存儲(chǔ)區(qū)1MB2MB4MB位存儲(chǔ)器（M）4096個(gè)字節(jié)8192個(gè)字節(jié)可擴(kuò)展信號(hào)模塊個(gè)數(shù)無28信號(hào)板、電池板或通信板1最大本地?cái)?shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)1482284最大本地模擬量I/O通道13196769高速計(jì)數(shù)器最多可組態(tài)6個(gè)使用任意內(nèi)置或信號(hào)板輸入的高速計(jì)數(shù)器脈沖輸出最多可組態(tài)4個(gè)使用任意內(nèi)置或信號(hào)板輸出的脈沖輸出上升沿/下降沿中斷點(diǎn)數(shù)6/68/812/12脈沖捕獲輸入點(diǎn)數(shù)6814PROFINET接口12數(shù)據(jù)日志每次最多打開8個(gè)每個(gè)數(shù)據(jù)日志為500MB或受最大可用裝載存儲(chǔ)器用量限制外觀尺寸/mm90×100×75110×100×75130×100×75150×100×75S7-1200PLC的CPU將微處理器、集成電源、輸入和輸出電路、內(nèi)置PROFINET、高速運(yùn)動(dòng)控制I/O及板載模擬量輸入組合到一個(gè)設(shè)計(jì)緊湊的外殼中，形成功能強(qiáng)大的控制器。右表為主要模塊的技術(shù)參數(shù)CPU模塊信號(hào)板分類名稱作用DI/DOSB12214路的數(shù)字量輸入信號(hào)板SB12224路的數(shù)字量輸出信號(hào)板SB122312路輸入/2路輸出的數(shù)字量輸入/輸出信號(hào)板AI/AOSB12311路12位的模擬量輸入信號(hào)板SB12311個(gè)通道的熱電偶和1個(gè)通道的熱電阻模擬量輸入信號(hào)板通信板CB1241RS485接口和9針d-sub插座信號(hào)板（signalboard，SB）是S7-1200PLC所特有的硬件設(shè)置，任何一種CPU模塊都可以在其正面安裝一塊信號(hào)板。S7-1200PLC的信號(hào)板主要包括數(shù)字量輸入/輸出（DI/DO）板、模擬量輸入/輸出（AI/AO）板和通信板

S7-1200PLC的信號(hào)模塊（I/O模塊）也稱為SM模塊，主要用于擴(kuò)展PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)，增加PLC的附加功能。信號(hào)模塊通常安裝在CPU模塊的右側(cè)。

信號(hào)模塊按其信號(hào)類型不同，可分為數(shù)字量模塊和模擬量模塊。其中，數(shù)字量模塊包括數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊和數(shù)字量輸入/輸出模塊，模擬量模塊包括模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊。信號(hào)模塊信號(hào)模塊SM1223數(shù)字量輸入/輸出模塊6ES7223-1BH32-0XB08/8DC24V，0.5A6ES7223-1BL32-0XB016/16DC24V，0.5A6ES7223-1PH32-0XB08/8（RLY）DC24V/2A6ES7223-1PL32-0XB016/16（RLY）DC24V/2A6ES7223-1QH32-0XB08/8（RLY）AC120V/2A型號(hào)類型訂貨號(hào)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)

及類型輸入/輸出電源類型SM1221數(shù)字量輸入模塊6ES7221-1BF32-0XB08/0DC24V6ES7221-1BH32-0XB016/0DC24VSM1222數(shù)字量輸出模塊6ES7222-1BF32-0XB00/8DC24V，0.5A6ES7222-1BH32-0XB00/16DC24V，0.5A6ES7222-1HF32-0XB00/8（RLY）2A6ES7222-1HH32-0XB00/16（RLY）2A6ES7222-1XF32-0XB00/8（RLY雙態(tài)）2A數(shù)字量I/O模塊信號(hào)模塊型號(hào)相關(guān)說明SM1231模擬量輸入模塊包括4路、8路的13位模塊和4路的16位模塊，可選±10V、±5V、0～20mA和4～20mA等多種量程SM1231熱電偶和熱電阻模塊包括4路、8路的熱電偶模塊和4路、8路的熱電阻模塊，可選多種量程的傳感器SM1232模擬量輸出模塊包括2路和4路的模擬量輸出模塊，±10V電壓輸出為14位，0～20mA和4～20mA電流輸出為13位SM1234模擬量輸入/輸出模塊包括4路模擬量輸入和2路模擬量輸出，輸入為13位，輸出為14位模擬量I/O模塊通信模塊S7-1200PLC集成了PROFINET（一種基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場總線）接口，CPU可以通過這個(gè)接口與計(jì)算機(jī)、PROFINETI/O設(shè)備及使用標(biāo)準(zhǔn)TCP協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行通信在CPU的左邊，最多還可以安裝3個(gè)通信模塊。這些模塊可以是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模塊、PROFIBUS模塊、工業(yè)遠(yuǎn)程通信模塊、AS-i接口模塊和IO-Link模塊。通信模塊的能力代表了PLC的組網(wǎng)能力安裝西門子S7-1200PLC前，需先將DIN導(dǎo)軌固定到安裝板上。S7-1200PLC可以方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌或面板上，并且可以采用水平或垂直兩種安裝方式。CPU的安裝25cm3312（a）DIN導(dǎo)軌安裝方式（b）面板安裝方式（c）水平安裝方式（d）垂直安裝方式1—卡夾處于鎖緊位置；2—卡夾處于伸出位置；3—模塊前端與機(jī)柜內(nèi)壁間的深度(b)(c)(d)(a)

安裝時(shí)，要注意幾點(diǎn)：①

垂直安裝時(shí)，允許的最大環(huán)境溫度比水平安裝時(shí)低10℃；②

在安裝或拆卸任何模塊（含引線）之前，要確保電源處于斷開狀態(tài)；③S7-1200PLC必須安裝在外殼、控制柜或電控室內(nèi)；④S7-1200PLC必須與熱輻射、高壓和電噪聲隔離開。提示（1）供電電源接線。S7-1200PLC有兩種供電方式，即DC24V和AC120～240V，供電端子的接線方法如下圖。其中，標(biāo)記為L+/M的電源端子為直流電源端，而標(biāo)記為L1/N的電源端子為交流電源端，接線時(shí)必須首先確認(rèn)CPU的類型及其供電方式。S7-1200PLC的接線直流電源接線方法

交流電源接線方法（2）數(shù)字量模塊接線包括數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊接線S7-1200PLC的接線漏型輸入時(shí)數(shù)字量輸入公共端1M接24V直流電源的負(fù)極源型輸入時(shí)，數(shù)字量輸入公共端1M接24V直流電源的正極S7-1200PLC的數(shù)字量輸入方式（2）數(shù)字量模塊接線包括數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊接線S7-1200PLC的接線晶體管輸出的CPU只支持直流信號(hào)輸出繼電器輸出的CPU可以接直流信號(hào)，也可以接120～240V的交流信號(hào)S7-1200PLC的數(shù)字量輸出方式（2）模擬量模塊接線包括模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊接線S7-1200PLC的接線四線制信號(hào)接線

三線制信號(hào)接線

二線制信號(hào)接線模擬量輸入模塊可以采用標(biāo)準(zhǔn)電流和電壓信號(hào)，其接線方式根據(jù)模擬量儀表或設(shè)備線纜個(gè)數(shù)分為下面這3種（2）模擬量模塊接線包括模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊接線S7-1200PLC的接線模擬量輸出模塊可以輸出標(biāo)準(zhǔn)電流和電壓信號(hào)，其接線方式（以SM1232模塊為例）在對(duì)任何電氣設(shè)備進(jìn)行接地或接線前，須確保已切斷該設(shè)備的電源。同時(shí)，還要確保已切斷所有相關(guān)設(shè)備的電源。

另外，在使用感性負(fù)載時(shí)，要加入抑制電路。抑制電路可以限制輸出通斷時(shí)電壓的高壓瞬變，保護(hù)輸出，并可以限制感性負(fù)載開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的電子噪聲。項(xiàng)目一可編程控制器基礎(chǔ)任務(wù)1可編程控制器簡介任務(wù)2西門子S7-1200的硬件任務(wù)3博途使用入門TIA博途（TIAProtal）軟件將所有的自動(dòng)化軟件工具都統(tǒng)一到一個(gè)開發(fā)環(huán)境中，是自動(dòng)化行業(yè)內(nèi)首個(gè)采用統(tǒng)一工程組態(tài)和軟件項(xiàng)目環(huán)境的自動(dòng)化軟件。TIA博途軟件包含TIA博途STEP7、TIA博途W(wǎng)inCC、TIA博途Startdrive和TIA博途SCOUT等，用戶可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，購買一種或幾種軟件產(chǎn)品的組合。

安裝TIA對(duì)計(jì)算機(jī)的要求1．硬件配置安裝STEP7Basic/ProfessionalV17的計(jì)算機(jī)推薦滿足以下需求。（1）處理器：IntelCorei5-8400H（2.5～4.2GHz；4核+超線程；8MB智能緩存）。（2）內(nèi)存：16GB或者更多（對(duì)于大型項(xiàng)目，為32GB）。（3）固態(tài)盤（SSD）：配備至少50GB的存儲(chǔ)空間。（4）圖形分辨率：最小1920像素×1080像素。（5）顯示器：15.6"寬屏顯示（1920×1080）。2．軟件要求Windows11操作系統(tǒng)（64位）、Windows10操作系統(tǒng)（64位）、WindowsServer（64位）。

安裝TIA對(duì)計(jì)算機(jī)的要求3．管理員權(quán)限安裝STEP7（TIAPortal）V17需要管理員權(quán)限。4．同時(shí)安裝STEP7（TIAPortal）V17和其他版本的STEP7可以和STEP7（TIAPortal）V17同時(shí)安裝的其他版本的STEP7軟件如下。（1）STEP7（TIAPortal）V13SP2到V18。（2）STEP7V5.6SP1到V5.6SP2。（3）STEP7Professional2017SR1到2017SR2。注意：僅TIAPortalV13SP1以后的項(xiàng)目才能升級(jí)到TIAPortalV17。

準(zhǔn)備工作安裝前注意：V15支持WIN11WIN10WIN8WIN7,但必須都是64位系統(tǒng)文件下載完成，安裝出現(xiàn)安裝過程中出錯(cuò)，則重新安裝或修復(fù)，如果再次安裝仍出現(xiàn)此問題則只能重新安裝系統(tǒng)后再裝軟件，之所以出現(xiàn)這種問題，因?yàn)椴┩拒浖^龐大，所用到的數(shù)據(jù)庫文件非常復(fù)雜，系統(tǒng)內(nèi)含有其他第三方軟件可能導(dǎo)致博途安裝無法正常成功，所以盡量保持系統(tǒng)的純凈再安裝，不能打開各種殺毒軟件，否在無法保證是否能成功，或者安裝完成能否正常使用。在安裝西門子軟件的時(shí)候，經(jīng)常提示要重啟，而且重啟之后依然提示重啟，按照以下步驟刪除注冊(cè)表則不會(huì)再提示重啟。注意：刪除注冊(cè)表后不要重啟，直接繼續(xù)安裝，（刪除此文件對(duì)電腦沒有任何影響）1）在windows系統(tǒng)下，按下組合鍵：WIN+R，輸入“regedit”，打開注冊(cè)表編輯器2）找到HEEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CURRENTCONTROLSET\CONTROL\SESSIONMANAGE\下的PendingFileRemameOpeaations鍵，直接刪除該鍵值。不需要重新啟動(dòng)，繼續(xù)你的軟件安裝即可。

準(zhǔn)備工作

安裝STEP7Professional（1）將安裝包解壓，進(jìn)入01-STEP7+WinccProfesionalV17文件夾，運(yùn)行TIA_Portal_STEP_7_Pro_WINCC_Pro_V15.exe，首先安裝STEP7Professional（PLC編程軟件+WINCC觸摸屏和上位機(jī)組態(tài)軟件）。（2）選擇要安裝的位置（建議采用默認(rèn)解壓位置，不要更改），然后單擊“下一步”按鈕等待解壓。（3）開始正式安裝，直接單擊“下一步”按鈕。（4）語言默認(rèn)選擇中文，單擊“下一步”按鈕。（5）采用默認(rèn)的典型安裝即可，瀏覽選擇安裝路徑（建議采用默認(rèn)安裝路徑不要更改），然后單擊“下一步”按鈕。（6）勾選接受兩個(gè)條款協(xié)議，然后單擊“下一步”按鈕。（7）勾選接受安全和權(quán)限設(shè)置，然后單擊“下一步”按鈕。（8）確認(rèn)安裝路徑?jīng)]問題后，單擊“安裝”按鈕，開始進(jìn)行安裝，安裝過程需要約30min。（9）選擇立即重啟，這里需要重啟計(jì)算機(jī)，否則無法進(jìn)行后續(xù)安裝。（10）重啟后軟件會(huì)進(jìn)行自動(dòng)安裝，直至安裝完成即可。安裝

安裝STEP7_Simulation（1）進(jìn)入02-PLCSIM_V17文件夾，雙擊運(yùn)行SIMATIC_S7PLCSIM_V17.exe，開始安裝STEP7_simulation（PLC的仿真軟件）。（2）開始安裝，直接單擊“下一步”按鈕。（3）語言默認(rèn)選擇中文，單擊“下一步”按鈕。（4）選擇安裝文件解壓路徑（不要和上一個(gè)程序選擇同一路徑，否則會(huì)出現(xiàn)文件覆蓋問題），然后單擊“下一步”按鈕，等待解壓，此過程需要約3min。（5）進(jìn)入安裝程序，單擊“下一步”按鈕開始安裝。（6）默認(rèn)選擇中文，單擊“下一步”按鈕繼續(xù)。（7）瀏覽選擇安裝路徑，然后單擊“下一步”按鈕。（8）接受條款協(xié)議，然后單擊“下一步”按鈕。（9）接受計(jì)算機(jī)安全和權(quán)限設(shè)置，單擊“下一步”按鈕。（10）確認(rèn)安裝路徑?jīng)]問題后，單擊“安裝”按鈕開始安裝軟件。（11）選擇稍后重啟，完成安裝。安裝（1）創(chuàng)建新項(xiàng)目。安裝完畢后雙擊桌面TIA博途圖標(biāo)，在視圖中單擊“創(chuàng)建新項(xiàng)目”選項(xiàng)，設(shè)置“項(xiàng)目名稱”“路徑”等，打開項(xiàng)目視圖。（2）硬件組態(tài)。單擊“添加新設(shè)備”選項(xiàng)，這里可以根據(jù)硬件訂貨號(hào)進(jìn)行選擇，添加新設(shè)備，如圖1-16所示。創(chuàng)建新項(xiàng)目并進(jìn)行硬件組態(tài)（3）當(dāng)在項(xiàng)目現(xiàn)場查看訂貨號(hào)不方便時(shí)，可以選擇非特定的CPU1200，如圖1-17所示。（4）選擇非特定的CPU1200后可以在設(shè)備視圖中單擊“獲取”。設(shè)備視圖獲取如圖1-18所示。（5）將計(jì)算機(jī)網(wǎng)口通過網(wǎng)線與實(shí)際PLC連接，在PG/PC接口中選擇計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡，通過搜索，在網(wǎng)絡(luò)中查找到PLC后，單擊“檢測(cè)”即可將實(shí)際的PLC硬件信息傳入TIA博途上。檢測(cè)實(shí)際PLC如圖1-19所示。創(chuàng)建新項(xiàng)目并進(jìn)行硬件組態(tài)注意：最好將計(jì)算機(jī)IP地址設(shè)置成與PLC的IP地址在同一個(gè)網(wǎng)段。任務(wù)實(shí)施本任務(wù)主要以博途軟件的安裝、新建項(xiàng)目、硬件組態(tài)為主，任務(wù)實(shí)施步驟如下：1.自行安裝博途軟件；2.新建項(xiàng)目并進(jìn)行硬件組態(tài)，分別采用訂貨號(hào)方式及在線檢測(cè)的方式進(jìn)行。練習(xí)與思考1.計(jì)算機(jī)與S7-1200通信時(shí)，計(jì)算機(jī)的IP地址及子網(wǎng)掩碼怎么設(shè)置？安裝博途時(shí)如何避免重復(fù)提示重啟計(jì)算機(jī)？謝謝觀看PLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程2項(xiàng)目二S7-1200程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)基礎(chǔ)概念篇知識(shí)目標(biāo)2熟悉S7-1200PLC數(shù)據(jù)類型及地址格式。1了解S7-1200PLC的編程語言及用戶程序結(jié)構(gòu)。能力目標(biāo)2能夠熟練建立并使用變量表。1能夠熟練建立函數(shù)塊（FB）、函數(shù)（FC）。項(xiàng)目二S7-1200程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3掌握梯形圖編程規(guī)則及變量表的使用。項(xiàng)目學(xué)思項(xiàng)目二S7-1200程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

通過學(xué)習(xí)編程語言的類型，找出最適合自己的編程語言，建立職業(yè)目標(biāo)規(guī)劃，夯實(shí)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，掌握專業(yè)技能，厚積薄發(fā)，在工作崗位上堅(jiān)持不懈的努力工作。通過對(duì)組織塊、函數(shù)、函數(shù)塊的了解，熟悉編程思想，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)分工合作的重要性。可編程控制器（PLC）自誕生以來擁有眾多優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今工業(yè)自動(dòng)化中重要的控制設(shè)備。本項(xiàng)目將介紹S7-1200的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)。項(xiàng)目二S7-1200程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)1S7-1200的編程語言及用戶程序任務(wù)2數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)任務(wù)3梯形圖編寫規(guī)則與使用變量表IEC61131是IEC（國際電工委員會(huì)）制定的PLC標(biāo)準(zhǔn)，其中的第三部分IEC61131-3是PLC的編程語言標(biāo)準(zhǔn)。S7-1200使用梯形圖LAD\函數(shù)塊圖FBD和結(jié)構(gòu)化控制語言SCL三種編程語言1．PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)

IEC61131-3詳細(xì)地說明了句法、語義和下述5種編程語言（1）指令表(InstructionList,IL)。（2）結(jié)構(gòu)文本(StructuredText)，S7-1200為S7-SCL(結(jié)構(gòu)化控制語言)。（3）梯形圖(LadderDiagram,LD)，西門子PLC簡稱為LAD.（4）函數(shù)塊圖(FunctionBlockDiagram,FBD)。（5）順序功能圖(SequentialFunctionChart,SFC)。

梯形圖(LAD)是使用得最多的PLC圖形編程語言。梯形圖與繼電器電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣人員掌握，特別適合于數(shù)字量邏輯控制。有時(shí)把梯形圖稱為電路或程序。

梯形圖由觸點(diǎn)、線圈和用方框表示的指令框組成。觸點(diǎn)代表邏輯輸入條件，例如外部的開關(guān)、按鈕和內(nèi)部條件等。線圈通常代表邏輯運(yùn)算的結(jié)果，常用來控制外部的負(fù)載和內(nèi)部的標(biāo)志位等。指令框用來表示定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或者數(shù)學(xué)運(yùn)算等指令。2.梯形圖

函數(shù)塊圖（FBD）使用類似于數(shù)字電路的圖形邏輯符號(hào)來表示控制邏輯，國內(nèi)很少有人使用。用鼠標(biāo)右鍵單擊項(xiàng)目樹中的某個(gè)代碼塊，選中快捷菜單中的“切換編程語言”，LAD和FDB語言可以相互切換。3.函數(shù)塊圖

結(jié)構(gòu)化控制語言SCL是一種基于PASCAL的高級(jí)編程語言。這種語言基于IEC-1131-3標(biāo)準(zhǔn)。SCL除了包含PLC的典型元素（輸入、輸出、定時(shí)器或位存儲(chǔ)器）外，還包含高級(jí)編程語言中的表達(dá)式、賦值運(yùn)算和運(yùn)算符。SCL提供了簡便的指令進(jìn)行程序控制。例如創(chuàng)建程序分支、循環(huán)或跳轉(zhuǎn)。SCL特別適用于數(shù)據(jù)管理、過程優(yōu)化、配方管理、數(shù)學(xué)運(yùn)算和統(tǒng)計(jì)任務(wù)。4.結(jié)構(gòu)化控制語言

用鼠標(biāo)右鍵單擊項(xiàng)目樹中PLC的“程序塊”文件夾中的某個(gè)代碼塊，選中快捷菜單中“切換編程語言”，LAD和FBD語言可以互相切換。注意：只能在“添加新塊”對(duì)話框中選擇SCL語言。5.編程語言的切換

2.2工作模式STOPSTARTUPRUNSTOP模式下，CPU不執(zhí)行任何程序，此時(shí)用戶可以編輯、修改、下載和上傳程序STARTUP模式下，CPU將執(zhí)行一次“啟動(dòng)OB”程序（如果存在）RUN模式下，CPU重復(fù)執(zhí)行PLC程序.用戶可以監(jiān)視和修改輸入接口的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，但無法修改和下載程序

2.3用戶程序S7-1200與S7-300/400以及S7-1500用戶程序結(jié)構(gòu)基本相同模塊化編程將復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)劃分為對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)過程的技術(shù)功能的較小的子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)稱為“塊”的子程序，可以通過塊與塊之間的相互調(diào)用來組織程序。這樣程序易于修改、查錯(cuò)與調(diào)試。塊結(jié)構(gòu)顯著地增加PLC程序組織的透明性、可理解性和易維護(hù)性模塊化編程1.模塊化編程

2.3用戶程序塊描述組織塊（FB）操作系統(tǒng)與用戶程序的接口，決定用戶程序的結(jié)構(gòu)函數(shù)（FB）用戶編寫的包含經(jīng)常使用的功能的子程序，有專用的背景數(shù)據(jù)塊函數(shù)（FC）用戶編寫的包含經(jīng)常使用的功能的子程序，沒有專用的背景數(shù)據(jù)塊背景數(shù)據(jù)塊（DB）用于保存FB的輸入、輸出參數(shù)和靜態(tài)變量，其數(shù)據(jù)在編譯時(shí)自動(dòng)生成全局?jǐn)?shù)據(jù)塊（DB）存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，供所有代碼塊共享表2-1用戶程序中的塊1.模塊化編程

2.3用戶程序（1）代碼塊的個(gè)數(shù)沒有限制（但是受到存儲(chǔ)器容量的限制）；（2）被調(diào)用的代碼塊又可以調(diào)用別的代碼塊，這種調(diào)用被稱為嵌套調(diào)用（從程序循環(huán)OB或啟動(dòng)OB開始，嵌套深度為16，從中斷OB開始，嵌套深度為6）；（3）塊調(diào)用中，調(diào)用者可以是各種代碼塊，被調(diào)用塊是OB以外的代碼塊；（4）調(diào)用函數(shù)塊時(shí)需要另外指定一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊。注

意1.模塊化編程

2.3用戶程序2.組織塊組織塊(OrganizationBlock,OB)是操作系統(tǒng)與用戶程序的接口，由操作系統(tǒng)調(diào)用，用于控制掃描循環(huán)和中斷程序的執(zhí)行、PLC的啟動(dòng)和錯(cuò)誤處理等。組織塊的程序是用戶編寫的。每個(gè)組織塊必須有一個(gè)唯一的OB編號(hào)，123之前的某些編號(hào)是保留的，其他OB的編號(hào)應(yīng)大于等于123。CPU中特定的事件觸發(fā)組織塊的執(zhí)行，OB不能相互調(diào)用，也不能被FC和FB調(diào)用。只有啟動(dòng)事件(例如診斷中斷事件或周期性中斷事件)可以啟動(dòng)OB的執(zhí)行。

2.3用戶程序2.組織塊OB1是用戶程序中的主程序，CPU循環(huán)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序，在每一次循環(huán)中，操作系統(tǒng)程序調(diào)用一次OB1因此OB1中的程序也是循環(huán)執(zhí)行的。允許有多個(gè)程序循環(huán)OB,默認(rèn)的是OB1,其他程序循環(huán)OB的編號(hào)應(yīng)大于等于123。程序循環(huán)組織塊當(dāng)CPU的工作模式從STOP切換到RUN時(shí)，執(zhí)行一次啟動(dòng)(Startup)組織塊，來初始化程序循環(huán)OB中的某些變量。執(zhí)行完啟動(dòng)OB后，開始執(zhí)行程序循環(huán)OB?？梢杂卸鄠€(gè)啟動(dòng)OB,默認(rèn)的為OB100，其他啟動(dòng)OB的編號(hào)應(yīng)大于等于123。啟動(dòng)組織塊中斷處理用來實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊內(nèi)部事件或外部事件的快速響應(yīng)。如果沒有中斷事件出現(xiàn)，CPU循環(huán)執(zhí)行組織塊OBI和它調(diào)用的塊。中斷組織塊

2.3用戶程序3.函數(shù)函數(shù)(Function)是用戶編寫的子程序，簡稱為FC，部分舊版本稱為功能。它包含完成特定任務(wù)的代碼和參數(shù)。FC和FB(函數(shù)塊)有與調(diào)用它的塊共享的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)。執(zhí)行完FC和FB后，返回調(diào)用它的代碼塊。函數(shù)是快速執(zhí)行的代碼塊，可用于完成標(biāo)準(zhǔn)的和可重復(fù)使用的操作，例如算術(shù)運(yùn)算?；蛲瓿杉夹g(shù)功能，例如使用位邏輯運(yùn)算的控制。

2.3用戶程序4.函數(shù)塊函數(shù)塊(FunctionBlock)是用戶編寫的子程序，簡稱為FB,部分舊版本稱為功能塊。調(diào)用函數(shù)塊時(shí)，需要指定背景數(shù)據(jù)塊，后者是函數(shù)塊專用的存儲(chǔ)區(qū)。CPU執(zhí)行FB中的程序代碼，將塊的輸入、輸出參數(shù)和局部靜態(tài)變量保存在背景數(shù)據(jù)塊中，以便在后面的掃描周期訪問它們。FB的典型應(yīng)用是執(zhí)行不能在一個(gè)掃描周期完成的操作。在調(diào)用FB時(shí)，自動(dòng)打開對(duì)應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊，后者的變量可以供其他代碼塊使用。調(diào)用同一個(gè)函數(shù)塊時(shí)使用不同的背景數(shù)據(jù)塊，可以控制不同的對(duì)象。S7-1200的某些指令(例如符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令)實(shí)際上是函數(shù)塊，在調(diào)用它們時(shí)需要指定配套的背景數(shù)據(jù)塊。注

意

2.3用戶程序5.數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊(Datablock,DB)是用于存放執(zhí)行代碼塊時(shí)所需的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)，與代碼塊不同，數(shù)據(jù)塊沒有指令，STEP7按變量生成的順序自動(dòng)地為數(shù)據(jù)塊中的變量分配地址。有兩種類型的數(shù)據(jù)塊1)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊存儲(chǔ)供所有的代碼塊使用的數(shù)據(jù)，所有的OB、FB和FC都可以訪問它們2)背景數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)供特定的FB使用。背景數(shù)據(jù)塊中保存的是對(duì)應(yīng)的FB的輸入、輸出參數(shù)和局部靜態(tài)變量。FB的臨時(shí)數(shù)據(jù)(Temp)不是用背景數(shù)據(jù)塊保存的。

2.3用戶程序FB1FC1FC2全局?jǐn)?shù)據(jù)塊背景數(shù)據(jù)塊6.全局?jǐn)?shù)據(jù)塊與背景數(shù)據(jù)塊項(xiàng)目二S7-1200程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)1S7-1200的編程語言及用戶程序任務(wù)2數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)任務(wù)3梯形圖編寫規(guī)則與使用變量表數(shù)據(jù)類型符號(hào)位數(shù)取值范圍舉例位Bool10、10、1、TRUE、FALSE字節(jié)Byte80～25516#01、2#00011110字Word160～

16#0100、123雙字DWord320～

16#12AB、

字符Char8ASCII碼16#00～16#7F‘a(chǎn)’、CHRA#‘A’雙字符WChar16UNICODE碼16#0000～16#7FFF‘中’、WCHAR#‘國’整數(shù)Int16?

～

?12、23雙整數(shù)DInt32?

～

?122345、12345無符號(hào)整數(shù)UInt160～

16#123、32無符號(hào)雙整數(shù)UDInt320～

16#12FED、536325浮點(diǎn)數(shù)Real32?

～?

0.0～

0.1、?0.05時(shí)間Time32T#-24d_20h_31m_23s_648ms～T#24d_20h_31m_23s_647msT#?2d_2h_2m、T#30ms日期Date16D#1990-1-1～D#2169-06-06D#2021-01-01基本數(shù)據(jù)類型S7-1200PLC的數(shù)據(jù)類型主要用來描述數(shù)據(jù)的長度和屬性。常見的數(shù)據(jù)類型包括基本數(shù)據(jù)類型、復(fù)雜數(shù)據(jù)類型和PLC數(shù)據(jù)類型，其中最常用的是基本數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型1S7-1200PLC通過訪問存儲(chǔ)器地址來存取數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同，其存儲(chǔ)器的地址格式也不同，如位地址、字節(jié)地址、字地址、雙字地址等格式。地址格式2位地址

位數(shù)據(jù)的值為“0”或“1”，其存儲(chǔ)地址稱為位地址。位地址由區(qū)域標(biāo)識(shí)符、字節(jié)地址和位地址組成，格式為Ax.y。例如，如下圖所示，位地址I4.5中，I（輸入映像寄存器）為存儲(chǔ)器的區(qū)域標(biāo)識(shí)符，4為字節(jié)地址，5為位地址，字節(jié)地址4與位地址5之間用點(diǎn)號(hào)“.”隔開，MSB和LSB分別指字節(jié)中的最高位和最低位。字節(jié)地址格式：字節(jié)數(shù)據(jù)是由8位二進(jìn)制數(shù)組成的，其存儲(chǔ)地址稱為字節(jié)地址。字節(jié)地址由區(qū)域標(biāo)識(shí)符、字節(jié)標(biāo)識(shí)B和字節(jié)地址組成，格式為ABy字地址格式：相鄰兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)，其存儲(chǔ)地址稱為字地址。字地址由區(qū)域標(biāo)識(shí)符、字標(biāo)識(shí)W和起始字節(jié)地址組成，格式為AWy雙字地址格式：相鄰兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)雙字，其存儲(chǔ)地址稱為雙字地址。雙字地址由區(qū)域標(biāo)識(shí)符、雙字標(biāo)識(shí)D和起始字節(jié)地址組成，格式為ADy2345其他地址格式：除位地址、字節(jié)地址、字地址和雙字地址格式外，在S7-1200PLC中還包括定時(shí)器存儲(chǔ)器（T）、計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器（C）、數(shù)據(jù)塊（DB）等特殊地址格式。這些地址由區(qū)域標(biāo)識(shí)符A和元件號(hào)y組成，其格式為Ay。例如，定時(shí)器T24中，T（定時(shí)器）為區(qū)域標(biāo)識(shí)符，24為定時(shí)器號(hào)S7-1200PLC的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)分為過程映像輸入/輸出、外設(shè)輸入、外設(shè)輸出、位存儲(chǔ)區(qū)、數(shù)據(jù)塊、臨時(shí)存儲(chǔ)器。1.過程映像輸入/輸出

過程映像輸入在用戶程序中的標(biāo)識(shí)符為“I”，它是PLC接收外部輸入的數(shù)字量信號(hào)的窗口。物理輸入端可以外接常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)，也可以接多個(gè)觸點(diǎn)組成的串、并聯(lián)電路。

過程映像輸出在用戶程序中的標(biāo)識(shí)符為“Q”，用戶程序訪問PLC的輸入和輸出地址區(qū)時(shí)，不是讀寫數(shù)字量模塊中信號(hào)的狀態(tài)，而是訪問CPU的過程映像區(qū)。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)3

在每次掃描開始時(shí)，CPU讀取數(shù)字量輸入點(diǎn)的外部輸入電路的狀態(tài)，并將它們存入過程映像輸入?yún)^(qū)。在掃描循環(huán)中，用戶程序計(jì)算輸出值，并將它們存入過程映像輸出區(qū)，在下一個(gè)掃描開始時(shí)，將過程映像輸出區(qū)的內(nèi)容寫入數(shù)字量的輸出點(diǎn)中，再由數(shù)字量輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)及其描述如表2-3所示。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)3系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)3表2-3系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)及其描述存儲(chǔ)區(qū)描述強(qiáng)制保持性過程映像輸入（I）在循環(huán)開始時(shí)，將輸入模塊的輸入值保存到過程映像輸入表NoNo外設(shè)輸入（I_:P）通過該區(qū)域直接訪問集中式和分布式輸入模塊YesNo過程映像輸出（Q）在循環(huán)開始時(shí)，將過程映像輸出表中的值寫入輸出模塊NoNo外設(shè)輸出（Q_:P）通過該區(qū)域直接訪問集中式和分布式輸出模塊YesNo位存儲(chǔ)器（M）用于存儲(chǔ)用戶程序的中間運(yùn)算結(jié)果或標(biāo)志位NoNo臨時(shí)局部存儲(chǔ)器(L)塊的臨時(shí)局部數(shù)據(jù)，只能供塊內(nèi)部使用NoNo數(shù)據(jù)塊（DB）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和FB的參數(shù)存儲(chǔ)器NoNo“I”和“Q”均可以按位、字節(jié)、字和雙字進(jìn)行訪問，如I0.0、IB0、IW0和ID0。博途軟件會(huì)自動(dòng)在絕對(duì)操作數(shù)前面添加“%”，如“%I2.6”。在SCL中，必須在地址前輸入“%”來表示該地址為絕對(duì)地址。2.外設(shè)輸入在輸入點(diǎn)的地址或符號(hào)地址的后面添加“:P”，可以立即訪問外設(shè)輸入或外設(shè)輸出。通過給輸入點(diǎn)的地址添加“:P”，例如I0.1:P或“Stop:P”，可以立即讀取CPU、信號(hào)板和信號(hào)模塊的數(shù)字量輸入和模擬量輸入。程序編寫時(shí)“I_:P”取代I的區(qū)別在于前者的數(shù)值直接來自被訪問的輸入點(diǎn)，后者的數(shù)值來自過程映像輸入。因?yàn)閿?shù)值從信號(hào)源被立即讀取，而不是從最后一次被刷新的過程映像輸入中復(fù)制，這種訪問稱為“立即讀”。使用立即讀時(shí)需要注意以下幾項(xiàng)。(1)由于外設(shè)輸入點(diǎn)從直接連接在該點(diǎn)的現(xiàn)場設(shè)備接收數(shù)值，因此禁止寫外設(shè)輸入點(diǎn)，即“I_:P”訪問只能用于只讀。(2)“I_:P”訪問還受硬件支持的輸入長度限值，如被組態(tài)的硬件從I4.0開始的2DI/2DQ信號(hào)板輸入，可以訪問I4.0:P、I4.1:P或IB4:P，但是不能訪問I4.2:P~I4.7:P，因?yàn)閷?shí)際硬件中沒有使用這些點(diǎn)，也不能訪問IW4:P和ID4:P，因?yàn)槌^了信號(hào)板使用的字節(jié)范圍。(3)“I_:P”訪問外設(shè)輸入不會(huì)影響存儲(chǔ)在過程映像輸入?yún)^(qū)中的對(duì)應(yīng)值。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)33.外設(shè)輸出在輸出點(diǎn)的地址或符號(hào)地址的后面添加“:P”（如Q0.1：P），可以立即寫CPU、信號(hào)板和信號(hào)模塊的數(shù)字量和模擬量的輸出。訪問時(shí)使用Q_:P代替Q區(qū)別在于前者的數(shù)值直接寫給被訪問的外設(shè)輸出點(diǎn)，同時(shí)寫入相應(yīng)的過程映像輸出寄存器。這種訪問稱為“立即寫”。使用立即寫時(shí)需要注意以下幾項(xiàng)。(1)使用“立即寫”時(shí)數(shù)值被立即寫入相應(yīng)目標(biāo)點(diǎn)，不用等到下一次刷新時(shí)將過程映像輸出中的數(shù)據(jù)傳送給目標(biāo)點(diǎn)。(2)由于外設(shè)輸出點(diǎn)直接控制與該點(diǎn)連接的現(xiàn)場設(shè)備，因此讀外設(shè)輸出點(diǎn)是被禁止的，即Q_:P訪問是只寫的。(3)與I_:P訪問相同，Q_:P同樣受硬件支持的輸出長度限值。(4)用Q_:P訪問外設(shè)輸出同時(shí)影響外設(shè)輸出點(diǎn)和存儲(chǔ)在過程影響輸出區(qū)中的對(duì)應(yīng)值。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)34.位存儲(chǔ)區(qū)位存儲(chǔ)器區(qū)（M）存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)運(yùn)算的中間操作狀態(tài)或其他控制信息，可以使用位、字、字節(jié)或雙字讀寫位存儲(chǔ)區(qū)。5.數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊（DataBlock）簡稱為DB，用來存儲(chǔ)代碼塊使用的各種類型的數(shù)據(jù)，包括中間操作狀態(tài)或FB的其他控制信息參數(shù)以及某些指令（如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令）需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)塊可以按位（如DB1.DBX2.6）、字節(jié)（DBB）、字（DBW）和雙字（DBD）來訪問。在訪問數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)指明數(shù)據(jù)塊的名稱，如DB1.DBW10。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)36.臨時(shí)存儲(chǔ)器臨時(shí)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)代碼塊被處理時(shí)使用的臨時(shí)數(shù)據(jù)。臨時(shí)存儲(chǔ)器類似于M存儲(chǔ)器，二者的主要區(qū)別在于M存儲(chǔ)器是全局的，而臨時(shí)存儲(chǔ)器是局部的。在OB、FC和FB中接口區(qū)生成的臨時(shí)變量（Temp）。它們都具有局部性，只能在生成它們的代碼塊內(nèi)部使用，不能與其他代碼塊共享。即使OB調(diào)用FC，F(xiàn)C也不能訪問調(diào)用它的OB中的臨時(shí)存儲(chǔ)器。注意：CPU在代碼塊被啟動(dòng)（對(duì)于OB）或被調(diào)用（對(duì)于FC和FB）時(shí)，將臨時(shí)存儲(chǔ)器分配給代碼塊。代碼塊執(zhí)行結(jié)束后，CPU將對(duì)它使用的臨時(shí)存儲(chǔ)器重新分配給其他需要執(zhí)行的代碼塊使用。CPU不對(duì)在分配時(shí)可能包含數(shù)值的臨時(shí)存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化。只能通過符號(hào)地址訪問臨時(shí)存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)3項(xiàng)目二S7-1200程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)1S7-1200的編程語言及用戶程序任務(wù)2數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)任務(wù)3梯形圖編寫規(guī)則與使用變量表

梯形圖是S7-1200PLC編程中使用最多的語言，它與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)（繼電器-接觸器控制系統(tǒng)）的電路圖相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)。

在梯形圖中，程序由一個(gè)或多個(gè)程序段構(gòu)成，每個(gè)程序段由左、右兩條垂直線之間的觸點(diǎn)、線圈和功能塊有序組合而成。

如下圖所示，在梯形圖程序中，左、右垂直線稱為左、右母線，觸點(diǎn)表示邏輯輸入條件，如開關(guān)、按鈕和寄存器等；線圈通常表示邏輯輸出結(jié)果，用來控制外部的指示燈、接觸器、電磁閥和寄存器輸出等；功能塊包括定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及數(shù)學(xué)運(yùn)算等。S7-1200PLC的梯形圖程序規(guī)則（4）線圈不允許串聯(lián)，且同一個(gè)編號(hào)的線圈不能多次使用。（3）觸點(diǎn)不能放在線圈的右側(cè)，且不能與右母線直接相連。（1）梯形圖常采用程序段結(jié)構(gòu)。（2）梯形圖必須遵循順序執(zhí)行的原則，即從左到右、從上到下執(zhí)行，每行都是從左母線開始，到右母線結(jié)束。梯形圖編寫程序時(shí)遵循的規(guī)則1．生成和修改變量

雙擊項(xiàng)目樹中的“默認(rèn)變量表”，打開變量編輯器。選項(xiàng)卡“變量”用來定義PLC的變量，選項(xiàng)卡“系統(tǒng)常數(shù)”中是系統(tǒng)自動(dòng)生成的與PLC的硬件和中斷事件有關(guān)的常數(shù)值。在“變量”選項(xiàng)卡空白行的“名稱”列輸入變量的名稱，單擊“數(shù)據(jù)類型”列右側(cè)隱藏的按鈕，設(shè)置變量的數(shù)據(jù)類型。在“地址”列輸入變量的絕對(duì)地址，“%”是自動(dòng)添加的。

2．變量表中變量的排序單擊變量表表頭中的“地址”，該單元出現(xiàn)向上的三角形，各變量按地址的第一個(gè)字母從A到Z升序排列。再單擊一次該單元，三角形的方向向下，各變量按地址降序排列?？梢愿鶕?jù)變量的名稱和數(shù)據(jù)類型等來排列變量。

3．快速生成變量用鼠標(biāo)右鍵單擊變量“電源接觸器”，在該變量上面出現(xiàn)一個(gè)空白行。單擊“接觸器”最左邊的單元，選中變量“接觸器”所在的整行。將光標(biāo)放到該行的標(biāo)簽列單元左下角的小正方形上。光標(biāo)變?yōu)樯钏{(lán)色的小十字。按住鼠標(biāo)左鍵不放，向下移動(dòng)鼠標(biāo)，在空白行生成新的變量“接觸器_1”。

4．設(shè)置變量的保持性功能單擊工具欄上的“保持型”按鈕，可以用打開的對(duì)話框設(shè)置M區(qū)從MB0開始的具有保持性功能的字節(jié)數(shù)。5．設(shè)置變量表中地址的顯示方式可以用與程序編輯器相同的方法設(shè)置地址的顯示方式。右鍵單擊TIA博途中的表格灰色的表頭，執(zhí)行快捷菜單中的“調(diào)整所有列寬度”命令，可以使表格各列的排列盡量緊湊。

6．全局變量與局部變量PLC變量表中的變量為全局變量，可以用于所有的代碼塊。在程序中，全局變量被自動(dòng)添加雙引號(hào)。局部變量只能在它被定義的塊中使用。在程序中，局部變量被自動(dòng)添加#號(hào)。謝謝觀看PLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程3項(xiàng)目三S7-1200的基本指令基礎(chǔ)概念篇知識(shí)目標(biāo)2掌握使用基本指令編寫簡單梯形圖的方法。1掌握S7-1200PLC常用基本指令的格式、功能及應(yīng)用。能力目標(biāo)2能夠使用基本指令進(jìn)行簡單任務(wù)的梯形圖編寫。1能夠在TIA博途軟件中熟練找到常用基本指令。項(xiàng)目三S7-1200的基本指令3能夠熟練使用S7-1200PLC的各類定時(shí)器及計(jì)數(shù)器指令。項(xiàng)目學(xué)思項(xiàng)目三S7-1200的基本指令

任何復(fù)雜的程序都是由基本的指令組成，掌握好基本的指令用法，通過日積月累的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，就能寫出復(fù)雜功能的程序。事業(yè)亦是如此，通過一點(diǎn)一點(diǎn)的知識(shí)與技能的積累，以后在工作崗位上就能勝任復(fù)雜而艱巨的工作任務(wù)。PLC的控制功能是通過用戶編寫程序?qū)崿F(xiàn)，而用戶程序是通過基本指令實(shí)現(xiàn)，基本指令包括位邏輯指令、定時(shí)器及計(jì)數(shù)器指令、比較指令、數(shù)學(xué)函數(shù)指令等。項(xiàng)目三S7-1200的基本指令任務(wù)1位邏輯指令任務(wù)2定時(shí)器及計(jì)數(shù)器指令任務(wù)3功能指令位邏輯指令屬于基本邏輯控制指令，是專門針對(duì)位邏輯量進(jìn)行處理的指令。它包括觸點(diǎn)指令、輸出指令、置位/復(fù)位指令等。本任務(wù)介紹觸點(diǎn)指令中的基本觸點(diǎn)指令、輸出指令中的基本輸出指令、與或非指令形式，置位/復(fù)位指令其他指令將在后面的課程中介紹。

1.基本觸點(diǎn)指令名稱梯形圖符號(hào)功

能操作數(shù)常開觸點(diǎn)操作數(shù)（指定位）的狀態(tài)為“1”（ON）時(shí)閉合，狀態(tài)為“0”（OFF）時(shí)斷開I、Q、M、L、T、C常閉觸點(diǎn)操作數(shù)的狀態(tài)為“1”（ON）時(shí)斷開，狀態(tài)為“0”（OFF）時(shí)閉合取反對(duì)邏輯運(yùn)算結(jié)果（RLO）的信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行取反；輸入端（左端）為“1”時(shí)，輸出端（右端）為“0”；輸入端（左端）為“0”時(shí)，輸出端（右端）為“1”無注：取反指令沒有操作數(shù)梯形圖中的基本觸點(diǎn)指令包括常開觸點(diǎn)指令、常閉觸點(diǎn)指令和取反指令3類，如下表。

2.基本輸出指令基本輸出指令包括線圈（賦值）指令和反向輸出線圈（賦值取反）指令兩類，如下表名稱梯形圖符號(hào)功

能操作數(shù)線圈線圈輸入端接通時(shí)，操作數(shù)的狀態(tài)為“1”；線圈輸入端斷開時(shí)，操作數(shù)的狀態(tài)為“0”Q、M、L反向輸出線圈線圈輸入端接通時(shí)，操作數(shù)的狀態(tài)為“0”；線圈輸入端斷開時(shí)，操作數(shù)的狀態(tài)為“1”例1請(qǐng)分析右圖所示梯形圖中Q0.0～Q0.3的狀態(tài)I0.0Q0.0Q0.1Q0.2Q0.30011111000解答例2現(xiàn)有一臺(tái)水泵，請(qǐng)用梯形圖設(shè)計(jì)該水泵的控制程序，控制要求如下：開關(guān)按下后，水泵工作，開關(guān)抬起后，水泵停止工作。解答3.與、或、非指令位邏輯指令按照控制要求進(jìn)行邏輯組合，便可以構(gòu)成基本的邏輯控制，即

“與”“或”“非”及其組合。位邏輯指令使用“0”和“1”兩個(gè)布爾操作數(shù)對(duì)信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行邏輯操作，邏輯操作結(jié)果（RLO）送入存儲(chǔ)器的狀態(tài)位中。常用邏輯控制如下表所示。名稱梯形圖符號(hào)功

能操作數(shù)與操作數(shù)1和操作數(shù)2同時(shí)接通時(shí)，輸出端接通I、Q、M、L或操作數(shù)1或操作數(shù)2接通時(shí)，輸出端接通非取反例3將例2中的主控元件斷路器改為按鈕，設(shè)控制要求如下：按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，按鈕彈起后，電機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；按下停止按鈕，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，按鈕彈起后，電機(jī)仍停止運(yùn)轉(zhuǎn)解答電機(jī)控制系統(tǒng)的時(shí)序圖電機(jī)控制系統(tǒng)的梯形圖程序4、置位指令置位指令的功能是使操作數(shù)的狀態(tài)置“1”，其格式為置位指令梯形圖程序如下圖所示當(dāng)按下按鈕I0.0時(shí)，Q0.0的狀態(tài)置為“1”；按鈕彈起時(shí)，I0.0已經(jīng)斷開，Q0.0的狀態(tài)仍為“1”，從而實(shí)現(xiàn)了自鎖功能。5、復(fù)位指令復(fù)位指令的功能是使操作數(shù)的狀態(tài)置為“0”，其格式為復(fù)位指令的梯形圖程序如下圖所示當(dāng)按下按鈕I0.1時(shí)，Q0.0的狀態(tài)置為“0”；按鈕彈起后，I0.1已經(jīng)斷開，Q0.0的狀態(tài)仍為“0”，直到有置位信號(hào)（使Q0.0置為“1”）出現(xiàn)。置位和復(fù)位指令的時(shí)序圖置位和復(fù)位指令大多數(shù)情況下是成對(duì)出現(xiàn)的，在程序的一個(gè)地方使用了置位，在另一個(gè)地方就會(huì)用到復(fù)位。置位和復(fù)位指令的操作數(shù)可以多次使用，置位和復(fù)位指令的時(shí)序圖如下圖所示。5、復(fù)位指令名稱梯形圖符號(hào)功

能操作數(shù)上升沿檢測(cè)檢測(cè)到“IN”為正跳變（由“0”到“1”）時(shí)，輸出狀態(tài)為“1”。M_BIT為上升沿存儲(chǔ)位，用來存儲(chǔ)上個(gè)掃描周期中“IN”位的狀態(tài)。該指令可以放置在程序段中除分支結(jié)尾外的任何位置I、Q、M、L下降沿檢測(cè)檢測(cè)到“IN”為負(fù)跳變（由“1”到“0”）時(shí)，輸出狀態(tài)為“1”。M_BIT為下降沿存儲(chǔ)位，用來存儲(chǔ)上個(gè)掃描周期中“IN”位的狀態(tài)。該指令可以放置在程序段中除分支結(jié)尾外的任何位置掃描操作數(shù)信號(hào)邊沿指令能夠檢測(cè)位操作數(shù)狀態(tài)的變化。按照檢測(cè)信號(hào)方向的不同，掃描操作數(shù)信號(hào)邊沿指令分為上升沿檢測(cè)

（

）和下降沿檢測(cè)（

）兩類，如下表所示。6、掃描操作數(shù)和邊沿指令例4分析下圖所示梯形圖程序中，I0.0接通和斷開時(shí)Q0.0和Q0.1的狀態(tài)當(dāng)I0.0由斷開到接通時(shí)，觸發(fā)Q0.0維持一個(gè)掃描周期的高電平；當(dāng)I0.0由接通到斷開狀態(tài)時(shí)，觸發(fā)Q0.1維持一個(gè)掃描周期的高電平，故其時(shí)序圖如右圖所示。分析例5分析請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)故障信息顯示控制系統(tǒng)，控制要求如下：從故障信號(hào)I0.0的上升沿開始，Q0.0控制的指示燈以2Hz的頻率閃爍，操作員按下復(fù)位按鈕I0.1后，如果故障消失，則指示燈滅，如果故障沒有消失，則指示燈轉(zhuǎn)為常亮，直到故障消失。I0.0由“0”變?yōu)椤?”時(shí)，Q0.0開始閃爍（2Hz）。I0.1輸入一個(gè)脈沖后，Q0.0停止閃爍，若此時(shí)I0.0為“0”，則Q0.0為“0”，若I0.0為“1”，則Q0.0為“1”，故其時(shí)序圖如圖所示。根據(jù)上一頁時(shí)序圖所示，故障信息顯示控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路為，用掃描操作數(shù)信號(hào)邊沿指令檢測(cè)I0.0的上升沿，并設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器（方法見以下知識(shí)庫），利用M10.3提供的2Hz脈沖信號(hào)控制Q0.0的閃爍頻率，故其梯形圖程序如圖所示。時(shí)鐘存儲(chǔ)器輸出脈沖信號(hào)控制故障指示燈的閃爍頻率，具體方法如下：在CPU屬性窗口區(qū)中，選擇“常規(guī)”→“系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器”選項(xiàng)，在“時(shí)鐘存儲(chǔ)器位”組中勾選“啟用時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)”復(fù)選框，在“時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)的地址（MBx）”編輯框中輸入時(shí)鐘的字節(jié)地址，如圖所示。設(shè)置首次掃描存儲(chǔ)器位的方法如下：在CPU屬性窗口區(qū)中，選擇“常規(guī)”→“系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器”，在“系統(tǒng)存儲(chǔ)器位”組中勾選“啟用系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)”復(fù)選框，并在“系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)的地址（MBx）”編輯框中設(shè)置地址（如1），如下圖所示。

則M1.0（首次循環(huán)）在首次掃描時(shí)狀態(tài)為“1”，其余周期內(nèi)狀態(tài)為“0”，默認(rèn)變量名為“FirstScan”。知識(shí)庫名稱梯形圖符號(hào)功

能操作數(shù)上升沿檢測(cè)線圈當(dāng)檢測(cè)到進(jìn)入線圈的信號(hào)為正跳變時(shí)，“OUT”輸出一個(gè)掃描周期的高電平，M_BIT用來保存上個(gè)掃描周期線圈輸入端的狀態(tài)。該指令可以放置在程序段中的任何位置I、Q、M、L下降沿檢測(cè)線圈當(dāng)檢測(cè)到進(jìn)入線圈的信號(hào)為負(fù)跳變時(shí)，“OUT”輸出一個(gè)掃描周期的高電平，M_BIT用來保存上個(gè)掃描周期線圈輸入端的狀態(tài)。該指令可以放置在程序段中的任何位置I、Q、M、L邊沿檢測(cè)線圈指令分為上升沿檢測(cè)線圈[（P）]和下降沿檢測(cè)線圈[（N）]兩類，如表所示。邊沿檢測(cè)線圈指令不會(huì)影響邏輯運(yùn)算結(jié)果，其輸入的邏輯運(yùn)算結(jié)果會(huì)被立即送入線圈的輸出端。7、邊沿檢測(cè)線圈指令例6分析下圖所示梯形圖程序中，I0.0接通和斷開時(shí)各存儲(chǔ)器的狀態(tài)當(dāng)I0.0由斷開到接通時(shí)，線圈的輸入（左端）狀態(tài)由“0”變?yōu)椤?”，M0.0輸出一個(gè)掃描周期的高電平，線圈輸出（右端）狀態(tài)持續(xù)為“1”，即Q0.2的狀態(tài)為“1”；當(dāng)I0.0由接通到斷開時(shí)，線圈的輸入（左端）狀態(tài)由“1”變?yōu)椤?”，M0.2輸出一個(gè)掃描周期的高電平，線圈輸出（右端）狀態(tài)變?yōu)椤?”，即Q0.2的狀態(tài)為“0”，故其時(shí)序圖如右圖分析一、位邏輯指令名稱梯形圖符號(hào)功

能操作數(shù)上升沿檢測(cè)當(dāng)檢測(cè)到輸入端CLK的信號(hào)為正跳變時(shí)，輸出端Q輸出一個(gè)掃描周期的高電平。該指令不能放置在程序段的開頭或結(jié)尾M下降沿檢測(cè)當(dāng)檢測(cè)到輸入端CLK的信號(hào)為負(fù)跳變時(shí)，輸出端Q輸出一個(gè)掃描周期的高電平。該指令不能放置在程序段的開頭或結(jié)尾M掃描ROL邊沿指令主要用來檢測(cè)CLK輸入端狀態(tài)的變化，分為上升沿檢測(cè)（P_TRIG）和下降沿檢測(cè)（N_TRIG）兩類，如表所示。8、掃描ROL邊沿指令例7分析分析下圖所示梯形圖程序中，I0.0接通和斷開時(shí)各存儲(chǔ)器的狀態(tài)。

當(dāng)I0.0由斷開到接通時(shí)，P_TRIG的輸入端CLK接收到一個(gè)上升沿信號(hào)，其輸出端Q輸出一個(gè)掃描周期的高電平，Q0.0輸出一個(gè)掃描周期的高電平；當(dāng)I0.0由接通到斷開時(shí)，N_TRIG指令的輸入端CLK接收到一個(gè)下降沿信號(hào)，Q0.1輸出一個(gè)掃描周期的高電平，故其時(shí)序圖如右圖所示。9、置位復(fù)位觸發(fā)器指令名稱梯形圖符號(hào)功

能操作數(shù)RS觸發(fā)器RS是置位優(yōu)先觸發(fā)器指令。如果置位（S1）和復(fù)位（R）信號(hào)都為真，則輸出端OUT為“1”I、Q、M、LSR觸發(fā)器SR是復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器指令。如果置位（S）和復(fù)位（R1）信號(hào)都為真，則輸出端OUT為“0”I、Q、M、L復(fù)位/置位（RS）觸發(fā)器也叫置位優(yōu)先觸發(fā)器，置位/復(fù)位（SR）

觸發(fā)器也叫復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器，其指令格式如表所示。例8設(shè)Q0.0和Q0.1的初始狀態(tài)均為“0”，分析右圖所示梯形圖程序，判斷Q0.0和Q0.1的狀態(tài)。（a）RS觸發(fā)器指令

（b）SR觸發(fā)器指令分析

在RS和SR觸發(fā)器指令中，

若置位輸入端和復(fù)位輸入端的狀態(tài)均為“0”，則輸出信號(hào)狀態(tài)保持不變；若復(fù)位輸入端狀態(tài)為“1”，則輸出端狀態(tài)為“0”；

若置位輸入端狀態(tài)為“1”，則輸出端狀態(tài)為“1”；

若兩個(gè)輸入端的狀態(tài)均為“1”，將按照優(yōu)先級(jí)順序執(zhí)行置位或復(fù)位指令，即RS觸發(fā)器的輸出端狀態(tài)為“1”，SR觸發(fā)器的輸出端狀態(tài)為“0”，故圖2-35中Q0.0和Q0.1的狀態(tài)如圖所示。10、置位位域指令與復(fù)位位域指令

單獨(dú)置位或復(fù)位一個(gè)位地址的變量時(shí)，通常使用置位和復(fù)位指令，而置位或復(fù)位多個(gè)位地址變量時(shí)，通常會(huì)使用置位位域指令和復(fù)位位域指令。置位位域指令的主要功能是為從地址“OUT”處開始的“n”位地址置位，其指令格式為

；復(fù)位位域指令的主要功能是為從地址“OUT”處開始的“n”位地址復(fù)位，其指令格式為

，它們的梯形圖程序如圖a,b所示。（a）置位位域指令

（b）復(fù)位位域指令在I0.0的上升沿時(shí)，從Q0.0開始的連續(xù)8位數(shù)據(jù)，即Q0.0～Q0.7（QB0），全部置位為1，即QB0=FFH；在I0.0的下降沿時(shí)，QB0復(fù)位，即QB0=00H，其時(shí)序圖如右圖所示。任務(wù)實(shí)施本任務(wù)主要學(xué)習(xí)各種位邏輯控制指令。使用位指令編寫一個(gè)簡單的電機(jī)啟?？刂瞥绦颍刂埔笕缦?。1.按下點(diǎn)動(dòng)按鈕，電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。2.松開點(diǎn)動(dòng)按鈕，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。3.寫出I/O分配表，畫出PLC接線原理圖及主電氣原理圖，博途中建立變量表并能夠在線監(jiān)測(cè)變量狀態(tài)。任務(wù)實(shí)施項(xiàng)目三S7-1200的基本指令任務(wù)1位邏輯指令任務(wù)2定時(shí)器及計(jì)數(shù)器指令任務(wù)3功能指令

預(yù)備知識(shí)

定時(shí)器是控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行功能的基本元件之一，能夠?qū)崿F(xiàn)較復(fù)雜的控制任務(wù)。

使用前，首先要設(shè)定定時(shí)器的預(yù)設(shè)值，用以確定定時(shí)時(shí)間。當(dāng)定時(shí)器的輸入端滿足一定條件時(shí)，當(dāng)前值以ms為單位增加，當(dāng)增加到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器發(fā)生動(dòng)作，此時(shí)對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開S7-1200系列PLC的定時(shí)器指令包括接通延時(shí)定時(shí)器指令、斷開延時(shí)定時(shí)器指令、脈沖定時(shí)器指令和保持型接通延時(shí)定時(shí)器指令4種類型，本任務(wù)介紹前兩種，后兩種將在任務(wù)二中介紹。定時(shí)器指令接通延時(shí)定時(shí)器指令（TON）主要用于單一時(shí)間間隔的定時(shí)，其指令格式如圖所示IN引腳（使能輸入端）用于啟用定時(shí)器，PT引腳用于存儲(chǔ)定時(shí)器的預(yù)設(shè)值，Q引腳用于連接定時(shí)器的狀態(tài)輸出，ET引腳用于存儲(chǔ)定時(shí)器的當(dāng)前值。1、接通延時(shí)定時(shí)器指令當(dāng)使能輸入端IN由低電平轉(zhuǎn)為高電平時(shí)，接通延時(shí)定時(shí)器的當(dāng)前值ET從0開始增加；當(dāng)增加到預(yù)設(shè)值PT時(shí)，當(dāng)前值ET保持不變，輸出端Q的狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”；當(dāng)使能輸入端IN從高電平轉(zhuǎn)為低電平時(shí)，當(dāng)前值ET清零，輸出端Q的狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”，如下圖所示。接通延時(shí)定時(shí)器指令的時(shí)序圖定時(shí)器的預(yù)設(shè)值PT可以是常數(shù)，也可以是時(shí)間類型數(shù)據(jù)塊（time）。1、接通延時(shí)定時(shí)器指令【分析】若生產(chǎn)線中有兩臺(tái)電機(jī)，按下啟動(dòng)按鈕，第一臺(tái)電機(jī)運(yùn)行30s后第二臺(tái)電機(jī)開始啟動(dòng)；按下停止按鈕，兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)停止。請(qǐng)編程實(shí)現(xiàn)該生產(chǎn)線的電機(jī)啟?？刂?。【例1】設(shè)I0.0為啟動(dòng)按鈕，I0.1為停止按鈕，第一臺(tái)電機(jī)（Q0.0）工作30s后第二臺(tái)電機(jī)（Q0.1）開始工作，因此需要延時(shí)接通定時(shí)器指令進(jìn)行定時(shí)，且預(yù)設(shè)值PT為30s。則梯形圖程序如圖所示。兩臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)同時(shí)停止的梯形圖程序斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）用于輸入端斷開后的單一時(shí)間間隔定時(shí)，其指令格式如圖所示2、斷開延時(shí)定時(shí)器指令斷開延時(shí)定時(shí)器指令的時(shí)序圖

當(dāng)使能輸入端IN由低電平轉(zhuǎn)為高電平時(shí)，輸出端Q的狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”；

當(dāng)使能輸入端IN從高電平轉(zhuǎn)為低電平后，斷電延時(shí)定時(shí)器的當(dāng)前值ET從0開始增加，當(dāng)增加到預(yù)設(shè)值PT時(shí)，輸出端Q的狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”，當(dāng)前值ET保持不變，直到下一個(gè)高電平到來，其時(shí)序圖如圖所示怎樣用斷開延時(shí)定時(shí)器指令實(shí)現(xiàn)聲控?zé)糇詣?dòng)熄滅？2、斷開延時(shí)定時(shí)器指令【分析】若生產(chǎn)線中有兩臺(tái)電機(jī)，按下啟動(dòng)按鈕后，第一臺(tái)電機(jī)開始運(yùn)行；30s后，第二臺(tái)電機(jī)開始運(yùn)行；按下停止按鈕后，第二臺(tái)電機(jī)立即停止，30s后，第一臺(tái)電機(jī)停止。請(qǐng)編程實(shí)現(xiàn)這兩臺(tái)電機(jī)的啟停控制?！纠?】設(shè)啟動(dòng)按鈕為I0.0，停止按鈕為I0.1，第一臺(tái)電機(jī)為Q0.0，第二臺(tái)電機(jī)為Q0.1，M0.0用來存儲(chǔ)電機(jī)的工作狀態(tài)。按下I0.0，Q0.0立即運(yùn)行，按下I0.1，Q0.0運(yùn)行30s后停止，故用斷電延時(shí)定時(shí)器指令；按下I0.0，Q0.1在30s后運(yùn)行，按下I0.1，Q0.1立即停止，故用接通延時(shí)定時(shí)器指令。其梯形圖程序如圖所示。脈沖定時(shí)器指令脈沖定時(shí)器指令（TP）的格式如圖所示，指令中引腳定義與接通延時(shí)定時(shí)器指令引腳定義一致3、脈沖定時(shí)器指令3、脈沖定時(shí)器指