S7-1200

PLC編程及應用技術(shù)配套課件目錄第1章可編程序控制器（PLC）基礎第2章S7-1200

PLC的硬件系統(tǒng)第3章TIAPortal軟件的使用第4章S7-1200

PLC的指令應用第5章S7-1200

PLC的程序結(jié)構(gòu)與編程方法應用第6章S7-1200

PLC的工藝功能及其應用第7章S7-1200

PLC的通信應用第8章S7-1200

PLC的SCL編程第9章S7-1200

PLC工程應用第1章可編程序控制器（PLC）基礎1.1認識PLC（可程序控制器）1.PLC是什么（a）西門子PLC（b）AB

PLC（c）三菱PLC（d）PLC是什么國際電工委員會（IEC）于1985年對可編程序控制器（PLC）作了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC實際就是一種特殊的工業(yè)控制計算機!2.PLC的歷史1231969年，美國數(shù)字設備公司（DEC）研制出了世界上第一臺PLC，即PDP-141971年日本引進這項技術(shù)，很快研制出日本第一臺PLC歐洲于1973年研制出第一臺PLC4我國從1974年開始研制，1977年國產(chǎn)PLC正式投入工業(yè)應用3.PLC的應用范圍PLC的應用范圍順序控制計數(shù)和定時控制位置控制模擬量處理數(shù)據(jù)處理通信聯(lián)網(wǎng)各行各業(yè)都有應用4.國內(nèi)知名PLC介紹深圳匯川、無錫信捷和深圳合信的PLC在應用中，其可靠性的到了驗證。在小型PLC中有較高占用率。是自主品牌的驕傲。我國臺灣地區(qū)的臺達、永宏等品牌有一定的占有率。在中低端應用中有一定的認可度。自主可控的國產(chǎn)PLC技術(shù)，及其在工業(yè)中特別是在電力等核心部門的應用，無疑對于國家工業(yè)安全至關(guān)重要。國內(nèi)PLC5.國外知名PLC介紹美

國有100多家PLC生產(chǎn)廠家。其中AB公司（羅克韋爾）的PLC產(chǎn)品規(guī)格比較齊全，主推大中型PLC，如PLC-5系列。通用電氣（GE）也是知名PLC生產(chǎn)廠商，RX3i、RX7i。大中型PLC市場份額仍然有優(yōu)勢。歐

洲德國的西門子公司、AEG公司、倍福，法國的TE公司都是歐洲著名的PLC制造商。大中型PLC市場份額仍然有優(yōu)勢。日

本小型PLC具有一定的特色，性價比較高，比較有名的品牌有三菱、歐姆龍、松下、富士、日立和東芝等，在小型機市場，日系PLC的市場份額曾經(jīng)高達70%。隨著國產(chǎn)PLC的崛起，其市場份額逐年下降。國外PLC1.2

PLC的數(shù)制和編碼1.二進制二進制二進制數(shù)的1位（bit）只能取0和1兩個不同的值，可以用來表示開關(guān)量的兩種不同的狀態(tài)，例如觸點的斷開和接通、線圈的通電和斷電、燈的亮和滅等。2.十六進制十六進制十六進制的十六個數(shù)字是0~9和A~F（對應于十進制中的10~15，字母不區(qū)分大小寫），每個十六進制數(shù)字可用4位二進制表示，例如16#A用二進制表示為2#1010。B#16#、W#16#和DW#16#分別表示十六進制的字節(jié)、字和雙字。3.八進制八進制八進制有8個不同的數(shù)碼，即0、1、2、3、4、5、6、7，逢8進1。八進制雖然在PLC的程序運算中不使用，但很多PLC的輸入繼電器和輸出繼電器使用八進制表示的。例如西門子S7-1200/1500的輸入寄存器為I0.0~I0.7、I1.0~I1.7、I2.0~I2.7…，輸出寄存器為Q0.0~Q0.7、Q1.0~Q1.7、Q2.0~Q2.7…，都是八進制。4.二進制和十六進制轉(zhuǎn)換成十進制十進制數(shù)值=【例1-1】請把16#3F08轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。解：【例1-2】請把2#1101轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。解：4.二進制和十六進制轉(zhuǎn)換成十進制簡單易行的進制轉(zhuǎn)換方法5.BCD碼8421BCD碼BCD碼是數(shù)字編碼，有多種類型，這里介紹最常用的8421BCD碼。有的PLC如西門子品牌，時間和日期都用BCD碼表示，因此BCD碼還是比較常用。BCD碼用4位二進制數(shù)（或者1位十六進制數(shù)）表示一位十進制數(shù)，例如一位十進制數(shù)

9的BCD碼是1001。4位二進制有16種組合，但BCD碼只用到前十個，而后六個（1010~1111）沒有在BCD碼中使用。十進制的數(shù)字轉(zhuǎn)換成BCD碼是很容易的，例如十進制數(shù)366轉(zhuǎn)換成十六進制BCD碼則是0366BCD。5.BCD碼6.ASCII碼ASCII碼ASCII

(American

Standard

Code

for

Information

Interchange:

美國信息交換標準代碼）是基于拉丁字母的一套電腦編碼系統(tǒng)，主要用于顯示現(xiàn)代英語和其他西歐語言。它是最通用的信息交換標準，并等同于國際標準ISO/IEC 646。ASCII第一次以規(guī)范標準的類型發(fā)表是在1967年，最后一次更新則是在1986年，到目前為止共定義了128個字符。在PLC的通信中，有時會用到ASCII碼，如西門子PLC的自由口協(xié)議通信。掌握ASCII碼是很重要的。6.ASCII碼第2章

S7-1200

PLC的硬件系統(tǒng)2.1

S7-1200

PLC的體系與安裝1.S7-1200

PLC的體系S7-1200

PLC的體系S7-1200

PLC的硬件主要包括電源模塊、CPU模塊、信號模塊、通信模塊和信號板（CB和SB）。通信模塊安裝在CPU模塊的左側(cè)，信號模塊安裝在CPU模塊的右側(cè)，西門子早期的PLC產(chǎn)品，擴展模塊只能安裝在CPU模塊的右側(cè)。2.S7-1200

PLC的擴展-本地數(shù)字量S7-1200

PLC的擴展S7-1200

PLC最多可以擴展8個信號模塊、1個信號板和3個通信模塊，最大本地數(shù)字I/O點數(shù)為284個（24+32*8+4）。本地就是不把總線擴展計算在內(nèi)信號板2.S7-1200

PLC的擴展-本地模擬量S7-1200

PLC的擴展最大本地模擬I/O點數(shù)為37個。1212C能擴展2個模塊，1個信號板，自身集成2路，最多4×2+1+2=11路；1214C能擴展4個模塊，1個信號板，自身集成2路，最多8×4+1+2=35路；1215C、1217C能擴展4個模塊，1個信號板，自身集成4路，最多8×4+1+4=37路2.S7-1200

PLC的擴展-通信S7-1200

PLC的擴展S7-1200

PROFINET最多16個IO設備，最多256個模塊；S7-1200

PROFIBUS

DP從站最多32個，最多512個模塊；DP主站和PN控制器站數(shù)據(jù)區(qū)的大小：輸入?yún)^(qū)最大1024字節(jié)，輸出區(qū)最大1024字節(jié)。模塊安裝操作演示！3.模塊安裝操作演示2.2三相異步電動機啟?？刂?.提出任務任務用S7-1200

PLC控制一臺三相異步電動機，實現(xiàn)對電動機進行的啟?？刂?。通過學習本任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，初步掌握S7-1200

CPU模塊的接線方法。2.設計電氣原理圖3.編寫控制程序2.3微型直流電動機的正反轉(zhuǎn)控制1.提出任務任務用S7-1200

PLC控制一臺微型永磁直流電動機，實現(xiàn)直流電動機的正反轉(zhuǎn)控制。通過學習本任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，掌握S7-1200CPU模塊的接線方法。2.設計電氣原理圖3.編寫控制程序2.4

S7-1200

CPU模塊及其接線1.CPU模塊的外部介紹電源接口存儲卡插槽接線連接器板載I/O的狀態(tài)LED集成以太網(wǎng)口（PROFINET連接器）運行狀態(tài)沒有拆下蓋板時的外形拆下蓋板時的外形2.CPU模塊的常規(guī)規(guī)范本地板載I/O數(shù)字量6點輸入/4點輸出8點輸入/6點輸出模擬量2路輸入過程映像存儲區(qū)大小輸入(I)1024個字節(jié)輸出(Q)1024個字節(jié)信號模塊(SM)擴展，右側(cè)擴展無28特征左側(cè)擴展最多可組態(tài)6個，100/80kHz最多可組態(tài)4個，100kHz最多可組態(tài)4個，100kHz，1MHz123.S7-1200

PLC的指示燈說明RUN

/STOP（綠色/黃色）ERROR（紅色）MAINT（黃色）斷電滅滅滅啟動、自檢或固件更新閃爍（黃和綠交替）-滅停止模式亮（黃色）--運行模式亮（綠色）--取出存儲卡亮（黃色）-閃爍錯誤亮（黃色或綠色）閃爍-請求維護強制I/O亮（黃色或綠色）-亮需要更換電池硬件出現(xiàn)故障亮（黃色）亮滅LED測試或CPU固件出現(xiàn)故障閃爍（黃和綠交替）閃爍閃爍CPU組態(tài)版本未知或不兼容亮（黃色）閃爍閃爍3.S7-1200

PLC的指示燈01Link（綠色）點亮，表示通信連接成功。02R×/T×（黃色）點亮，表示通信傳輸正在進行。4.數(shù)字量輸入端子的接線CPU

1215C輸入端子的接線（NPN）CPU

1215C輸入端子的接線（PNP）低電平有效，以輸入器件為對象；

接NPN接近開關(guān)高電平有效，以輸入器件為對象；

接PNP接近開關(guān)5.數(shù)字量輸出端子的接線CPU

1215C（DC/DC/RLY）的數(shù)字量輸出端子的接線高電平有效，響應速度快，有高速輸出時用負載電源只能直流，通常是

24VDCCPU

1215C（DC/DC/DC）的數(shù)字量輸出端子的接線無極性，響應速度慢，應用最廣泛負載電源交流、直流均可，通

常是24VDC2.5

S7-1200

PLC數(shù)字量模塊及其接線123DI：數(shù)字量輸入模塊（SM1221）。DO：數(shù)字量輸出模塊（SM1222，含直流、交流和繼電器輸出）?；旌夏K：數(shù)字量輸入/輸出模塊（SM1223，含直流、交流和繼電器）1.數(shù)字量模塊的分類2.數(shù)字量模塊的介紹數(shù)字量輸入模塊S7-1200

PLC的數(shù)字量輸入模塊主要將外部的開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成PLC可以識別的信號，通常與按鈕和接近開關(guān)等連接。數(shù)字量輸出模塊S7-1200

PLC的數(shù)字量輸出模塊主要把PLC運算的布爾結(jié)果送到外部設備，最常見的是與中間繼電器的線圈和指示燈相連接。3.數(shù)字量輸入模塊的接線NPN輸入PNP輸入高電平有效，以

輸入器件為對象；接PNP接近開關(guān)低電平有效，以輸入器件為對象；

接NPN接近開關(guān)4.數(shù)字量輸出模塊的接線（a）繼電器輸出（b）晶體管輸出（PNP）高電平有效，響應速度快，有高速輸出時用無極性，響應速度慢，應用最廣泛2.6

S7-1200

PLC數(shù)字量信號板及其接線12DI：數(shù)字量輸入信號板（SB1221）D0：數(shù)字量輸出信號板（SB1222）1.數(shù)字量信號板的分類信號板安裝在這里3混合模塊：數(shù)字量輸入/輸出模塊（SB1223）。2.數(shù)字量輸入板（SB

1221）的接線NPN輸入3.數(shù)字量輸出板（SB

1222）（a）晶體管輸出（PNP）詳細可參考《S7-1200可編程控制器系統(tǒng)手冊》2.7

S7-1200

PLC模擬量模塊及其接線123AD：模擬量輸入模塊、熱電偶和熱電阻模擬量輸入模塊（SM1231）DA：模擬量輸出模塊（SM1232）混合模塊：模擬量輸入/輸出模塊（SM1234）。1.模擬量模塊的分類2.模擬量模塊的介紹模擬量輸入模塊S7-1200

PLC的模擬量輸入模塊主要把外部的電流或者電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。模擬量輸入模塊主要與各類模擬量傳感器、變送器相連接。模擬量輸出模塊S7-1200

PLC的模擬量輸出模塊主要把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量（電流或者電壓）信號輸出，一般與變頻器或者比例控制類閥門相連接。3.模擬量輸入模塊的接線4.模擬量輸出模塊的接線5.模擬量模塊的接線舉例2.8

S7-1200

PLC模擬量信號板及其接線12AD：模擬量輸入信號板（SB1231，含熱電偶和熱電阻）DA：模擬量輸出信號板（SB1232）1.模擬量信號板的分類信號板安裝在這里2.模擬量輸入板（SB

1231）的接線3.模擬量輸出板（SB

1232）詳細可參考《S7-1200可編程控制器系統(tǒng)手冊》第3章TIA

Portal軟件的使用3.1

TIA

Portal（博途）軟件簡介1.TIA

Portal組成介紹TIA博途（Portal）軟件是西門子推出的，面向工業(yè)自動化領(lǐng)域的新一代工程軟件平臺，主要包括三個部分。SIMATIC

STEP

7用于組態(tài)SIMATIC

S7-1200、S7-1500、S7-300/400和WinAC控制器系列的工程組態(tài)軟件。SIMATIC

WinCC使用WinCC

Runtime

Advanced或SCADA系統(tǒng)WinCC

RuntimeProfessional可視化軟件。組態(tài)SIMATIC面板、SIMATIC工業(yè)PC以及標準PC的工程組態(tài)軟件。SINAMICS

StartDriveSINAMICS

StartDrive可以獨立的安裝，也可以集成安裝到TIAPortal中，TIA

Portal中必須安裝SINAMICS

StartDrive軟件才能設置變頻器的參數(shù)。1.TIA

Portal組成介紹Portal2．安裝TIA

Portal軟件的硬件條件RAM硬盤CPU屏幕分辨率項目8

GB16

GB或更大20GB固態(tài)硬盤（大于50

GB）Intel?

Core?

i3-6100U，2.30

GHzIntel?

Core?i5-6440EQ（最高3.4GHz）1024×76815.6"寬屏顯示器（1920×1080）3．安裝TIA

Portal軟件的軟件條件序號1Windows

7（64位）Windows

7

Professional

SP1Windows

7

Enterprise

SP1Windows

7

Ultimate

SP1Windows

10（64位）Windows

10

Professional

Version

1809Windows

10

Professional

Version

1903Windows

10

Enterprise

Version

1809Windows

10

Enterprise

Version

1903Windows

10

IoT

Enterprise

2015

LTSBWindows

10

IoT

Enterprise

2016

LTSBWindows

10

IoT

Enterprise

2019

LTSCWindows

Server（64位）Windows

Server

2012

R2

StdE（完全安裝）Windows

Server

2016

Standard（完全安裝）Windows

Server

2019

Standard（完全安裝234．支持的防病毒軟件123Symantec

Endpoint

Protection

14Trend

Micro

Office

Scan

12.0注：并非除以上軟件，別的防毒軟件就不能與TIA

Potal兼容！Windows

DefenderQihoo

360

"Safe

Guard

11.5"+

"VirusScanner"McAfee

Endpoint

Security

(ENS)

10.5Kaspersky

Endpoint

Security

11.15．安裝TIA

Portal軟件的注意事項注意事項Window

7、Windows

Server和Window

10操作系統(tǒng)的家庭（HOME）版和教育版都與TIA

Portal軟件（專業(yè)版）不兼容。32位操作系統(tǒng)的專業(yè)版與TIA

PortalV14及以后的軟件不兼容，TIA

Portal

V13及之前的版本與32位操作系統(tǒng)兼容。安裝TIA

Portal軟件時，最好關(guān)閉監(jiān)控和殺毒軟件。安裝軟件時，軟件的存放目錄中不能有漢字，此時彈出錯誤信息，表明目錄中有不能識別的字符。例如將軟件存放在“C:/軟件/STEP

7”目錄中就不能安裝。建議放在根目錄下安裝。這一點初學者最易忽略。5．安裝TIA

Portal軟件的注意事項注意事項在安裝TIA

Portal軟件的過程中出現(xiàn)提示“Please

restart

windows……”字樣。重啟電腦有時是可行的方案，有時計算機會重復提示重啟電腦，在這種情況下解決方案如下：在Windows的菜單命令下，單擊“開始”→“運行”，在運行對話框中輸入“regedit”，打開注冊表編輯器。選中注冊表中的HKEY_LOCAL_MACHINE\Sysytem\CurrentControlset\Control”中的“Session

manager”，刪除右側(cè)窗口的

“PendingFileRenameOperations”選項。重新安裝，就不會出現(xiàn)重啟計算機的提示了。這個解決方案也適合安裝其他的軟件。允許在同一臺計算機的同一個操作系統(tǒng)中安裝STEP7

V5.5、STEP7

V13、STEP7V14和STEP7

V15，經(jīng)典版的STEP7

V5.5和STEP7

V5.4不能安裝在同一個操作系統(tǒng)中。應安裝新版本的IE瀏覽器，安裝老版本的IE瀏覽器，會造成幫助文檔中的文字亂碼。6.Portal視圖7．項目視圖3.2用離線硬件組態(tài)法創(chuàng)建一個完整的TIA

Portal項目1.硬件組態(tài)1.硬件組態(tài)2.輸入變量表3．編寫程序4．下載、仿真和監(jiān)視3.3用在線檢測法創(chuàng)建一個完整的

TIA

Portal項目1.硬件組態(tài)1.硬件組態(tài)2.輸入變量表3．編寫程序4．下載和監(jiān)視3.4

S7-1200

PLC程序上載（上傳）1.實驗前準備將PLC與計算機用網(wǎng)線連接。PLC上電，打開計算的TIA

Portal軟件。2.新建一個空項目3．上載程序第4章

S7-1200

PLC的指令應用4.1

S7-1200

PLC的數(shù)據(jù)存儲區(qū)1.數(shù)據(jù)存儲區(qū)地址存儲區(qū)過程映像輸入?yún)^(qū)過程映像輸出區(qū)標識位存儲區(qū)物理輸入?yún)^(qū)物理輸出區(qū)掃描周期期間，CPU從模塊讀取輸入，并記錄該區(qū)域中的值掃描周期期間，程序計算輸出值并將它放入此區(qū)域，掃描結(jié)束時，CPU發(fā)送計算輸出值到輸出模塊用于存儲程序的中間計算結(jié)果外圍設備輸入?yún)^(qū)允許直接訪問中央和分布式的輸入模塊，不受掃描周期限制外圍設備輸出區(qū)允許直接訪問中央和分布式的輸入模塊，不受掃描周期限制范圍輸入（位）輸入（字節(jié)）輸入（字）輸入（雙字）輸出（位）輸出（字節(jié)）輸出（字）輸出（雙字）標識位存儲區(qū)（位）S7符號舉例功能描述IIBIWIDQQBQWQDMI0.0IB0IW0ID0Q0.0QB0QW0QD0M0.0標識位存儲區(qū)（字節(jié)）MBMB0標識位存儲區(qū)（字）MWMW0標識位存儲區(qū)（雙字）物理輸入位物理輸入字節(jié)物理輸入字

物理輸入雙字物理輸出位

物理輸出字節(jié)物理輸出字MDI:PIB:PIW:PID:PQ:PQB:PQW:PMD0I0.0:PIB0:PIW0:PID0:PQ0.0:PQB0:PQW0:P2.雙字、字、字節(jié)和位的格式位的格式位格式：I[字節(jié)地址].[位地址]。舉例I0.7,…I0.1,I0.0I1.7,

…I1.1,I1.0字節(jié)的格式I[長度][起始字節(jié)地址]。舉例IB0,IB1,IB2,IB3

IB4,IB5,IB6,IB7字的格式I[長度][起始字地址]。舉例IW0,IW2IW4,

IW6字的格式I[長度][起始雙字地址]。舉例ID0ID43.舉例1【例】如果MD0=16#1F，那么，MB0、MB1、MB2、MB3、M0.0和M3.0的數(shù)值是多少？

MD0=16#1F=16#0000001F=2#0000_0000_0000_0000_0000_0000_0001_1111，根據(jù)圖，MB0＝0；MB1＝0；MB2＝0；MB3＝16#1F=2#0001_1111。由于MB0＝0，所以M0.7~M0.0=0；又由于MB3＝16#1F=2#0001_1111，將之與M3.7~M3.0對應，所以M3.0=1。3.舉例2【例】如圖所示的梯形圖，是某初學者編寫的，請查看有無錯誤。MW10包含M10.0，當MW10=0時，M10.0會斷開4.2

S7-1200

PLC工作原理123輸入掃描。程序執(zhí)行。輸出刷新。1.PLC工作的三個階段2.PLC等效電路11.輸入掃描3.輸出刷新2.程序執(zhí)行注意SB2與I0.0觸點對應常開觸點常閉觸點3.PLC等效電路21.輸入掃描3.輸出刷新2.程序執(zhí)行注意SB2與I0.0觸點對應常閉觸點常開觸點4.3

S7-1200

PLC的數(shù)據(jù)類型1.基本數(shù)據(jù)類型（布爾、整數(shù)型和實數(shù)型）關(guān)鍵字長度（位）取值范圍/格式示例說明Bool1True或False（1或0）布爾變量Byte8B#16#0~

B#16#FF（255）字節(jié)Word16十六進制：W#16#0~

W#16#FFFF字（雙字節(jié)）DWord32十六進制：DW#16#0~

DW#16#FFFF_FFFF雙字（四字節(jié)）關(guān)鍵字長度（位）取值范圍/格式示例說明SInt8-128~1278位有符號整數(shù)Int16-32768~3276716位有符號整數(shù)DInt32-L#2147483648~

L#214748364732位有符號整數(shù)USInt80~2558位無符號整數(shù)UInt160~6553516位無符號整數(shù)UDInt320~429496729532位無符號整數(shù)Real32-3.402823E38~-1.175495E-38+1.175495E-38~+3.402823E3832位標準浮點數(shù)LReal6464位標準浮點數(shù)布爾實數(shù)整數(shù)1.基本數(shù)據(jù)類型（時間、日期和時間數(shù)據(jù)類型）Time32T#-24d20h31m23s648ms~T#+24d20h31m23s647ms時間Date2D#1990-01-01

~ D#2168-12-31TOD#00:00:00.000

~TOD#23:59:59.999最小值：DT#1990-01-01-00:00:00.000最大值：DT#2089-12-31-23:59:59.999日期Time_Of_Day4日時間Date_And_Time8日期時間時間日期和時間2.數(shù)據(jù)類型的舉例【例】請指出以下數(shù)據(jù)的含義：DINT#58、BCD#58、t#58S和P#M0.0

Byte10。1）DINT#58：表示雙整數(shù)58；2）58：表示整數(shù)58；BCD#58：表示BCD碼58；t#58s：表示IEC定時器中定時時間58s；P#M0.0

Byte

10：表示從MB0開始的10個字節(jié)。4.4復位、置位、復位域和置位域指令1.復位和置位指令復位和置位指令S：置位指令將指定的地址位置位，即變?yōu)?，并保持。R：復位指令將指定的地址位復位，即變?yōu)?，并保持。1.復位和置位指令雙線圈輸出，不允許2.復位域和置位域指令復位域和置位域指令SET_BF：“置位位域”指令，對從某個特定地址開始的多個位進行置位。RESET_BF：“復位位域”指令，可對從某個特定地址開始的多個位進行復位。2.應用舉例應用舉例【例】用置位/復位指令編寫“正轉(zhuǎn)－停－反轉(zhuǎn)”的梯形圖，其中I0.0與正轉(zhuǎn)按鈕關(guān)聯(lián)，I0.1與反轉(zhuǎn)按鈕關(guān)聯(lián)，I0.2與停止按鈕（硬件接線接常閉觸點）關(guān)聯(lián)，Q0.0是正轉(zhuǎn)輸出，Q0.1是反轉(zhuǎn)輸出。4.5

RS/SR觸發(fā)器指令及其應用S在后面是置位優(yōu)先1.RS/SR觸發(fā)器指令RS/SR觸發(fā)器指令RS（置位優(yōu)先）：復位/置位觸發(fā)器。SR（復位優(yōu)先）：置位/復位觸發(fā)器。R在后面是復位優(yōu)先2.應用舉例應用舉例【例】用置位/復位指令編寫“正轉(zhuǎn)－停－反轉(zhuǎn)”的梯形圖，其中I0.0與正轉(zhuǎn)按鈕關(guān)聯(lián)，I0.1與反轉(zhuǎn)按鈕關(guān)聯(lián)，I0.2與停止按鈕（硬件接線接常閉觸點）關(guān)聯(lián)，Q0.0是正轉(zhuǎn)輸出，Q0.1是反轉(zhuǎn)輸出。4.6上升沿和下降沿指令及其應用1.上升沿指令上升沿指令操作數(shù)1的信號狀態(tài)如從“0”變?yōu)椤?”，則RLO=1保持一個掃描周期。該

指令將比較<操作數(shù)

1>的當前信號狀態(tài)與上一次掃描的信號狀態(tài)（<操作數(shù)

2>）中。如果該指令檢測到邏輯運算結(jié)果

(RLO)從“0”變?yōu)椤?”，則說明出現(xiàn)了一個上升沿。（a）梯形圖（b）時序圖操作數(shù)2操作數(shù)1RLO上升沿2.下降沿指令（a）梯形圖（b）時序圖操作數(shù)2操作數(shù)1RLO下降沿指令操作數(shù)1的信號狀態(tài)如從“1”變?yōu)椤?”，則RLO=1保持一個掃描周期。該指令將比較<操作數(shù)

1>的當前信號狀態(tài)與上一次掃描的信號狀態(tài)（<操作數(shù)

2>）中。如果該指令檢測到邏輯運算結(jié)果

(RLO)從“1”變?yōu)椤?”，則說明出現(xiàn)了一個下降沿。下降沿3.應用舉例應用舉例【例】梯形圖如圖所示，如果當與I0.0關(guān)聯(lián)的按鈕，閉合1s鐘后彈起，請分析程序運行結(jié)果。邊沿檢測指令示例邊沿檢測指令示例時序圖3.應用舉例應用舉例【例】梯形圖如圖所示，如果當與I0.0關(guān)聯(lián)的按鈕，閉合1s鐘后彈起，請分析程序運行結(jié)果。邊沿檢測指令示例4.特別提醒不能重復不能重復不能重復4.7定時器及其應用11.指令介紹2.提出任務任務用S7-1200

PLC控制“氣炮”。“氣炮”是一種形象叫法，在工程中，混合粉

末狀物料（例如水泥廠的生料、熟料和水泥等），通常使用壓縮空氣循環(huán)和間歇供氣，將粉狀物料混合均勻。也可用“氣炮”沖擊力清理人不容易到達的灌體的內(nèi)壁。要求設計“氣炮”，實現(xiàn)通氣3秒，停2秒，如此循環(huán)。通過完成此任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，完全掌握定時器指令。3.設計電氣原理圖4.編寫控制程序4.8定時器及其應用21.指令介紹2.提出任務任務用S7-1200

PLC控制一臺鼓風機，鼓風機系統(tǒng)一般有引風機和鼓風機兩級構(gòu)成。當按下啟動按鈕之后，引風機先工作，工作5s后，鼓風機工作。按下停止按鈕之后，鼓風機先停止工作，5s之后，引風機才停止工作。通過完成此任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，初步掌握IEC定時器指令。3.設計電氣原理圖4.編寫控制程序4.9計數(shù)器指令CTU/CTD及其應用1.加計數(shù)器（CTU）計數(shù)器輸入復位，優(yōu)先于CU端預設值計數(shù)器的狀態(tài)，CV>=PV，Q輸出1，CV

<PV,Q輸出0LAD參數(shù)數(shù)據(jù)類型說明CUBOOLRBOOLPVIntQBOOLCV整數(shù)、Char、WChar、Date當前計數(shù)值2.加計數(shù)器（CTU）的應用例題【例】設計一個程序，實現(xiàn)用一個單按鈕控制一盞燈的亮和滅，即按奇數(shù)次壓下按鈕時，燈亮，偶數(shù)次壓下按鈕時，燈滅。按鈕SB1與I0.0關(guān)聯(lián)。3.減計數(shù)器（CTD）計數(shù)器輸入裝載輸入預設值使用LD=1置位輸出CV的目標值LAD參數(shù)數(shù)據(jù)類型說明CDBOOLLDBOOLPVIntQBOOL4.減計數(shù)器（CTD）應用例題【例】當I0.1閉合1次，PV值裝載到當前計數(shù)值（CV），且為3。當I0.0閉合一次，CV減1，I0.0閉合3次，CV值變?yōu)?，所以Q0.0狀態(tài)變?yōu)?。4.10密碼鎖的PLC控制1.提出任務任務用S7-1200

PLC控制密碼鎖，密碼鎖控制系統(tǒng)有5個按鈕SB1~SB5，其控制要求如下：SB1為開鎖按鈕，按下SB1按鈕，才可以開鎖。SB2、SB3為密碼按鈕，開鎖條件是：SB2壓3次，SB3壓2次；同時按下SB2、SB3有順序要求，先壓SB2，后壓SB3。SB5為不可按壓的按鈕，一旦按壓，則系統(tǒng)報警。SB4為復位按鈕，按壓SB4后，可重新進行開鎖作業(yè)，所有計數(shù)器被清零。通過完成此任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，掌握計數(shù)器指令。2.設計電氣原理圖3.編寫控制程序4.11傳送指令及其應用1.移動值指令（MOVE）例說MOVE【例】當I0.0閉合，MW20中的數(shù)值（假設為8），傳送到目的地地址MW22和MW30中，結(jié)果是MW20、MW22和MW30中的數(shù)值都是8。軟件操作演示！2.移動值指令的使用演示3.移動值指令（MOVE）的應用【例】根據(jù)圖所示電動機Y-△啟動的電氣原理圖，編寫控制程序。4.編寫程序4.編寫程序4.12比較指令及其應用1.比較指令比較指令比較指令有等于（CMP==）、不等于（CMP<>）、大于（CMP>）、小于（CMP<）、大于或等于（CMP>=）和小于或等于（CMP<=）。比較指令對輸入操作數(shù)1和操作數(shù)2進行比較，如果比較結(jié)果為真，則邏輯運算結(jié)果RLO為“1”，反之則為“0”。比較指令相當于常開觸點，條件滿足則常開觸點導通。操作數(shù)2操作數(shù)1RLO2.比較指令的選擇示意軟件操作演示！3.比較指令的選擇演示4.比較指令應用舉例應用舉例【例】十字路口的交通燈控制，當合上啟動按鈕，東西方向亮4s，閃爍2s后滅；黃燈亮2s后滅；紅燈亮8s后滅；綠燈亮4s，如此循環(huán)，而對應東西方向綠燈、紅燈、黃燈亮時，南北方向紅燈亮8s后滅；接著綠燈亮4s，閃爍2s后滅；紅燈又亮，如此循環(huán)。東西方向南北方向5.編寫程序5.編寫程序4.13轉(zhuǎn)換指令及其應用1.轉(zhuǎn)換指令（CONV）轉(zhuǎn)換指令轉(zhuǎn)換指令（CONV）是將一種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成另外一種格式進行存儲。例如，要讓一個整型數(shù)據(jù)和實數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算，一般要將整型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實數(shù)據(jù)。2.轉(zhuǎn)換指令的選擇示意軟件操作演示！3.轉(zhuǎn)換指令的選擇演示4.取整指令（ROUND）取整指令--四舍五入“取整”指令將輸入IN的值四舍五入取整為最接近的整數(shù)。這兩條指令，在此作用是等價的。5.標準化指令（NORM_X）標準化指令（NORM_X）使用“標準化”指令，可將輸入VALUE中變量的值映射到線性標尺對其進行標準化。實際上就是轉(zhuǎn)換成0.0~1.0之間。為使用SACLE_X做準備。6.縮放指令（SCALE_X）縮放指令（SCALE_X）使用“縮放”指令，通過將輸入VALUE的值映射到指定的值范圍來對其進行縮放。一般是把0.0~1.0之間數(shù)轉(zhuǎn)換成所需要的的范圍，常在NORM_X后使用。7.轉(zhuǎn)換指令應用舉例應用舉例【例】編寫測量信號發(fā)生器的電壓（0~10V）的程序。標準化成0.0~1.0。放大到成0.0~10.0。4.14直流電動機溫度監(jiān)控和調(diào)速的控制1.提出任務任務用S7-1200

PLC控制直流電動機的速度和正反轉(zhuǎn)，并監(jiān)控直流電動機的實時溫度。通過完成此任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，掌握模擬量模塊和轉(zhuǎn)換指令的使用。2.設計電氣原理圖序號端子功能說明序號端子功能說明BAT+驅(qū)動器的供電電源+24V7S3+5V輸出GND驅(qū)動器的供電電源0V8COM數(shù)字量信號地，公共端子OUT+直流電動機正極9DIR電動機的換向控制OUT-直流電動機負極10EN電動機的啟?？刂芐1模擬量信號地11BRAKE電動機的剎車控制S2模擬量信號輸入+，用于速度給定2.設計電氣原理圖3.編寫控制程序3.編寫控制程序4.15數(shù)學函數(shù)指令及其應用1.數(shù)學函數(shù)指令數(shù)學函數(shù)指令數(shù)學函數(shù)指令非常重要，主要包含加、減、乘、除、三角函數(shù)、反三角函數(shù)、乘方、開方、對數(shù)、求絕對值、求最大值、求最小值和PID等指令，在模擬量的處理、PID控制等很多場合都要用到數(shù)學函數(shù)指令。修改指令的類型和數(shù)據(jù)類型。增加和刪除輸入端。2.數(shù)學函數(shù)指令的注意事項軟件操作演示！3.數(shù)學函數(shù)指令的使用演示4.計算指令（CALCULATE）計算指令（CALCULATE）使用“計算”指令定義并執(zhí)行表達式，根據(jù)所選數(shù)據(jù)類型計算數(shù)學運算或復雜邏輯運算，簡而言之，就是把加、減、乘、除和三角函數(shù)的關(guān)系式用一個表達式進行計算，可以大幅減少程序量。更加簡潔清晰。5.數(shù)學函數(shù)指令應用舉例應用舉例【例】將53英寸（in）轉(zhuǎn)換成以毫米（mm）為單位的整數(shù)，請設計控制程序。4.16三擋電爐加熱的PLC控制1.ADD加法指令介紹1.提出任務任務用S7-1200

PLC控制三擋電爐加熱。有一個電爐，加熱功率有1000W、2000W和3000W三個檔次，電爐有1000W和2000W兩種電加熱絲。要求用一個按鈕選擇三個加熱擋，當按一次按鈕時，1000W電阻絲加熱，即第一擋；當按兩次按鈕時，2000W電阻絲加熱，即第二擋；當按三次按鈕時，1000W和2000W電阻絲同時加熱，即第三擋；當按四次按鈕時

停止加熱。通過完成此任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，掌握數(shù)學函數(shù)指令的使用。2.設計電氣原理圖這里如用固態(tài)繼電器，則可以直接連到CPU模塊的輸出端。3.編寫控制程序改進前QB0=100000001QB0=200000010QB0=300000011只需要5個或8個輸出點，不符合工程規(guī)范。3.編寫控制程序改進后M20.1M20.0MB20=100000001MB20=200000010MB20=300000011只需要2個輸出點，符合工程規(guī)范。4.17彩燈花樣的PLC控制1.ROL指令介紹2.提出任務任務用S7-1200

PLC控制彩燈花樣。有16盞燈，PLC上電后壓下啟動按鈕，1~4盞亮，1s后5~8盞亮，1~4盞滅，如此不斷循環(huán)。當壓下停止按鈕，再壓啟動按鈕，則從頭開始循環(huán)亮燈。通過完成此任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，掌握移位、循環(huán)和比較指令的使用。3.設計電氣原理圖4.編寫控制程序第5章

S7-1200

PLC的程序結(jié)構(gòu)與編程方法應用5.1函數(shù)（FC）及其應用1.塊的結(jié)構(gòu)全局變量全局變量：可以在CPU的整個范圍內(nèi)被所有的程序塊調(diào)用，例如OB（組織塊）、

FC（函數(shù)）和FB（函數(shù)塊）中使用，在某一個程序塊中賦值后，在其他的程序塊中可以讀出，沒有使用限制。全局變量包括I、Q、M、T、C、DB、I:P和Q:P等數(shù)據(jù)區(qū)。例如“Start”的地址是I0.0，全局變量用雙引號引用。區(qū)域變量區(qū)域變量：只能在所屬塊（OB、FC和FB）范圍內(nèi)調(diào)用，在程序塊調(diào)用時有效，程序塊調(diào)用完成后被釋放，所以不能被其他程序塊調(diào)用，本地數(shù)據(jù)區(qū)（L）中的變量為區(qū)域變量，例如每個程序塊中的臨時變量都屬于區(qū)域變量。這個概念和計算機高級語言VB、C語言中的局部變量概念相同。例如#Start的地址是L10.0，區(qū)域變量前面加井號#。1.塊的結(jié)構(gòu)輸入輸出輸入/輸出靜態(tài)局部數(shù)據(jù)臨時局部數(shù)據(jù)局部數(shù)據(jù)名稱參數(shù)類型InputOutputIn_Out為調(diào)用模塊提供數(shù)據(jù)，輸入給邏輯模塊從邏輯模塊輸出數(shù)據(jù)結(jié)果參數(shù)值既可以輸入，也可以輸出靜態(tài)局部數(shù)據(jù)存儲在背景數(shù)據(jù)塊中，塊調(diào)用結(jié)束后，變量被保留（FB有，F(xiàn)C無）臨時局部數(shù)據(jù)存儲L堆棧中，塊執(zhí)行結(jié)束后，變量消失StaticTemp2.FC的概念FC的概念函數(shù)（FC）是用戶編寫的程序塊，是不帶存儲器的代碼塊。由于沒有可以存儲塊參數(shù)值的數(shù)據(jù)存儲器。因此，調(diào)用函數(shù)時，必須給所有形參分配實參。局域變量表里有：Input（輸入?yún)?shù)）、Output（輸出參數(shù)）、In_Out（輸入/輸出參數(shù)）、Temp（臨時數(shù)據(jù)）、Return（返回值Ret_Val）。不可不賦值實參形參3.FC的應用舉例應用舉例【例】用函數(shù)FC實現(xiàn)電動機的啟?？刂?。輸入輸出FC1中的梯形圖變量表里3.FC的應用舉例OB1中的梯形圖5.2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制-用FC實現(xiàn)1.提出任務任

務用S7-1200

PLC控制一臺三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)，要求使用函數(shù)。通過完成該任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，掌握函數(shù)的編程方法。2.設計電氣原理圖3.編寫控制程序FC1中的程序和參數(shù)表3.編寫控制程序OB1中的程序5.3組織塊（OB）及其應用1.中斷的概述中斷過程中斷處理用來實現(xiàn)對特殊內(nèi)部事件或外部事件的快速響應。CPU檢測到中斷請求時，立即響應中斷，調(diào)用中斷源對應的中斷程序，即組織塊OB。執(zhí)行完中斷程序后，返回被中斷的程序處繼續(xù)執(zhí)行程序。例如在執(zhí)行主程序OB1塊時，時間中斷塊OB10可以中斷主程序塊OB1正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷程序塊OB10中的程序，當中斷程序塊中的程序執(zhí)行完成后，再轉(zhuǎn)到主程序塊OB1中，從斷點處執(zhí)行主程序。中斷返回執(zhí)行中斷程序

OB10主程序OB1繼續(xù)執(zhí)行主程序中斷請求中斷響應1.中斷的概述OB的優(yōu)先級執(zhí)行一個組織塊OB的調(diào)用可以中斷另一個OB的執(zhí)行。一個OB是否允許另一個OB中斷取決于其優(yōu)先級。S7-1200PLC支持優(yōu)先級共有26個，2最低，26最高。高優(yōu)先級的OB可以中斷低優(yōu)先級的OB。例如OB10的優(yōu)先級是2，所以OB10可以中斷OB1。中斷返回執(zhí)行中斷程序

OB10主程序OB1繼續(xù)執(zhí)行主程序中斷請求中斷響應

中斷響應中斷返回執(zhí)行中斷程序

OB401.中斷的概述事件源的類型啟動1100,>=

123≥011,>=

123≥1210~17，>=

123最多2個3（取決于版本）20~23，>=

123最多4個8（取決于版本）30~38，>=

123最多4個1840~47，>=

123最多50個22800或1582

0或1683

0或1686

0或12.啟動組織塊及其應用啟動組織塊（Startup）啟動組織塊（Startup）在PLC的工作模式從STOP切換到RUN時執(zhí)行一次。完成啟動組織塊掃描后，將執(zhí)行主程序循環(huán)組織塊（如OB1）?！纠烤帉懸欢纬跏蓟绦?，將CPU

1211C的MB20～MB23單元清零。2.啟動組織塊及其應用OB100中的梯形圖接著實際操作演示！3.實際操作演示4.循環(huán)中斷組織塊的應用循環(huán)中斷組織塊的應用所謂循環(huán)中斷就是經(jīng)過一段固定的時間間隔中斷用戶程序，不受掃描周期限制，循環(huán)中斷很常用，例如PID運算時較常用?！纠棵扛?00ms時間，CPU

1211C采集一次通道0上的模擬量數(shù)據(jù)。4.循環(huán)中斷組織塊的應用OB1中的梯形圖OB30中的梯形圖5.4數(shù)字濾波控制程序設計-用FC實現(xiàn)1.提出任務任務用S7-1200PLC進行數(shù)字濾波。某系統(tǒng)采集一路模擬量（溫度），溫度傳感器的測量范圍是0~100℃，要求對溫度值進行數(shù)字濾波，算法是：把最新的三次采樣數(shù)值相加，取平均值，即是最終溫度值，當溫度超過90℃時報警，每100ms采集一次溫度。通過完成該任務，了解數(shù)字濾波的原理，掌握函數(shù)和組織塊的應用。2.設計電氣原理圖3.編寫控制程序FC1中的程序和參數(shù)表3.編寫控制程序OB1中的程序OB30中的程序5.5數(shù)據(jù)塊（DB）及其應用1.數(shù)據(jù)塊（DB）簡介數(shù)據(jù)塊（DB）簡介數(shù)據(jù)塊用于存儲用戶數(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(shù)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)。S7-1200

PLC的優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊的存儲空間要比非優(yōu)化數(shù)據(jù)塊的空間大得多，但其存儲空間與CPU的類型有關(guān)。1.數(shù)據(jù)塊（DB）簡介--優(yōu)化訪問特點123優(yōu)化訪問速度快。地址由系統(tǒng)分配。只能符號尋址，沒有具體的地址，不能直接由地址尋址功能多。2.數(shù)據(jù)塊的尋址非優(yōu)化訪問的絕對地址訪問雙字：

DB1.DBD0。字：

DB1.DBW0。字節(jié)：

DB1.DBB0。位：

DB1.DBX0.1。優(yōu)化訪問的片段（SLICE）訪問雙字：DB1.a.%D0。字：DB1.a.%W0。字節(jié)：DB1.a.%B0。位：DB1.a.%X0。絕對地址和符號訪問片段訪問和符號訪問2.數(shù)據(jù)塊的尋址3.全局數(shù)據(jù)塊（DB）及其應用全局數(shù)據(jù)塊（DB）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)建后才可以在程序中使用?！纠坑脭?shù)據(jù)塊實現(xiàn)電動機的啟停控制。3.全局數(shù)據(jù)塊（DB）及其應用OB1中的梯形圖創(chuàng)建完成后及時編譯接著實際操作演示！4.實際操作演示5.數(shù)組DB及其應用數(shù)組DB及其應用數(shù)組DB是一種特殊類型的全局數(shù)據(jù)塊，它包含一個任意數(shù)據(jù)類型的數(shù)組。其數(shù)據(jù)類型可以為基本數(shù)據(jù)類型，也可以是PLC數(shù)據(jù)類型的數(shù)組。【例】用數(shù)據(jù)塊創(chuàng)建一個數(shù)組ary[0..5]，數(shù)組中包含6個整數(shù)，并編寫程序把模擬量通道IW752:P采集的數(shù)據(jù)保存到數(shù)組的第3個整數(shù)中。5.數(shù)組DB及其應用5.6函數(shù)塊（FB）及其應用1.函數(shù)塊（FB）的簡介函數(shù)塊（FB）的簡介函數(shù)塊（FB）屬于編程者自己編程的塊。函數(shù)塊是一種“帶內(nèi)存”的塊。分配數(shù)據(jù)塊作為其內(nèi)存（背景數(shù)據(jù)塊）。傳送到FB的參數(shù)和靜態(tài)變量保存在實例DB中。臨時局部數(shù)據(jù)則保存在本地數(shù)據(jù)堆棧中。執(zhí)行完FB時，不會丟失DB中保存的數(shù)據(jù)。但執(zhí)行完FB時，會丟失保存在本地數(shù)據(jù)堆棧中的數(shù)據(jù)。2．函數(shù)塊（FB）的應用函數(shù)塊（FB）【例】用函數(shù)塊FB，實現(xiàn)軟啟動器的啟?？刂啤Ｆ潆姎庠韴D如圖所示，啟動的前8秒使用軟啟動器，之后軟啟動器從主回路移除，全壓運行。2．函數(shù)塊（FB）的應用2．函數(shù)塊（FB）的應用參數(shù)表FB1中的梯形圖2．函數(shù)塊（FB）的應用OB1中的梯形圖4.FC和FB的主要異同點123函數(shù)FC和函數(shù)塊FB都類似于子程序，這是其最明顯的共同點。函數(shù)塊有靜態(tài)局部數(shù)據(jù)，而函數(shù)沒有靜態(tài)局部數(shù)據(jù)。函數(shù)塊有背景數(shù)據(jù)塊，而函數(shù)沒有。4不能給函數(shù)的局部變量設置初始值，可以給函數(shù)塊的局部變量（不包括TEMP）設置初始值。5.7三相異步電動機星-三角啟動控制-用FB實現(xiàn)1.提出任務任

務用S7-1200

PLC控制一臺三相異步電動機的星-三角啟動。要求使用函數(shù)塊和多重實例背景。通過完成該任務，了解一個PLC控制項目的實施的基本步驟，掌握數(shù)據(jù)塊和函數(shù)塊的使用方法。2.設計電氣原理圖星型連接三相繞組交于一點。三角形連接三相繞組首尾相連。接線圖接線圖原理圖原理圖2.設計電氣原理圖3.編寫控制程序FB1中的程序和參數(shù)表3.編寫控制程序OB1中的程序5.8功能圖的設計方法1.功能圖的概念功能圖的概念功能圖（SFC）是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特征的一種圖解表示方法。它具有簡單、直觀等特點，不涉及控制功能的具體技術(shù)，是一種通用的語言。功能圖是設計PLC順序控制程序的一種工具，適合于系統(tǒng)規(guī)模較大，程序關(guān)系較復雜的場合，特別適合于對順序操作的控制。功能圖的基本思想是：設計者按照生產(chǎn)要求，將被控設備的一個工作周期劃分成若干個工作階段（簡稱“步”），并明確表示每一步要執(zhí)行的輸出，“步”與“步”之間通過制定的條件進行轉(zhuǎn)換，在程序中，只要通過正確連接進行“步”與“步”之間的轉(zhuǎn)換，就可以完成被控設備的全部動作。1.功能圖的概念1.步一個順序控制過程可分為若干個階段，也稱為步或狀態(tài)。

系統(tǒng)初始狀態(tài)對應的步稱為初始步，初始步一般用雙線框

表示。當系統(tǒng)處于某一工作階段時，則該步處于激活狀態(tài)，稱為活動步。2.轉(zhuǎn)換條件使系統(tǒng)由當前步進入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件。4.動作在每一步中施控系統(tǒng)要發(fā)出某些“命令”，而被控系統(tǒng)要完成某些“動作”，“命令”和“動作”都稱為動作。3.有向連線步與步之間的連接線稱為“有向連線”，“有向連線”決定了狀態(tài)的轉(zhuǎn)換方向與轉(zhuǎn)換途徑。初始步轉(zhuǎn)換條件動作有向連線當I0.0閉合時，此步為活動步，執(zhí)行動作Q0.12.功能圖的結(jié)構(gòu)分類（1）單一順序2.功能圖的結(jié)構(gòu)分類（2）選擇順序2.功能圖的結(jié)構(gòu)分類（3）并行順序5.9用“啟保?！痹O計邏輯控制程序1.提出任務任

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PLC控制4盞燈。當壓下啟動按鈕SB1時，HL1燈亮1.8秒，之后滅；HL2燈亮1.8秒，之后滅；HL3燈亮1.8秒，之后滅；HL4燈亮1.8秒，之后滅，如此循環(huán)。有三種停止模式，模式1：當壓下停止按鈕SB2，完成一個工作循環(huán)后停止；模式2：當壓下停止按鈕SB2，立即停止，壓下啟動按鈕后，從停止位置開始完成剩下的邏輯；模式3：當壓下急停按鈕SB3，所有燈滅，完全復位。2.設計電氣原理圖3.編寫控制程序設計功能圖3.編寫控制程序OB1中的程序3.編寫控制程序OB1中的程序第6章

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PLC的工藝功能及其應用6.1

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PLC的高速計數(shù)器介紹1.高速計數(shù)器的工作模式高速計數(shù)器的工作模式高速計數(shù)器有5種工作模式，每個計數(shù)器都有時鐘、方向控制、復位啟動等特定輸入。對于雙向計數(shù)器，兩個時鐘都可以運行在最高頻率，高速計數(shù)器的最高計數(shù)頻率取決于CPU的類型和信號板的類型。單相計數(shù)，內(nèi)部方向控制單相計數(shù)，外部方向控制1.高速計數(shù)器的工作模式3.兩個相位計數(shù)，兩路時鐘脈沖輸入1.高速計數(shù)器的工作模式4.A/B相正交計數(shù)2.高速計數(shù)器的硬件輸入HSC1使用CPU上集成I/O或者信號板或者PTO0I0.0I4.0PTO

0I0.1I4.1PTO

0方向HSC2使用CPU上集成I/O或者信號板或者PTO1I0.2PTO

1I0.3PTO

1方向HSC3使用CPU上集成I/OI0.4I0.5HSC4使用CPU上集成I/OI0.6I0.7HSC5使用CPU上集成I/O或者信號板或者PTO0I1.0I4.0I1.1I4.1HSC6使用CPU上集成I/OI1.3I1.4單相計數(shù)，內(nèi)部方向控制時鐘單相計數(shù)，外部方向控制。時鐘方向雙向計數(shù)，兩路時鐘脈沖輸入加時鐘減時鐘A/B相正交計數(shù)A相B相監(jiān)控PTO輸出時鐘方向I0.3I0.1I0.7I0.5I1.2I1.5復位計數(shù)或頻率復位 計數(shù)計數(shù)或頻率復位 計數(shù)計數(shù)或頻率Z相 計數(shù)計數(shù)以上三張圖是關(guān)聯(lián)的3.高速計數(shù)器的尋址HSC1ID1000HSC4ID1012HSC2ID1004HSC5ID1016HSC3ID1008HSC6ID10204個字節(jié)，即ID1000，可修改1134.高速計數(shù)器指令LAD輸入/輸出參數(shù)說明HSCDIRCV

RVPERIODNEW_DIRHSC標識符1:請求新方向1:請求設置新的計數(shù)器值1:請求設置新的參考值1:請求設置新的周期值（僅限頻率測量模式）新方向，1：向上，-1：向下NEW_CV新計數(shù)器值NEW_RV新參考值NEW_PERIOD以秒為單位的新周期值（僅限頻率測量模式）1000：1s100：0.1s10：0.01sBUSY功能忙STATUS狀態(tài)代碼5.高速計數(shù)器指令介紹與應用高速計數(shù)器指令介紹與應用【例5】用高速計數(shù)器HSC1計數(shù)，當計數(shù)值達到50~100之間時報警，達到100時重新計數(shù)，報警燈Q0.0滅。5.高速計數(shù)器指令介紹與應用OB100中的梯形圖5.高速計數(shù)器指令介紹與應用OB40中的梯形圖6.2滑臺的實時位移測量-利用編碼器1.提出任務任

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PLC和光電編碼器測量滑臺運動的實時位移。光電編碼器為100線，與電動機同軸安裝，電動機的角位移和光電編碼器角位移相等，滾珠絲杠螺距是10mm，電動機每轉(zhuǎn)一圈滑臺移動10mm。硬件系統(tǒng)的示意圖如圖所示。通過完成該任務，掌握高速計數(shù)器的使用方法。2.設計電氣原理圖3.硬件組態(tài)組態(tài)高速計數(shù)器的功能修改輸入濾波時間4.編寫控制程序OB100中的程序數(shù)據(jù)塊DB_HSC.Retain4.編寫控制程序OB30的程序4.編寫控制程序OB1的程序6.3電動機的實時轉(zhuǎn)速測量-利用編碼器1.提出任務任

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PLC和光電編碼器測量電動機運動的實時轉(zhuǎn)速。光電編碼器為100線，與電動機同軸安裝，電動機的轉(zhuǎn)速和光電編碼器轉(zhuǎn)速相等。硬件系統(tǒng)的示意圖如圖所示。通過完成該任務，掌握高速計數(shù)器的使用方法。2.設計電氣原理圖3.硬件組態(tài)組態(tài)高速計數(shù)器的功能修改輸入濾波時間4.編寫控制程序OB1的程序6.4

PID參數(shù)的整定介紹1.PID參數(shù)的整定方法（1）自整定1.PID參數(shù)的整定方法經(jīng)驗法（1）對于溫度系統(tǒng)：P（%）20~60，I（分）3~10，D（分）0.5~3。（2）對于流量系統(tǒng)：P（%）40~100，I（分）0.1~1。對于壓力系統(tǒng)：P（%）30~70，I（分）0.4~3。對于液位系統(tǒng)：P（%）20~80，I（分）1~5。2.PID參數(shù)的整定實例1實例1【例】某系統(tǒng)的電爐在進行PID參數(shù)整定，其輸出曲線如圖所示，設定值和測量值重合（40攝氏度），所以有人認為PID參數(shù)整定成功，請讀者分析，并給出自己的見解。如是控制閥門，是否合適。P=10,偏小2.PID參數(shù)的整定實例2實例2【例】某系統(tǒng)的電爐在進行PID參數(shù)整定，其輸出曲線如圖所示，設定值和測量值重合（40攝氏度），所以有人認為PID參數(shù)整定成功，請讀者分析，并給出自己的見解。P=30,合適2.PID參數(shù)的整定實例3實例3【例】某系統(tǒng)的電爐在進行PID參數(shù)整定，其輸出曲線如圖所示，設定值和測量值重合（40攝氏度），所以有人認為PID參數(shù)整定成功，請讀者分析，并給出自己的見解。P=60,超調(diào)6.5摩擦焊接機的PID控制1.工作任務工作任務【例】用S7-1200

PLC控制一臺焊接機。摩擦焊接機是利用摩擦產(chǎn)生熱量，從而把兩個工件焊接為一體，其工作過程描述如下：安裝工件時，將要焊接在一起的兩根管子（工件）靠在一起，其工作示意圖如圖所示。當壓下啟動按鈕后，主油缸帶動移動夾具帶動工件2向右移動10mm，這個距離由光柵尺測量（1000個脈沖為1mm），之后，主電動機帶動旋轉(zhuǎn)夾具旋轉(zhuǎn)，5s后，主油缸帶動移動夾具帶動工件2向右移動10mm，工件1和工件2開始接觸，由于工件1是旋轉(zhuǎn)的，而工件2不旋轉(zhuǎn)，因此摩擦產(chǎn)生熱量，焊接開始。這個過程中，必須保證主油缸的壓力恒定，油壓力傳感器測量油壓力，比例壓力閥發(fā)出控制信號，由PID運算控制壓力保持恒定，保壓持續(xù)6s。焊接完成后，電動機停止旋轉(zhuǎn)。2.設計電氣原理圖3.硬件組態(tài)和工藝組態(tài)4.編寫程序OB1中的程序Manaul_Run中的程序4.編寫程序Auto_Run中的程序4.編寫程序Stop_Run中的程序OB30中的程序4.編寫程序OB100中的程序6.6步進驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理及其接線1.步進電動機的工作原理（1）步進電動機簡介步進電動機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)，是一種專門用于速度和位置精確控制的特種電動機，它旋轉(zhuǎn)是以固定的角度（稱為步距角）一步一步運行的，故稱步進電動機。1.步進電動機的工作原理（2）步進電動機工作原理當給A相通電時，定子上產(chǎn)生一個磁場，磁場的S極在上方，而轉(zhuǎn)子是永久磁

鐵，轉(zhuǎn)子磁場的N極在上方，由于定子A齒和轉(zhuǎn)子的1齒對齊，所以定子S極和轉(zhuǎn)子的

N極相吸引，因此轉(zhuǎn)子沒有切向力，轉(zhuǎn)子靜止。接著，A相繞組斷電，定子的A相磁

場消失，給B相繞組通電時，B相繞組產(chǎn)生的磁場，將轉(zhuǎn)子的位置吸引到B相的位置，因此轉(zhuǎn)子齒偏離定子齒一個角度，也就是帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。1.步進電動機的工作原理（2）步進電動機工作原理2.步進驅(qū)動器的工作原理（1）步進驅(qū)動器介紹步進驅(qū)動器是一種能使步進電動機運轉(zhuǎn)的功率放大器，能把控制器發(fā)來的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電動機的角位移，電動機的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，所以控制脈沖頻率可以精確調(diào)速，控制脈沖數(shù)就可以精確定位。這句話是PLC對步進驅(qū)動系統(tǒng)控制的核心原理！！2.步進驅(qū)動器的工作原理（2）步進驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理控制器（通常是PLC）發(fā)出脈沖信號和方向信號，步進驅(qū)動器接收這些信號，先進行環(huán)形分配和細分，然后進行功率放大，變成安培級的脈沖信號發(fā)送到步進電動機，從而控制步進電動機的速度和位移?？梢姡翰竭M驅(qū)動器的最重要的功能是環(huán)形分配和功率放大。2.步進驅(qū)動器的工作原理（2）步進驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理3.步進驅(qū)動系統(tǒng)的接線CPU模塊步進驅(qū)動器步進電動機（1）接線示意圖3.步進驅(qū)動系統(tǒng)的接線（2）接線實例6.7

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PLC運動控制的指令解讀1.MC_Power使能指令EN使能Axis已配置好的工藝對象名稱，是一個數(shù)據(jù)塊StopMode軸停止模式，有三種模式Enable為1時，軸使能；為0時，軸停止（不是上升沿）Busy標記MC_Powe指令是否處于活動狀態(tài)Error標記MC_Power指令是否產(chǎn)生錯誤ErrorID錯誤ID碼ErrorInfo錯誤信息軸在運動之前，必須運行使能指令，且一直處于激活狀態(tài)，此指令是運動控制時，必須要使用的指令。2.MC_MoveRelative相對定位軸指令相對定位軸指令MC_MoveRelative相對定位軸指令塊的執(zhí)行不需要建立參考點，只需要定

義距離、速度和方向即可。當上升沿使能Execute后，軸按照設定的速度和距離運行，其方向由距離中的正負號（+/-）決定。以當前停止的位置作為起點，指定移動方向和移動量(相對地址)進行定位動作。與參考點(參考點)無關(guān)。2.MC_MoveRelative相對定位軸指令EN使能Axis已配置好的工藝對象名稱，是一個數(shù)據(jù)塊Execute上升沿使能Distance運行距離（正或者負）Velocity定義的速度限制：啟動/停止速度≤Velocity≤最大速度Done1：已達到目標位置Busy1：正在執(zhí)行任務CommandAborted1：任務在執(zhí)行期間被另一任務中止3.MC_MoveAbsolute絕對定位軸指令絕對定位軸指令絕對定位軸塊的執(zhí)行需要建立參考點，通過定義距離、速度和方向即可。當上升沿使能Execute后，軸按照設定的速度和絕對位置運行。以原點（參考點）為基準指定位置(絕對地址)進行定位動作。絕對目標位置與起點在哪里無關(guān)。3.MC_MoveAbsolute絕對定位軸指令EN使能Axis已配置好的工藝對象名稱，是一個數(shù)據(jù)塊Execute上升沿使能Position絕對目標位置Velocity定義的速度要求為啟動/停止速度≤Velocity≤最大速度Done1：已達到目標位置Busy1：正在執(zhí)行任務CommandAborted1：任務在執(zhí)行期間被另一任務中止4.MC_Halt停止軸指令EN 使能Axis已配置好的工藝對象名稱，是一個數(shù)據(jù)塊Execute 上升沿使能Done1：速度達到零Busy1：正在執(zhí)行任務CommandAborted

1：任務在執(zhí)行期間被另一任務中止MC_Halt停止軸指令用于停止軸的運動，當上升沿使能Execute后，軸會按照已配置的減速曲線停車。5.MC_Reset錯誤確認指令EN 使能Axis已配置好的工藝對象名稱，是一個數(shù)據(jù)塊Execute 上升沿使能Restart0：用來確認錯誤1：將軸的組態(tài)從裝載存儲器下載到工作存儲器Done軸的錯誤已確認Busy

是否忙如果存在一個錯誤需要確認，必須調(diào)用錯誤確認指令，進行復位，例如軸硬件超程，處理完成后，必須復位，伺服系統(tǒng)才能運行。6.8

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PLC回參考點指令及其應用1.回參考點的概念回參考點伺服系統(tǒng)如配置增量式編碼器，則斷電后參考點丟失，如執(zhí)行絕對運動指令需要回參考點，而相對運行指令不需要回參考點?；貐⒖键c的目的就是建立電氣原點與機械原點的關(guān)系，一般使得兩者重合。2.回參考點指令的含義EN使能已配置好的工藝對象名稱，是一個數(shù)據(jù)塊上升沿使能Mode=1時：對當前軸位置的修正值Mode=0,2,3時：軸的絕對位置值回原點的模式，共4種1：任務完成1：正在執(zhí)行任務AxisExecutePositionModeDoneBusy3.回參考點的模式-直接回參考點Mode=0絕對式直接回原點3.回參考點的模式-被動回參考點Mode=2：被動回零點3.回參考點的模式-主動回參考點-方向和側(cè)回原點指令后，以軸的左邊沿停在參考點開關(guān)右側(cè)邊沿回原點指令后，以軸的右邊沿停在參考點開關(guān)左側(cè)邊沿3.回參考點的模式-主動回參考點Mode=3：主動回零點4.回參考點的應用舉例應用舉例【例】原理圖如圖所示，當壓下SB2按鈕，步進驅(qū)動系統(tǒng)開始主動回原點，回原點成功后，將一個標志位置位。OB1中的梯形圖4.回參考點的應用舉例6.9

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