工業(yè)機(jī)器人崗位能力培養(yǎng)及應(yīng)用4.1西門子S7-1200系列初認(rèn)識4.1西門子S7-1200系列初認(rèn)識2一、S7-1200PLC介紹（一）S7-1200PLC性能特點西門子S7-1200PLC是德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程控制器，具有模塊化、結(jié)構(gòu)緊湊、功能全面等特點,S7-1200控制器具有可擴(kuò)展的靈活設(shè)計，豐富的通訊接口，以及全面的集成工藝功能，因此可以作為一個組件集成在完整的綜合自動化解決方案中。（二）S7-1200PLC組成S7-1200PLC的硬件由：CPU模塊、通信模塊、信號模塊和信號板（CB和SB）構(gòu)成，S7-1200可以擴(kuò)展8個信號模塊和3個通信模塊，最多數(shù)字I/O點數(shù)284個和模擬I/O點數(shù)69個，CPU模塊左側(cè)安裝通信模塊，CPU模塊右側(cè)安裝信號模塊。4.1西門子S7-1200系列初認(rèn)識3二、S7-1200PLC的CPU模塊及配線（一）CPU模塊外部說明1.電源接口。2.存儲卡插槽。3.接線連接器。4.通道I/O狀態(tài)LED指示燈。5.集成以太網(wǎng)口（PROFINET接口）。6.運(yùn)行狀態(tài)LED指示燈。4.1西門子S7-1200系列初認(rèn)識4二、S7-1200PLC的CPU模塊及配線（二）CPU工作模式CPU有以下三種工作模式：STOP模式、STARTUP模式和RUN模式。CPU前面的狀態(tài)LED指示當(dāng)前工作模式。1、在STOP模式下，CPU不執(zhí)行任何程序，而用戶可以下載項目。2、在STARTUP模式下，執(zhí)行一次啟動OB（如果存在）。在RUN模式的啟動階段，不處理任何中斷事件。3、在RUN模式下，重復(fù)執(zhí)行掃描周期。中斷事件可能會在程序循環(huán)階段的任何點發(fā)生并進(jìn)行處理。處于RUN模式下時，無法下載任何項目。4.1西門子S7-1200系列初認(rèn)識5二、S7-1200PLC的CPU模塊及配線（三）CPU模塊配線電源輸入：L1和N接120~240V交流電壓，接地端子接地。輸入信號：將IO.0~I1.5分別接到相應(yīng)開關(guān)一側(cè)，開關(guān)另一側(cè)并聯(lián)到一起接到直流電源的正極。直流電源的負(fù)極接到1M，直流電源極性可以反過來。輸出信號：將Q0.0~Q0.4分別接到相應(yīng)線圈負(fù)載一側(cè)，負(fù)載另一側(cè)并聯(lián)到一起接到交直流電源一側(cè)，交直流電源的另一側(cè)接到1L；將Q0.5~Q1.1分別接到相應(yīng)線圈負(fù)載一側(cè)，負(fù)載另一側(cè)并聯(lián)到一起接到交直流電源一側(cè)，交直流電源的另一側(cè)接到2L。模擬量配線：①輸出2M為公共端，輸出0~20mA的直流電流信號；②輸入3M為公共端輸入0~10V的直流電壓信號4.1西門子S7-1200系列初認(rèn)識6三、S7-1200PLC硬件安裝選擇安裝方式：①水平或垂直安裝；②在設(shè)備上方和下方必須留出至少25mm的空隙，模塊前端與機(jī)柜內(nèi)壁間至少應(yīng)留出25mm的深度，保障冷卻和便于接線。4.1西門子S7-1200系列初認(rèn)識7任務(wù)實施任務(wù)實施步驟如下：1、根據(jù)具體的應(yīng)用并結(jié)合CPU模塊的常規(guī)規(guī)范，選擇合適類型的CPU模塊，I/O點數(shù)。2、采用正確的安裝方式，選擇水平或垂直安裝，將CPU模塊安裝在控制板或控制柜上。3、根據(jù)CPU類型，DC/DC/DC,AC/DC/RLY,DC/DC/RLY，進(jìn)行CPU配線操作，接線時注意電壓類型，輸入信號和輸出信號，具體參考CPU1215C配線說明。4、根據(jù)具體的應(yīng)用選擇合適的擴(kuò)展數(shù)字量模塊，擴(kuò)展模擬量模塊，信號板，電源和通信模塊。5、將擴(kuò)展數(shù)字量模塊，擴(kuò)展模擬量模塊，信號板，電源和通信模塊安裝在CPU模塊旁邊，并連接總線。6、按照有關(guān)配線要求，進(jìn)行擴(kuò)展數(shù)字量模塊，擴(kuò)展模擬量模塊，信號板，電源和通信模塊的配線安裝。工業(yè)機(jī)器人崗位能力培養(yǎng)及應(yīng)用4.2

博圖軟件及S7-1200PLC信號配置4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置9一、博途軟件簡介在使用傳統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)時，往往編輯PLC程序需要一款軟件，編輯HMI控制界面需要一款軟件，配置現(xiàn)場設(shè)備（比如變頻器）還需要一款軟件，而各部分卻需要緊密聯(lián)系才能構(gòu)成一個完整的控制系統(tǒng)。這時候如果使用一款統(tǒng)一的軟件完成上述所有的工作，將非常有益于整個系統(tǒng)的構(gòu)建。TIA博途就是一個集成有控制器、HMI和驅(qū)動裝置的工程組態(tài)平臺，可以統(tǒng)一進(jìn)行相應(yīng)的配置、編程和調(diào)試。TIA是Totallyintegratedautomation的縮寫，意思是全集成自動化，這一概念一直以來是西門子自動化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展理念。4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置10（一）項目建立1.打開博圖軟件，選擇創(chuàng)建新項目

。2.修改項目名稱及存儲路徑，然后點擊下方“創(chuàng)建”按鈕二、S7-1200PLC信號配置4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置113.添加新設(shè)備

切換至設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)菜單，選擇添加新設(shè)備，點擊“控制器”，打開SIMATICS7-1200下拉菜單，打開CPU1212CDC/DC/DC下拉菜單，選擇訂貨號6ES7212-1AE40-0XB0，點擊添加。4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置124.在項目樹中雙擊“設(shè)備組態(tài)”，添加配件及調(diào)整PLC參數(shù)5.在右側(cè)“硬件目錄”中選擇“DIDQ”,然后選擇第二個添加到PLC的右側(cè)位置。4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置136.選中PLC，將IP地址修改為所需的IP地址；4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置147.選中添加的I/O模塊，將I/O起始地址均修改為3；4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置158.在項目樹中展開“PLC變量”，然后雙擊“默認(rèn)變量表”；9.根據(jù)事先規(guī)劃好的變量及地址，添加出所需變量4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置1610.展開項目樹中“程序塊”，雙擊“添加新塊”添加一個子程序；11.選中“函數(shù)”，修改名稱，修改編程語言為“LAD”，然后點擊確定；4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置1712.在項目樹中雙擊新添加的程序塊將其打開；13.在右側(cè)“指令”列表中選擇合適的指令添加到程序段中，并將之前創(chuàng)建好的變量填入對應(yīng)的指令中；4.2博圖軟件及S7-1200PLC信號配置1814.雙擊項目樹中的主程序“Main”，打開主程序；15.在項目樹中選中需要調(diào)用的子程序，用鼠標(biāo)左鍵按住不松開，拖拽至主程序相應(yīng)位置，就完成了子程序的調(diào)用；其他子程序調(diào)用子程序方式也是如此；工業(yè)機(jī)器人崗位能力培養(yǎng)及應(yīng)用4.3西門子S7-1200PLC編程流程4.3西門子S7-1200PLC編程流程202.組態(tài)配置3.編程環(huán)境配置4.程序框架搭建1.新建項目PLC編程流程5.程序編寫6.項目下載及在線監(jiān)視21（一）新建項目1.打開博圖軟件，選擇創(chuàng)建新項目

。2.修改項目名稱及存儲路徑，然后點擊下方“創(chuàng)建”按鈕4.3西門子S7-1200PLC編程流程223.添加新設(shè)備

切換至設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)菜單，選擇添加新設(shè)備，點擊“控制器”，打開SIMATICS7-1200下拉菜單，打開CPU1212CDC/DC/DC下拉菜單，選擇訂貨號6ES7212-1AE40-0XB0，點擊添加。4.3西門子S7-1200PLC編程流程231.在項目樹中雙擊“設(shè)備組態(tài)”，添加配件及調(diào)整PLC參數(shù)2.在右側(cè)“硬件目錄”中選擇“DIDQ”,然后選擇第二個添加到PLC的右側(cè)位置。4.3西門子S7-1200PLC編程流程（二）組態(tài)配置241.雙擊CPU，找到profinet接口，以太網(wǎng)地址，點擊添加新子網(wǎng)，選擇使用路由器，將IP地址修改為192.168.0.12。網(wǎng)關(guān)和IP地址必須在同一網(wǎng)段3.選中PLC，將IP地址修改為所需的IP地址。（三）編程環(huán)境配置4.3西門子S7-1200PLC編程流程252.選中添加的I/O模塊，將I/O起始地址均修改為3；4.3西門子S7-1200PLC編程流程（四）程序框架搭建1.展開項目樹中“程序塊”，雙擊“添加新塊”添加一個子程序；2.選中“函數(shù)”，修改名稱，修改編程語言為“LAD”，然后點擊確定；4.3西門子S7-1200PLC編程流程273.雙擊項目樹中的主程序“Main”，打開主程序；4.在項目樹中選中需要調(diào)用的子程序，用鼠標(biāo)左鍵按住不松開，拖拽至主程序相應(yīng)位置，就完成了子程序的調(diào)用；其他子程序調(diào)用子程序方式也是如此；4.3西門子S7-1200PLC編程流程281.在項目樹中展開“PLC變量”，然后雙擊“默認(rèn)變量表”；2.根據(jù)事先規(guī)劃好的變量及地址，添加出所需變量（五）程序編寫4.3西門子S7-1200PLC編程流程293.在項目樹中雙擊新添加的程序塊將其打開；4.在右側(cè)“指令”列表中選擇合適的指令添加到程序段中，并將之前創(chuàng)建好的變量填入對應(yīng)的指令中；4.3西門子S7-1200PLC編程流程305.在左側(cè)項目樹中選擇整個PLC，然后點擊工具欄中的“編譯”圖標(biāo)，檢查程序是否有問題；4.3西門子S7-1200PLC編程流程316.編譯完成以后會在下方的輸出窗口中顯示相應(yīng)的提示，比如說語法錯誤，沒有保護(hù)等等。4.3西門子S7-1200PLC編程流程321.選中項目中的PLC，點擊上方的下載按鈕

，將程序下載至PLC中2.選擇好接口，開始搜索，然后選中搜索到的PLC，點擊下載4.3西門子S7-1200PLC編程流程（六）項目下載及在線監(jiān)視333.下載之前會進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果中沒有錯誤了，點擊裝載；4.3西門子S7-1200PLC編程流程344.裝載完畢后，根據(jù)實際情況選擇“無動作”或者“啟動模塊”，然后點擊“完成”；4.3西門子S7-1200PLC編程流程355.選擇PLC，點擊“轉(zhuǎn)至在線”

，監(jiān)控PLC程序；6.左側(cè)項目樹中顯示綠色圓球，表示已經(jīng)轉(zhuǎn)至在線；4.3西門子S7-1200PLC編程流程367.點擊上方的“啟用/禁用監(jiān)視”按鈕，監(jiān)控程序；8.點擊上方的“啟動CPU”按鈕

，點擊確認(rèn)，將PLC開始運(yùn)行；4.3西門子S7-1200PLC編程流程379.此時看到程序變換顏色，綠色實線表示導(dǎo)通，藍(lán)色虛線表示未導(dǎo)通；10.如需修改程序，需將PLC轉(zhuǎn)至離線，修改以后再次點擊下載即可；4.3西門子S7-1200PLC編程流程工業(yè)機(jī)器人崗位能力培養(yǎng)及應(yīng)用4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計39定義常開觸點的激活取決于相關(guān)操作數(shù)的信號狀態(tài)。當(dāng)操作數(shù)的信號狀態(tài)為“1”時，常開觸點將關(guān)閉，同時輸出的信號狀態(tài)置位為輸入的信號狀態(tài)。當(dāng)操作數(shù)的信號狀態(tài)為“0”時，不會激活常開觸點，同時該指令輸出的信號狀態(tài)復(fù)位為“0”。兩個或多個常開觸點串聯(lián)時，將逐位進(jìn)行“與”運(yùn)算。串聯(lián)時，所有觸點都閉合后才產(chǎn)生信號流。常開觸點并聯(lián)時，將逐位進(jìn)行“或”運(yùn)算。并聯(lián)時，有一個觸點閉合就會產(chǎn)生信號流。--||--：常開觸點4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計40定義常閉觸點的激活取決于相關(guān)操作數(shù)的信號狀態(tài)。當(dāng)操作數(shù)的信號狀態(tài)為“1”時，常閉觸點將打開，同時該指令輸出的信號狀態(tài)復(fù)位為“0”。當(dāng)操作數(shù)的信號狀態(tài)為“0”時，不會啟用常閉觸點，同時將該輸入的信號狀態(tài)傳輸?shù)捷敵?。兩個或多個常閉觸點串聯(lián)時，將逐位進(jìn)行“與”運(yùn)算。串聯(lián)時，所有觸點都閉合后才產(chǎn)生信號流。常閉觸點并聯(lián)時，將進(jìn)行“或”運(yùn)算。并聯(lián)時，有一個觸點閉合就會產(chǎn)生信號流。--|/|--：常閉觸點4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計41定義

使用“取反RLO”指令，可對邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)的信號狀態(tài)進(jìn)行取反。如果該指令輸入的信號狀態(tài)為“1”，則指令輸出的信號狀態(tài)為“0”。如果該指令輸入的信號狀態(tài)為“0”，則輸出的信號狀態(tài)為“1”。定義可以使用“賦值”指令來置位指定操作數(shù)的位。如果線圈輸入的邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)的信號狀態(tài)為“1”，則將指定操作數(shù)的信號狀態(tài)置位為“1”。如果線圈輸入的信號狀態(tài)為“0”，則指定操作數(shù)的位將復(fù)位為“0”。該指令不會影響RLO。線圈輸入的RLO將直接發(fā)送到輸出。--|NOT|--：取反RLO--()--:線圈4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計42定義使用“置位輸出”指令，可將指定操作數(shù)的信號狀態(tài)置位為“1”。僅當(dāng)線圈輸入的邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)為“1”時，才執(zhí)行該指令。如果信號流通過線圈（RLO=“1”），則指定的操作數(shù)置位為“1”。如果線圈輸入的RLO為“0”（沒有信號流過線圈），則指定操作數(shù)的信號狀態(tài)將保持不變。--(S)--:置位輸出4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計43--(R)--:復(fù)位輸出定義可以使用“復(fù)位輸出”指令將指定操作數(shù)的信號狀態(tài)復(fù)位為“0”。僅當(dāng)線圈輸入的邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)為“1”時，才執(zhí)行該指令。如果信號流通過線圈（RLO=“1”），則指定的操作數(shù)復(fù)位為“0”。如果線圈輸入的RLO為“0”（沒有信號流過線圈），則指定操作數(shù)的信號狀態(tài)將保持不變。4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計44--|P|--：掃描操作數(shù)的信號上升沿定義使用“掃描操作數(shù)的信號上升沿”指令，可以確定所指定操作數(shù)（<操作數(shù)1>）的信號狀態(tài)是否從“0”變?yōu)椤?”。該指令將比較<操作數(shù)1>的當(dāng)前信號狀態(tài)與上一次掃描的信號狀態(tài)，上一次掃描的信號狀態(tài)保存在邊沿存儲位（<操作數(shù)2>）中。如果該指令檢測到邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)從“0”變?yōu)椤?”，則說明出現(xiàn)了一個上升沿。4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計45定義使用“掃描操作數(shù)的信號下降沿”指令，可以確定所指定操作數(shù)（<操作數(shù)1>）的信號狀態(tài)是否從“1”變?yōu)椤?”。該指令將比較<操作數(shù)1>的當(dāng)前信號狀態(tài)與上一次掃描的信號狀態(tài)，上一次掃描的信號狀態(tài)保存在邊沿存儲器位<操作數(shù)2>中。如果該指令檢測到邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)從“1”變?yōu)椤?”，則說明出現(xiàn)了一個下降沿。--|N|--：掃描操作數(shù)的信號下降沿4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計46定義可以使用“生成接通延時”(Generateon-delay)指令將Q輸出的設(shè)置延時設(shè)定的時間PT。當(dāng)輸入IN的邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)從“0”變?yōu)椤?”（信號上升沿）時，啟動該指令。指令啟動時，預(yù)設(shè)的時間PT即開始計時。超出時間PT之后，輸出Q的信號狀態(tài)將變?yōu)椤?”。只要啟動輸入仍為“1”，輸出Q就保持置位。啟動輸入的信號狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”時，將復(fù)位輸出Q。在啟動輸入檢測到新的信號上升沿時，該定時器功能將再次啟動?？梢栽贓T輸出查詢當(dāng)前的時間值。該定時器值從T#0s開始，在達(dá)到持續(xù)時間值PT后結(jié)束。只要輸入IN的信號狀態(tài)變?yōu)椤?”，輸出ET就復(fù)位。每次調(diào)用“接通延時”指令，必須將其分配給存儲指令數(shù)據(jù)的IEC定時器。TON：生成接通延時4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計47

定義

可以使用“等于”指令判斷第一個比較值（<操作數(shù)1>）是否等于第二個比較值（<操作數(shù)2>）。如果滿足比較條件，則指令返回邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)“1”。如果不滿足比較條件，則指令返回RLO“0”。該指令的RLO通過以下方式與整個程序段中的RLO進(jìn)行邏輯運(yùn)算：串聯(lián)比較指令時，將執(zhí)行“與”運(yùn)算。并聯(lián)比較指令時，將進(jìn)行“或”運(yùn)算。在指令上方的操作數(shù)占位符中指定第一個比較值（<操作數(shù)1>）。在指令下方的操作數(shù)占位符中指定第二個比較值（<操作數(shù)2>）。如果啟用了IEC檢查，則要比較的操作數(shù)必須屬于同一數(shù)據(jù)類型。如果未啟用IEC檢查，則操作數(shù)的寬度必須相同。CMP==：等于4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計48

定義

可以使用“大于”指令確定第一個比較值（<操作數(shù)1>）是否大于第二個比較值（<操作數(shù)2>）。要比較的兩個值必須為相同的數(shù)據(jù)類型。如果滿足比較條件，則指令返回邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)“1”。如果不滿足比較條件，則指令返回RLO“0”。該指令的RLO通過以下方式與整個程序段中的RLO進(jìn)行邏輯運(yùn)算：串聯(lián)比較指令時，將執(zhí)行“與”運(yùn)算。并聯(lián)比較指令時，將進(jìn)行“或”運(yùn)算。在指令上方的操作數(shù)占位符中指定第一個比較值（<操作數(shù)1>）。在指令下方的操作數(shù)占位符中指定第二個比較值（<操作數(shù)2>）。CMP>：大于4.4S7-1200的基本指令及程序設(shè)計49定義可以使用“移動值”指令將IN輸入操作數(shù)中的內(nèi)容傳送給OUT1輸出的操作數(shù)中。始終沿地址升序方向進(jìn)行傳送。如果滿足下列條件之一，使能輸出ENO將返回信號狀態(tài)“0”：使能輸入EN的信號狀態(tài)為“0”。IN參數(shù)的數(shù)據(jù)類型與OUT1參數(shù)的指定數(shù)據(jù)類型不對應(yīng)。MOVE：移動值4.4S7-1200的基