《S7-1200PLC應(yīng)用教程第2版》課件

《S7-1200PLC應(yīng)用教程第2版》課件匯報(bào)人：AA2024-01-19AAREPORTING目錄PLC基礎(chǔ)知識(shí)S7-1200PLC硬件系統(tǒng)S7-1200PLC軟件系統(tǒng)S7-1200PLC基本指令與應(yīng)用S7-1200PLC高級(jí)功能與應(yīng)用S7-1200PLC實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)PART01PLC基礎(chǔ)知識(shí)REPORTINGAAPLC定義可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。PLC發(fā)展從最初的替代繼電器控制，到目前的工業(yè)4.0和智能制造的核心組成部分，PLC經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段，功能不斷擴(kuò)展，性能不斷提升。PLC的定義與發(fā)展PLC主要由CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、電源等部分組成。其中，CPU是PLC的核心，負(fù)責(zé)執(zhí)行用戶程序；存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)；輸入/輸出接口用于連接外部設(shè)備和傳感器?；窘M成PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，即按照一定的順序周而復(fù)始地掃描各個(gè)輸入輸出點(diǎn)，并執(zhí)行用戶程序。在每個(gè)掃描周期內(nèi)，PLC首先讀取輸入信號(hào)的狀態(tài)，然后執(zhí)行用戶程序，最后更新輸出信號(hào)的狀態(tài)。工作原理PLC的基本組成與工作原理編程語(yǔ)言PLC的編程語(yǔ)言主要有梯形圖（LD）、指令表（IL）、功能塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC）和結(jié)構(gòu)化文本（ST）五種。其中，梯形圖是最常用的編程語(yǔ)言，其表達(dá)方式直觀易懂，類似于繼電器控制電路的圖形表示。標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定了PLC的編程語(yǔ)言和標(biāo)準(zhǔn)，即IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了PLC編程語(yǔ)言的語(yǔ)法、語(yǔ)義和表達(dá)方式等方面的內(nèi)容，為不同廠商生產(chǎn)的PLC提供了統(tǒng)一的編程接口和規(guī)范。PLC的編程語(yǔ)言與標(biāo)準(zhǔn)PART02S7-1200PLC硬件系統(tǒng)REPORTINGAA作為PLC的核心部件，負(fù)責(zé)執(zhí)行用戶程序、處理數(shù)據(jù)、與外設(shè)通信等任務(wù)。CPU模塊數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸出模塊接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)字量信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部可處理的信號(hào)。將PLC內(nèi)部處理的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可接收的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。030201S7-1200PLC的硬件組成模擬量輸入模塊模擬量輸出模塊電源模塊通信模塊S7-1200PLC的硬件組成接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的模擬量信號(hào)，如溫度、壓力等，并將其轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部可處理的數(shù)字信號(hào)。為PLC各模塊提供穩(wěn)定可靠的工作電源。將PLC內(nèi)部處理的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)PLC與其他設(shè)備或系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信。電源接線輸入/輸出接線通信接線硬件組態(tài)S7-1200PLC的接線與配置01020304正確連接電源模塊，確保電源穩(wěn)定可靠。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信號(hào)類型和電平要求，選擇合適的接線方式和電纜規(guī)格。根據(jù)通信協(xié)議和傳輸距離要求，選擇合適的通信接口和電纜規(guī)格。使用TIAPortal軟件進(jìn)行硬件組態(tài)，配置CPU參數(shù)、I/O模塊參數(shù)、通信參數(shù)等。通過(guò)LED指示燈、診斷緩沖區(qū)、在線診斷等功能，快速定位硬件故障。故障診斷定期清潔PLC及其周圍環(huán)境，檢查接線是否松動(dòng)或老化，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。預(yù)防性維護(hù)對(duì)于出現(xiàn)故障的部件，及時(shí)聯(lián)系廠家進(jìn)行維修或更換，確保系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。維修與更換S7-1200PLC的硬件診斷與維護(hù)PART03S7-1200PLC軟件系統(tǒng)REPORTINGAAS7-1200PLC的軟件安裝與啟動(dòng)安裝步驟首先，從官方網(wǎng)站下載S7-1200PLC的軟件安裝包；然后，按照安裝向?qū)У奶崾局鸩酵瓿绍浖陌惭b過(guò)程；最后，根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的配置和設(shè)置。啟動(dòng)方法在安裝完成后，可以通過(guò)雙擊桌面上的快捷方式或者在開始菜單中找到S7-1200PLC軟件并單擊啟動(dòng)。S7-1200PLC的編程環(huán)境采用了直觀的圖形化界面，方便用戶進(jìn)行編程和調(diào)試。同時(shí)，該軟件還支持多種編程語(yǔ)言，如梯形圖、指令表等，以滿足不同用戶的需求。編程環(huán)境S7-1200PLC的軟件界面主要包括菜單欄、工具欄、項(xiàng)目樹、編程區(qū)、狀態(tài)欄等部分。其中，菜單欄和工具欄提供了豐富的功能和操作選項(xiàng)，項(xiàng)目樹用于展示和管理項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，編程區(qū)用于編寫和編輯程序，狀態(tài)欄則顯示當(dāng)前的操作狀態(tài)和提示信息。界面組成S7-1200PLC的編程環(huán)境與界面介紹S7-1200PLC的軟件具有硬件配置、程序編寫、調(diào)試運(yùn)行、故障診斷等基本功能。用戶可以通過(guò)該軟件對(duì)PLC進(jìn)行配置和編程，實(shí)現(xiàn)各種控制邏輯和數(shù)據(jù)處理功能。除了基本功能外，S7-1200PLC的軟件還支持多種高級(jí)功能，如網(wǎng)絡(luò)通信、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理等。這些功能可以進(jìn)一步提高PLC的性能和擴(kuò)展性，滿足復(fù)雜控制系統(tǒng)的需求。在使用S7-1200PLC的軟件時(shí)，用戶需要先創(chuàng)建或打開一個(gè)項(xiàng)目，然后根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行硬件配置和程序編寫。在編寫程序時(shí)，可以使用軟件提供的各種編程元素和工具，如變量、函數(shù)、指令等。完成編程后，可以通過(guò)軟件的調(diào)試功能對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，確保程序的正確性和可靠性。基本功能高級(jí)功能使用方法S7-1200PLC的軟件功能與使用PART04S7-1200PLC基本指令與應(yīng)用REPORTINGAA包括常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、線圈、取反等基本位操作，用于實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能。位邏輯指令定時(shí)器指令計(jì)數(shù)器指令數(shù)據(jù)處理指令提供多種定時(shí)器功能，如接通延時(shí)定時(shí)器、斷開延時(shí)定時(shí)器等，用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制。支持多種計(jì)數(shù)器類型，如增計(jì)數(shù)器、減計(jì)數(shù)器等，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)控制。包括比較、傳送、移位、循環(huán)移位等指令，用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。S7-1200PLC的基本指令介紹

S7-1200PLC的指令應(yīng)用舉例電機(jī)控制使用位邏輯指令和定時(shí)器指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)及調(diào)速控制。燈光控制通過(guò)位邏輯指令和計(jì)數(shù)器指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的閃爍、亮度調(diào)節(jié)等控制功能。溫度控制利用數(shù)據(jù)處理指令和模擬量輸入輸出模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的采集、顯示和控制。VSS7-1200PLC的程序由組織塊（OB）、功能塊（FB/FC）和數(shù)據(jù)塊（DB）等構(gòu)成。其中，OB是程序的入口點(diǎn)，F(xiàn)B/FC是實(shí)現(xiàn)特定功能的程序塊，DB用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。編程方法采用結(jié)構(gòu)化編程方法，將復(fù)雜的控制任務(wù)分解為多個(gè)簡(jiǎn)單的子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)由一個(gè)或多個(gè)FB/FC實(shí)現(xiàn)。通過(guò)調(diào)用FB/FC并傳遞參數(shù)，實(shí)現(xiàn)程序的模塊化設(shè)計(jì)和重復(fù)使用。同時(shí)，利用數(shù)據(jù)塊DB實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換。程序結(jié)構(gòu)S7-1200PLC的程序結(jié)構(gòu)與編程方法PART05S7-1200PLC高級(jí)功能與應(yīng)用REPORTINGAAS7-1200PLC支持多種數(shù)據(jù)類型，包括位、字節(jié)、字、雙字等，每種數(shù)據(jù)類型都有特定的格式和用途。數(shù)據(jù)類型與格式PLC具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理能力，可以實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能。數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理S7-1200PLC提供了多種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，如DB、MB、VW等，方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問(wèn)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與訪問(wèn)S7-1200PLC的數(shù)據(jù)處理功能通信配置與調(diào)試用戶可以通過(guò)博途軟件進(jìn)行通信配置和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和遠(yuǎn)程控制。通信接口與協(xié)議S7-1200PLC支持多種通信接口和協(xié)議，如以太網(wǎng)、PROFINET、MODBUS等，可以實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)、其他PLC、智能設(shè)備等的通信。通信安全與防護(hù)S7-1200PLC提供了多種通信安全和防護(hù)措施，如訪問(wèn)控制、數(shù)據(jù)加密等，確保通信過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性。S7-1200PLC的通信功能采用結(jié)構(gòu)化編程思想，將復(fù)雜的控制任務(wù)分解成多個(gè)簡(jiǎn)單的子任務(wù)，提高程序的可讀性和可維護(hù)性。結(jié)構(gòu)化編程利用中斷處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)事件或異常情況的快速響應(yīng)和處理。中斷處理利用高速計(jì)數(shù)器和脈沖輸出功能，實(shí)現(xiàn)高精度、高速度的位置控制和運(yùn)動(dòng)控制。高速計(jì)數(shù)器與脈沖輸出應(yīng)用PID控制算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的精確控制。PID控制算法S7-1200PLC的高級(jí)編程技巧PART06S7-1200PLC實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)REPORTINGAA通過(guò)編寫簡(jiǎn)單的程序，學(xué)習(xí)并掌握S7-1200PLC的基本指令，如位邏輯指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令等。PLC基本指令實(shí)驗(yàn)了解S7-1200PLC支持的數(shù)據(jù)類型，如布爾型、整型、浮點(diǎn)型等，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握不同類型數(shù)據(jù)在PLC程序中的使用方法。PLC數(shù)據(jù)類型實(shí)驗(yàn)通過(guò)配置S7-1200PLC的通信參數(shù)，實(shí)現(xiàn)PLC與計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備之間的通信，掌握PLC通信的基本原理和配置方法。PLC通信實(shí)驗(yàn)S7-1200PLC的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)溫度控制實(shí)驗(yàn)通過(guò)S7-1200PLC對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，了解溫度控制系統(tǒng)的組成和工作原理，掌握溫度控制算法的實(shí)現(xiàn)方法。液位控制實(shí)驗(yàn)利用S7-1200PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，了解液位控制系統(tǒng)的組成和工作原理，掌握液位控制算法的實(shí)現(xiàn)方法。電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)利用S7-1200PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)等控制功能，掌握電機(jī)控制的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。S7-1200PLC的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)123設(shè)計(jì)一個(gè)基于S7-1200PLC的自動(dòng)化生產(chǎn)