西門子S7-1200PLC編程及應(yīng)用教程 課件全套 袁學(xué)琦 第1-9章 S7-1200 PLC 硬件系統(tǒng)-S7-1200通信（LAD-SCL）

第一章

S7-1200PLC硬件系統(tǒng)PLC概述1信號板（SB）2信號模塊（SM）3通信模塊（CM）4接線方法5S7-1200PLC硬件系統(tǒng)常見問題6安裝與拆卸CPU、SB、CB、BB、SM、CM7S7-1200PLC的供電接線、信號模塊接線、通信模塊連接8第一章

S7-1200PLC硬件系統(tǒng)1.1PLC概述1、PLC的產(chǎn)生PLC全稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）。上世紀20年代，美國通用汽車公司在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)繼電器、接觸器控制系統(tǒng)存在維護調(diào)試不方便，設(shè)備體積大以及可靠性差等缺點。因此，美國數(shù)字設(shè)備公司于1969年研究出第一臺可編程控制器。隨著科技的發(fā)展PLC名稱變更為可編程序控制器（ProgrammableController），為了與PC（PersonalComputer）進行區(qū)分，故而稱為PLC。1.1PLC概述2、PLC的結(jié)構(gòu)PLC一般由CPU（中央處理器）、存儲器（系統(tǒng)程序存儲器ROM和用戶程序存儲器ROM）、輸入模塊、輸出模塊、電源、通信模塊等功能單元組成。編程方便，易于掌握功能強大，性價比高高可靠性，抗干擾能力強使用方便，適應(yīng)性強易于維護3、PLC的特點1.1PLC概述結(jié)構(gòu)化文本梯形圖功能塊圖順序功能圖文本化編程語言PLC的編程語言4、編程語言1.1PLC概述1.1PLC概述CPU模塊外形及結(jié)構(gòu)S7-1200PLC結(jié)構(gòu)緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強大的指令集，其CPU模塊將微處理器、集成的電源、輸入和輸出電路、內(nèi)置PROFINET、高速運動控制I/O等元素結(jié)合在一個緊湊的外殼中，構(gòu)建成一個功能強大的控制器。執(zhí)行用戶編寫的故障安全程序，并通過故障安全協(xié)議（PROFIsafe）與故障安全模塊進行通信。把標準型CPU和故障安全型CPU進行升級，使其能夠在一些極端環(huán)境下正常工作。標準型故障安全型SIPLUSextreme1.1PLC概述模塊供電方式輸出量輸入供電方式數(shù)字量輸出方式信號板（SB）信號板（SB）通信板（CB）電池板（BB）信號板和信號模塊信號模塊

DI/DQ模塊AI/AQ模塊熱電偶和熱電阻1.2信號板和1.3信號模塊PROFIBUS對模塊或子模塊進行尋址、診斷和報警標識系統(tǒng)支持自由口（即自由構(gòu)建）協(xié)議的PtP可提供最大的自由度和靈活性點到點1.4通信模塊CM1242-5PROFIBUSDP作為從站運行，CM1243-5PROFIBUSDP作為1類DP主站運行1.5接線方法CPU供電接線CPU1214CAC/DC/Relay供電接線圖1.5接線方法CPU供電接線CPU1214CDC/DC/Relay供電接線圖1.5接線方法CPU供電接線CPU1214CDC/DC/DC供電接線圖1.5接線方法數(shù)字量信號接線SM1223DI16x24VDC，DQ16x繼電器接線圖SM1223DI16x24VDC、DQ16x24VDC接線圖1.5接線方法模擬量信號接線SM1234AI4x13位/AQ2x14位的連接器端子抑制頻率（積分時間）所有通道的采樣時間和模塊更新時間400Hz（2.5ms）60Hz（16.6ms）50Hz（20ms）10Hz（100ms）4通道x13位SM0.625ms4.17ms5ms25ms8通道x13位SM1.25ms4.17ms5ms25ms4通道x16位SM0.417ms0.397ms0.400ms0.400ms信號模塊故障通信故障CPU故障信號板故障1.6S7-1200PLC硬件系統(tǒng)的常見問題1.6S7-1200PLC硬件系統(tǒng)的常見問題1、CPU故障S7-1200的CPU故障可能表現(xiàn)為CPU不響應(yīng)或CPU指示燈異常，CPU指示燈不同狀態(tài)對應(yīng)CPU故障的狀態(tài)說明如表1-7所示。CPU故障原因可能是由于長期使用未得到維護等CPU自身原因?qū)е?，也可能是由于程序錯誤、內(nèi)存問題等原因?qū)е?。可以重新啟動PLC并重新下載程序。如果以上方法都無法解決問題，可能需要更換CPU或?qū)で蠹夹g(shù)支持的幫助。CPU還提供了兩個可指示PROFINET通信狀態(tài)的LED。打開底部端子塊的蓋子可以看到PROFINETLED?！馤ink（綠色）點亮指示連接成功●Rx/Tx（黃色）點亮指示傳輸活動CPU和各數(shù)字量信號模塊（SM）為每個數(shù)字量輸入和輸出提供了I/OChannelLED。I/OChannel（綠色）通過點亮或熄滅來指示各輸入或輸出的狀態(tài)。說明STOP/RUN黃色/綠色ERROR紅色MAINT黃色斷電滅滅滅啟動、自檢或固件更新閃爍（黃色和綠色交替）-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●需要更換電池（如果安裝了電池板）亮（黃色或綠色）-亮硬件出現(xiàn)故障亮（黃色）亮滅LED測試或CPU固件出現(xiàn)故障閃爍（黃色和綠色交替）閃爍閃爍CPU組態(tài)版本未知或不兼容亮（黃色）閃爍閃爍1.6S7-1200PLC硬件系統(tǒng)的常見問題2、信號模塊故障S7-1200的信號模塊故障可能表現(xiàn)為輸入輸出信號異?；蚰K不響應(yīng)。如果輸入輸出信號異常，PLC接收到的輸入信號或發(fā)送到輸出端口的信號可能不正確。如果模塊不響應(yīng)，PLC將無法正常控制外部設(shè)備。信號模塊故障可能是由于輸入輸出信號線接錯、信號干擾等原因?qū)е碌?。可以嘗試重新插拔模塊或更換新的模塊，同時也要檢查輸入輸出信號線是否接錯，是否存在信號干擾等問題。信號模塊故障時，信號模塊的指示燈也會指示異常。說明DIAG（紅色/綠色）I/OChannel（紅色/綠色）現(xiàn)場側(cè)電源關(guān)閉*呈紅色閃爍呈紅色閃爍沒有組態(tài)或更新在進行中呈綠色閃爍滅模塊已組態(tài)且沒有錯誤亮（綠色）亮（綠色）錯誤狀態(tài)呈紅色閃爍

I/O錯誤（啟用診斷時）-呈紅色閃爍I/O錯誤（禁用診斷時）-亮（綠色）*狀態(tài)僅在模擬信號模塊上支持。1.6S7-1200PLC硬件系統(tǒng)的常見問題3、信號板故障各模擬量SB為各路模擬量輸入和輸出提供了I/OChannelLED。4、通信故障S7-1200的通信故障可能表現(xiàn)為通信連接不穩(wěn)定或通信協(xié)議不匹配。通信連接不穩(wěn)定，將導(dǎo)致PLC與其它設(shè)備無法正常通信，或者通信斷斷續(xù)續(xù)。通信協(xié)議不匹配，將導(dǎo)致PLC與其它設(shè)備無法交換數(shù)據(jù)。通信故障可能是由于網(wǎng)絡(luò)線路問題、設(shè)備配置問題、通信協(xié)議不匹配等原因?qū)е碌?。對于通信連接不穩(wěn)定，可以檢查網(wǎng)絡(luò)線路是否正常，接頭是否松動，線路是否老化等。對于通信協(xié)議不匹配，可以檢查設(shè)備配置是否正確，協(xié)議類型是否匹配等。說明I/OChannel（紅色/綠色）沒有組態(tài)或更新在進行中滅信號板已組態(tài)且沒有錯誤亮（綠色）I/O錯誤（啟用診斷時）呈紅色閃爍I/O錯誤（禁用診斷時）亮（綠色）1.7.1安裝與拆卸CPU任務(wù)步驟

1.安裝DIN導(dǎo)軌。每隔75mm將導(dǎo)軌固定到安裝板上。2.確保CPU和所有S7-1200設(shè)備都與電源斷開。3.將CPU掛到DIN導(dǎo)軌上方。4.拉出CPU下方的DIN導(dǎo)軌卡夾以便能將CPU安裝到導(dǎo)軌上。5.向下轉(zhuǎn)動CPU使其在導(dǎo)軌上就位。6.推入卡夾將CPU鎖定到導(dǎo)軌上。

在DIN導(dǎo)軌上安裝CPU1.7.1安裝與拆卸CPU將CPU從DIN導(dǎo)軌上卸下任務(wù)步驟

1.確保CPU和所有S7-1200設(shè)備都與電源斷開。2.從CPU（頁67）斷開I/O連接器、接線和電纜。3.將CPU和所有相連的通信模塊作為一個完整單元拆卸。所有信號模塊應(yīng)保持安裝狀態(tài)。4.如果SM已連接到CPU，則需要縮回總線連接器：-將螺絲刀放到信號模塊上方的小接頭旁。-向下按使連接器與CPU相分離。-將小接頭完全滑到右側(cè)。5.卸下CPU：-拉出DIN導(dǎo)軌卡夾從導(dǎo)軌上松開CPU。-向上轉(zhuǎn)動CPU使其脫離導(dǎo)軌，然后從系統(tǒng)中卸下CPU。

1.7.1安裝與拆卸SB、CB、BB安裝SB、CB或BB1297任務(wù)步驟

1.確保CPU和所有S7-1200設(shè)備都與電源斷開。2.卸下CPU上部和下部的端子板蓋板。3.將螺絲刀插入CPU上部接線盒蓋背面的槽中。4.輕輕將蓋直接撬起并從CPU上卸下。5.將模塊直接向下放入CPU上部的安裝位置中。6.用力將模塊壓入該位置直到卡入就位。7.重新裝上端子板蓋子。

1.7.1安裝與拆卸SB、CB、BB拆卸SB、CB或BB1297任務(wù)步驟

1.確保CPU和所有S7-1200設(shè)備都與電源斷開。2.卸下CPU上部和下部的端子板蓋板。3.用螺絲刀輕輕分離以卸下信號板連接器（如已安裝）。4.將螺絲刀插入模塊上部的槽中。5.輕輕將模塊撬起使其與CPU分離。6.不使用螺絲刀，將模塊直接從CPU上部的安裝位置中取出。7.將蓋板重新裝到CPU上。8.重新裝上端子板蓋子。

1.7.1安裝與拆卸SM安裝SM任務(wù)步驟

在安裝CPU之后安裝SM。1.確保CPU和所有S7-1200設(shè)備都與電源斷開。2.卸下CPU右側(cè)的連接器蓋：-將螺絲刀插入蓋上方的插槽中。-將其上方的蓋輕輕撬出并卸下蓋。3.收好蓋以備再次使用。

將SM連接到CPU：1.將SM裝在CPU旁邊。2.將SM掛到DIN導(dǎo)軌上方。3.拉出下方的DIN導(dǎo)軌卡夾以便將SM安裝到導(dǎo)軌上。4.向下轉(zhuǎn)動CPU旁的SM使其就位并推入下方的卡夾將SM鎖定到導(dǎo)軌上。

伸出總線連接器即為SM建立了機械和電氣連接。1.將螺絲刀放到SM上方的小接頭旁。2.將小接頭滑到最左側(cè)，使總線連接器伸到CPU中。要接著信號模塊再安裝信號模塊，請按照相同的步驟操作。任務(wù)步驟

可以在不卸下CPU或其它SM處于原位時卸下任何SM。1.確保CPU和所有S7-1200設(shè)備都與電源斷開。2.將I/O連接器和接線從SM（頁67）上卸下。3.縮回總線連接器。-將螺絲刀放到SM上方的小接頭旁。-向下按使連接器與CPU相分離。-將小接頭完全滑到右側(cè)。如果右側(cè)還有SM，則對該SM重復(fù)該步驟。

卸下SM：1.拉出下方的DIN導(dǎo)軌卡夾從導(dǎo)軌上松開SM。2.向上轉(zhuǎn)動SM使其脫離導(dǎo)軌。從系統(tǒng)中卸下SM。3.如有必要，用蓋子蓋上CPU的總線連接器以避免污染。要拆除信號模塊旁的信號模塊，請按照相同的步驟操作。1.7.1安裝與拆卸SM拆卸SM1.7.1安裝與拆卸CM或CP安裝CM或CP任務(wù)步驟

1.確保CPU和所有S7-1200設(shè)備都與電源斷開。2.請首先將CM連接到CPU上，然后再將整個組件作為一個單元安裝到DIN導(dǎo)軌或面板上。3.卸下CPU左側(cè)的總線蓋：-將螺絲刀插入總線蓋上方的插槽中。-輕輕撬出上方的蓋。4.卸下總線蓋。收好蓋以備再次使用。5.將CM或CP連接到CPU上：-使CM的總線連接器和接線柱與CPU上的孔對齊。-用力將兩個單元壓在一起直到接線柱卡入到位。6.將CPU和CP安裝到DIN導(dǎo)軌或面板上。

1.7.1安裝與拆卸CM或CP拆卸CM或CP任務(wù)步驟

將CPU和CM作為一個完整單元從DIN導(dǎo)軌或面板上卸下。1.確保CPU和所有S7-1200設(shè)備都與電源斷開。2.拆除CPU和CM上的I/O連接器和所有接線及電纜。3.對于DIN導(dǎo)軌安裝，將CPU和CM上的下部DIN導(dǎo)軌卡夾掰到伸出位置。4.從DIN導(dǎo)軌或面板上卸下CPU和CM。5.用力抓住CPU和CM，并將它們分開。

1.7.2S7-1200的供電接線、信號模塊接線、通信模塊連接CPU1214CAC/DC/RLY電源接線圖1.7.2S7-1200的供電接線、信號模塊接線、通信模塊連接CPU1214CAC/DC/RLY輸入接線圖1.7.2S7-1200的供電接線、信號模塊接線、通信模塊連接CPU1214CAC/DC/RLY輸出接線圖1.7.2S7-1200的供電接線、信號模塊接線、通信模塊連接CPU1214CAC/DC/RLY輸入輸出接線圖起立，下課！第二章

TIA博途軟件概述TIA博途軟件介紹1TIA博途軟件的安裝2TIA博途軟件的界面3易于使用及常用的工具4TIA博途軟件的安裝實操5SIMATIC_S7PLCSIM_V16的安裝實操6TIA博途軟件的卸載實操7第二章TIA博途軟件概述2.1TIA博途軟件介紹TIAPortal（TotallyIntegratedAutomationPortal）是由西門子公司開發(fā)的集成自動化工程軟件平臺。它是業(yè)內(nèi)首個采用統(tǒng)一的工程組態(tài)和軟件項目環(huán)境的自動化軟件，可用于設(shè)計、編程、調(diào)試和維護自動化系統(tǒng)，幾乎適用于所有自動化任務(wù)。TIAPortal整合了多種不同的自動化技術(shù)，包括PLC（可編程邏輯控制器）、HMI（人機界面）、驅(qū)動器、安全控制等，使工程師能夠在同一個平臺上完成整個自動化項目的開發(fā)工作。2.1TIA博途軟件介紹2001年，收購MES廠商ORSI，推出MES軟件SimaticIT,包括生產(chǎn)管理套件（ProductionSuite）實時歷史數(shù)據(jù)庫（Historian）。2003年，收購食品行業(yè)MES廠商Compex。2006年，收購石油化工行業(yè)MES廠商Berwanger。2009年，收購生物和制藥行業(yè)MES廠商ElanSoftwareSystem。2010年，整合SimaticIT；同年，推出TIA博途（全集成自動化門戶），即統(tǒng)一的組態(tài)和編程、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理和統(tǒng)一的通信，是集統(tǒng)一性和開放性于一身的自動化技術(shù)。如果說之前的TIA還停留在自動化層面，之后的TIA就演變?yōu)橹С止S從業(yè)務(wù)管理、現(xiàn)場操作到設(shè)備控制的一體化架構(gòu)。2011年，收購生物和制藥行業(yè)MES廠商ActiveTecnologiaemSistemasdeAutoma??o和Vistagy（提供復(fù)合材料分析工具Fibersim）。2014年，收購MES廠商Camstar。同年，西門子主導(dǎo)開發(fā)的SimaticITMES解決方案全部被并入SiemensPLM團隊。至今，西門子公司對TIA博途軟件進行不斷的更新?lián)Q代，已推出至V19版本。SIMATICS3SIMATICS5SIMATICS7Step7TIA19751979199420102.1TIA博途軟件介紹SIMATICSTEP7SIMATICWinCCSINAMICSStartdriveSIMOTIONSCOUTTIASIMOCODEES博途軟件平臺構(gòu)成2.1TIA博途軟件介紹2.1TIA博途軟件介紹SIMATICSTEP7SIMATICSTEP7(TIAPortal)是用于配置、編程、測試和診斷所有SIMATIC控制器（包括基于PLC或者PC的控制器）的綜合工程工具。能夠組態(tài)S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500和WinAC。2.1TIA博途軟件介紹SIMATICWinCCSIMATICWinCC（WindowsControlCenter），是用于對SIMATICHMI（HumanMachineInterface）的工程組態(tài)，硬件部分包括從基本面板到SIMATIC舒適型面板到SIMATIC基于PC解決方案在內(nèi)的全套設(shè)備，均通過SIMATICWinCC軟件進行程序設(shè)置。需要注意的是，在同一臺電腦中，有且只有一個版本的WinCC。2.1TIA博途軟件介紹SINAMICSStartdriveSINAMICSStartdrive是用于調(diào)試變頻器的組態(tài)軟件。使用SINAMICSStartdrive可進行如下操作：（1）將驅(qū)動嵌入項目，以作為單個驅(qū)動或?qū)Ⅱ?qū)動與上級控制系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)。（2）對所用功率部件、電機和編碼器進行參數(shù)配置。（3）支持配置驅(qū)動多種控制方式來控制驅(qū)動。（4）支持驅(qū)動專用功能（如自由功能塊和工藝控制器）等擴展參數(shù)設(shè)置。（5）通過驅(qū)動控制面板在線測試驅(qū)動參數(shù)設(shè)置。（6）故障診斷。2.1TIA博途軟件介紹SIMOTIONSCOUTTIASCOUT是用于運動控制系統(tǒng)的組態(tài)、參數(shù)設(shè)置、編程調(diào)試和診斷的軟件，在博途平臺上稱為ScoutTIA，目前最新的版本是ScoutTIAV5.5SP1，對應(yīng)博途V18。SCOUT功能很強大，可以對伺服驅(qū)動器進行組態(tài)、設(shè)置參數(shù)；可以對軸進行參數(shù)設(shè)置；可以編寫控制程序，支持ST、LAD、FBD等編程語言；支持PROFIBUS-DP、PROFINET、以太網(wǎng)等通信方式；支持控制系統(tǒng)的調(diào)試和診斷；SIMOTION的全面運動控制功能現(xiàn)在也可在TIAPortal中使用，包括SIMOTIONV4.4及更高版本中深度集成的驅(qū)動技術(shù)（集成驅(qū)動系統(tǒng)，IDS）。2.1TIA博途軟件介紹SIMOCODEESSIMOCODEES是博途內(nèi)用于智能電機管理的工程組態(tài)，具有電機保護、監(jiān)視、診斷和可編程控制功能。SIMOCODEES易于執(zhí)行規(guī)劃，組態(tài)可靠性高，能快速調(diào)試和設(shè)置參數(shù)，并提供診斷功能以及與維護相關(guān)的監(jiān)控功能。SIMOCODEES已集成在TIAPortal這個統(tǒng)一的工程組態(tài)平臺中，是一種高效直觀的解決方案，適用于所有自動化任務(wù)。2.1TIA博途軟件介紹博途軟件的兼容性TIAPortal軟件版本（項目擴展名）使用TIAPortal打開項目文件V10.5（.ap10）V11（.ap11）V12（.ap12）V13（.ap13）TIAPortal只能打開本版本、前一版本項目；V12、V13、V13SP1支持對前一版本項目文件的兼容模式；V13SP1開始支持將設(shè)備作為新站（硬件和軟件上傳）。V13SP1（.ap13）V14（.ap14）V14SP1（.ap14）V15（.ap15）V14SP1支持不升級打開編輯V14項目；V14、V15打開V13SP1項目時需要確認升級才能打開并升級項目文件；V13以前的項目文件需要升級到V13SP1才可以被V15、V14升級使用。2.2TIA博途軟件的安裝安裝TIA博途V16對計算機的軟硬件最低要求如下：（1）處理器：Intel?Core?i3-6100U，2.30GHz。（2）內(nèi)存：8GB。（3）硬盤：S-ATA，至少配備20GB可用空間。（4）網(wǎng)絡(luò)：100Mbps或更高。（5）屏幕分辨率：1024×768。（6）權(quán)限：管理員權(quán)限。2.2TIA博途軟件的安裝操作系統(tǒng)的支持及兼容性：Windows7（64位）：Windows7HomePremiumSP1（僅適用基礎(chǔ)版）Windows7ProfessionalSP1Windows7EnterpriseSP1Windows7UltimateSP1Windows10（64位）：Windows10HomeVersion1703（僅適用基礎(chǔ)版）Windows10ProfessionalVersion1703Windows10EnterpriseVersion1703Windows10Enterprise2016LTSBWindows10IoTEnterprise2015LTSBWindows10IoTEnterprise2016LTSB2.2TIA博途軟件的安裝安裝步驟（安裝前請關(guān)閉殺毒軟件）：（1）打開安裝軟件文件夾，以管理員身份運行；（2）安裝語言選“中文”；（3）產(chǎn)品語言選“簡體中文”；（4）產(chǎn)品組態(tài)選“典型”，可更改安裝路徑；（5）勾選兩條許可證條款；（6）勾選“接受此計算機上的安全和權(quán)限設(shè)置”選項；（7）安裝完成，重新啟動。通過MSWindows的功能卸載博途軟件的卸載通過InventoryTool卸載2.2TIA博途軟件的安裝2.2TIA博途軟件的安裝許可證的授權(quán)管理：安裝完STEP7ProfessionalV16后，開始安裝上述軟件相關(guān)密鑰，否則上述軟件只能獲得短期的試用。向當?shù)氐奈鏖T子代理購買正版軟件后能打開授權(quán)工具文件夾，同樣用管理員身份運行許可證安裝應(yīng)用程序。選中彈出窗口左側(cè)TIAPortal文件夾下的TIAPortalV16，然后在窗口右側(cè)選擇要安裝的密鑰，選擇安裝路徑后，單擊窗口中“優(yōu)先安裝”選項區(qū)域的“長密鑰”按鈕即可。若長密鑰背景為深藍色，則代表這些密鑰已經(jīng)安裝成功。2.3TIA博途軟件的界面Portal視圖1.登陸選項2.對應(yīng)操作3.編輯選項2.3TIA博途軟件的界面編輯器欄項目視圖菜單欄工具欄項目樹任務(wù)卡詳細視圖巡視窗口工作區(qū)信息窗口2.3TIA博途軟件的界面項目視圖1.菜單欄2.工具欄3.項目樹4.工作區(qū)5.任務(wù)卡6.詳細視圖7.巡視窗口8.信息窗口9.編輯器欄項目樹2.4易于使用及常用的工具TIA博途常用快捷鍵操作名稱快捷鍵操作名稱快捷鍵打開菜單欄Alt下載到設(shè)備Ctrl+L打開項目Ctrl+O默認窗口布局Shift+Alt+1保存項目Ctrl+S插入設(shè)備Alt+I+D刪除項目Ctrl+E轉(zhuǎn)至Portal視圖Alt+F7關(guān)閉項目Ctrl+W程序段Ctrl+R轉(zhuǎn)至在線Ctrl+K啟動CPUCtrl+Shift+E啟動仿真Shift+Ctrl+X停止CPUCtrl+Shift+Q2.4易于使用及常用的工具收藏夾常用指令指令名稱快捷鍵指令名稱快捷鍵常開觸點Shift+F2空功能框Shift+F5常閉觸點Shift+F3打開分支Shift+F8賦值Shift+F7嵌套閉合Shift+F92.4易于使用及常用的工具項目調(diào)試創(chuàng)建項目工程創(chuàng)建項目添加設(shè)備硬件組態(tài)編寫程序項目編譯通信設(shè)置編輯變量項目下載2.4易于使用及常用的工具創(chuàng)建項目：打開軟件，在Portal視圖中選擇“創(chuàng)建新項目”，輸入項目名稱，更改項目保存路徑或者使用系統(tǒng)默認保存路徑，然后單擊“創(chuàng)建”按鈕自動進入“新手上路”界面。添加設(shè)備：單擊“項目視圖”右側(cè)窗口的“組態(tài)設(shè)備”或左側(cè)窗口的“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”選項，在彈出窗口項目樹中單擊“添加新設(shè)備”，單擊“控制器”按鈕，雙擊項目打開SIMATICS7-1200

→CPU

→CPU1214CAC/DC/Rly，選擇與硬件相對應(yīng)訂貨號的CPU，在此選擇訂貨號為6ES7214-1BG40-0XB0的CPU，固件版本號為V4.42.4易于使用及常用的工具硬件組態(tài)：設(shè)置自動化系統(tǒng)需要對各硬件組件進行組態(tài)、分配參數(shù)和互聯(lián)?；ヂ?lián)就是在設(shè)備視圖中添加模塊，有三種視圖：網(wǎng)絡(luò)視圖、設(shè)備視圖和拓撲視圖。在設(shè)備視圖中添加模塊有兩種方式：用拖放的方式、用雙擊的方式。編輯變量：在變量表里輸入相應(yīng)的變量。編寫程序：單擊項目樹下的“程序塊”，打開“程序塊”文件夾，用鼠標雙擊主程序塊Main[OB1]，在項目樹的右側(cè)，即編程窗口中顯示程序編輯器窗口。打開程序編輯器時，自動選擇“程序段1”。2.4易于使用及常用的工具項目編譯：第一步，在項目樹中，選擇要編譯項目數(shù)據(jù)的設(shè)備；第二步，在快捷菜單的“編譯”（Compile）子菜單中，選擇所需的選項，編譯項目數(shù)據(jù)可以在巡視窗口中通過“信息”→“編譯”（Info→Compile）檢查編譯是否成功。通信設(shè)置：（1）CPU的IP設(shè)置，子網(wǎng)掩碼的值通常為255.255.255.0，CPU與編程設(shè)備的IP地址中的子網(wǎng)掩碼應(yīng)完全相同；（2）計算機網(wǎng)卡的IP設(shè)置，輸入PLC以太網(wǎng)端口默認的子網(wǎng)地址192.168.0.×,IP地址的第4個字節(jié)是子網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的地址。2.4易于使用及常用的工具項目下載：單擊工具欄上的“下載”按鈕圖，(或執(zhí)行菜單命令“在線”→“下載到設(shè)備”)打開“擴展的下載到設(shè)備”對話框。將“PG/PC接口的類型”選擇為“PN/IE”。選中復(fù)選框“顯示所有兼容的設(shè)備”，單擊“開始搜索”按鈕，選中“目標子網(wǎng)中的兼容設(shè)備”列表中的S7-1200，單擊右下角“下載”按鈕。項目調(diào)試：雙擊“添加新監(jiān)視表格”打開新監(jiān)視表格。輸入變量名稱將變量添加到監(jiān)視表格?！靶薷臑?”（ModifyTo0）將所選地址的值設(shè)置為“0”?！靶薷臑?”（ModifyTo1）將所選地址的值設(shè)置為“1”。2.5.1TIA博途軟件的安裝實操（1）打開安裝軟件文件夾，鼠標右鍵使用管理員權(quán)限運行文件夾中的“_TIA_Portal_STEP7_Prof_Safety_WINCC_Prof_V16”應(yīng)用程序，開始安裝軟件。2.5.1TIA博途軟件的安裝實操（2）最初出現(xiàn)的視窗是初始化，告知用戶初始化可能需要幾分鐘，點擊“下一步”，然后進入安裝語言對話框。（3）在選擇安裝語言對話框中，選擇“中文”，單擊“下一步”按鈕。（4）解壓縮文件夾時，選中“退出時刪除提取的文件”選項。解壓完壓縮包后，在產(chǎn)品語言對話框中，選擇“簡體中文”，單擊“下一步”按鈕。2.5.1TIA博途軟件的安裝實操（5）在產(chǎn)品組態(tài)對話框中，選擇“典型”以配置安裝程序，并勾選“創(chuàng)建桌面快捷方式”復(fù)選框。默認的安裝路徑為C盤，單擊“瀏覽”按鈕，可以設(shè)置安裝軟件的目標文件夾，選擇安裝路徑。（6）在接受所有許可證條款對話框中，勾選“本人接受所列出的許可協(xié)議中的所有條款”“本人特此確認，已閱讀并理解了有關(guān)產(chǎn)品安全操作的安全信息”選項，然后單擊“下一步”按鈕。（7）在安全控制對話框，勾選“接受次計算機上的安全和權(quán)限設(shè)置”選項，然后單擊“下一步”按鈕。2.5.1TIA博途軟件的安裝實操（8）在概覽對話框中給出了前面設(shè)置的產(chǎn)品配置、產(chǎn)品語言和安裝路徑，然后單擊“安裝”按鈕開始安裝。（9）進入安裝界面，大約需要一個小時左右時間，安裝完成。（10）安裝完成后，彈出是否重新啟動計算機信息，默認的設(shè)置是立即重新啟動計算機，單擊“重新啟動”按鈕，重新啟動計算機。2.5.2SIMATIC_S7PLCSIM_V16的安裝實操（1）打開安裝軟件文件夾，鼠標右鍵使用管理員權(quán)限運行文件夾中的“SIMATIC_S7PLCSIM_V16”應(yīng)用程序，開始安裝軟件。（2）在選擇安裝語言對話框中，選擇“中文”，單擊“下一步”按鈕。（3）解壓縮文件夾時，選中“退出時刪除提取的文件”選項。解壓完壓縮包后，在產(chǎn)品語言對話框中，選擇“簡體中文”，單擊“下一步”按鈕。（4）在產(chǎn)品組態(tài)對話框中，選擇“典型”以配置安裝程序，并勾選“創(chuàng)建桌面快捷方式”復(fù)選框。默認的安裝路徑為C盤，單擊“瀏覽”按鈕，可以設(shè)置安裝軟件的目標文件夾，選擇安裝路徑。2.5.2SIMATIC_S7PLCSIM_V16的安裝實操（5）在接受所有許可證條款對話框中，勾選“本人接受所列出的許可協(xié)議中的所有條款”“本人特此確認，已閱讀并理解了有關(guān)產(chǎn)品安全操作的安全信息”選項，然后單擊“下一步”按鈕。（6）在安全控制對話框，勾選“接受次計算機上的安全和權(quán)限設(shè)置”選項，然后單擊“下一步”按鈕。（7）在概覽對話框中給出了前面設(shè)置的產(chǎn)品配置、產(chǎn)品語言和安裝路徑，然后單擊“安裝”按鈕開始安裝。（8）安裝完成后，彈出是否重新啟動計算機信息，默認的設(shè)置是立即重新啟動計算機，選擇“否，稍后重啟計算機”按鈕。2.5.3TIA博途軟件的卸載實操（1）通常在控制面板中或使用STEP7(TIAPortal)CD光盤卸載全部的TIAPortal軟件.（2）在控制面板打開“更改/刪除程序”對話框，雙擊“SiemensTotallyIntegratedAutomationPortalV16”應(yīng)用程序。按照屏幕上的提示選擇“yes”確認此消息。（3）或者使用STEP7(TIAPortal)CD光盤進行卸載操作。插入CD到電腦的CD光驅(qū)，打開“Start.exe”文件。選擇對話框語言，然后選擇“卸載”選項，并按照屏幕上的提示操作。（4）重啟計算機，使用搜索功能，在Windows資源管理器中刪除所有的“PortalV16”文件夾。2.5.3TIA博途軟件的卸載實操（5）在Windows資源管理器中刪除“MergeSysLib.log”文件。這個文件在以下目錄中:在Windows7（標準的安裝目錄）C:\ProgramData\Siemens\Automation\Logfiles\Setup在WindowsXP（標準的安裝目錄）C:\DocumentsandSettings\AllUsers\ApplicationData\Siemens\Automation\Logfiles\Setup注意：如果“C:\ProgrammData”文件夾在電腦不可見，必須在控制面板的文件夾選項選擇“顯示隱藏的文件、文件夾和驅(qū)動器”選項。（6）使用搜索功能刪除STEP7(TIAPortal)日志文件。（7）清空回收站，卸載完成。起立，下課！第三章

S7-1200PLC編程基本概念用戶程序的執(zhí)行1數(shù)據(jù)2編程概念3變量與常量4TIA博途軟件的基本操作5第三章

S7-1200PLC編程基本概念PLC的CPU中運行兩類程序：操作系統(tǒng)和用戶程序。用戶程序是由用戶（比如現(xiàn)場的調(diào)試工程師）編寫的、完成某些特定控制任務(wù)的程序。操作系統(tǒng)是CPU的管家，它管理著CPU的所有資源并負責執(zhí)行各類任務(wù)，具體包括：1、執(zhí)行啟動任務(wù)；2、更新輸入/輸出過程映像區(qū)；3、調(diào)用用戶程序；4、檢測中斷和調(diào)用中斷組織塊；5、檢測和處理錯誤；6、管理存儲區(qū)；7、處理各種通信請求。3.1用戶程序的執(zhí)行在STARTUP（啟動）模式下，執(zhí)行一次啟動OB（如果存在）。在該模式下，CPU不會處理中斷事件。在STOP（停止）模式下，CPU處理所有通信請求（如果適用）并執(zhí)行自診斷。CPU不執(zhí)行用戶程序，過程映像也不會自動更新，此時可以下載項目。在RUN（運行）模式，程序循環(huán)OB重復(fù)執(zhí)行。RUN模式中的任意點處都可能發(fā)生中斷事件，這會導(dǎo)致相應(yīng)的中斷事件OB執(zhí)行。STOPSTARTUPRUN3.1用戶程序的執(zhí)行3.1用戶程序的執(zhí)行CPU的STARUP過程：A：將物理輸入的狀態(tài)復(fù)制到I存儲器。B：將Q輸出（映像）存儲區(qū)初始化為零、上一個值或組態(tài)的替換值將PB、PN和AS-i輸出設(shè)為零。C：將非保持性M存儲器和數(shù)據(jù)塊初始化為其初始值，并啟用組態(tài)的循環(huán)中斷事件和時鐘事件。執(zhí)行啟動OB。D：將所有中斷事件存儲到要在進入RUN模式后處理的隊列中。E：啟用Q存儲器到物理輸出的寫入操作。CPU的RUN過程：①：將Q存儲器寫入物理輸出②：將物理輸入的狀態(tài)復(fù)制到I存儲器③：執(zhí)行程序循環(huán)OB④：執(zhí)行自檢診斷⑤：在掃描周期的任何階段處理中斷和通信3.1用戶程序的執(zhí)行PLC上電后有三種方式可以選擇，如圖所示：1、不重新啟動（保持為STOP模式）：選擇該方式則上電后CPU直接進入停機模式。2、暖啟動-RUN模式：選擇該方式則CPU執(zhí)行暖啟動然后進入運行模式。3、暖啟動-斷電前的操作模式：選擇該方式則CPU執(zhí)行暖啟動然后進入停機之前的模式。如果停止之前是運行模式，則運行；如果之前是停機模式，則停機。CPU通過暖啟動進入RUN模式是不包括儲存器復(fù)位的啟動，CPU執(zhí)行暖啟動時，會初始化所有的非保持性系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)，并保留所有保持性用戶數(shù)據(jù)值。與暖啟動相對應(yīng)，斷電重啟也稱為冷啟動。冷啟動和暖啟動的過程，都屬于啟動過程。這個過程被單獨作為CPU的一種工作模式—啟動模式。3.1用戶程序的執(zhí)行PLC是采用循環(huán)掃描的工作方式，其工作過程主要分為3個階段：輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。3.1用戶程序的執(zhí)行3.1.3組織塊OB控制用戶程序的執(zhí)行。CPU中的特定事件將觸發(fā)組織塊的執(zhí)行。OB無法互相調(diào)用。FC或FB不能調(diào)用OB。只有發(fā)生診斷中斷或時間延遲這類事件才能啟動OB的執(zhí)行。CPU按照OB對應(yīng)的優(yōu)先級對其進行處理，遵從高優(yōu)先級在前低優(yōu)先級在后的順序執(zhí)行OB。1為最低優(yōu)先級，26為最高優(yōu)先級，具體優(yōu)先級見書表3-1。1、程序循環(huán)OB8、拔出或插入模塊OB15、MC-PreServo2、啟動OB9、機架或站故障OB16、MC-PostServo3、延時中斷OB10、時鐘OB4、循環(huán)中斷OB11、狀態(tài)OB5、硬件中斷OB12、更新OB6、時間錯誤中斷OB13、配置文件OB7、診斷錯誤中斷OB14、MC伺服和MC插補器OB3.1用戶程序的執(zhí)行1、程序循環(huán)OB（Programcycle）程序循環(huán)OB在CPU處于RUN模式時循環(huán)執(zhí)行。主程序塊是一種程序循環(huán)OB。程序循環(huán)事件在每個程序循環(huán)（掃描）期間發(fā)生一次，在程序循環(huán)期間，CPU寫入輸出、讀取輸入和執(zhí)行程序循環(huán)OB。用戶可在此OB處設(shè)置控制應(yīng)用的指令，也可以調(diào)用其它用戶塊。也可以擁有多個程序循環(huán)OB，CPU將按編號順序執(zhí)行這些OB。主(OB1)是默認程序循環(huán)。用戶可以刪除、也可以新建，在新建的時候用戶可以對語言進行選擇“LAD”、“FBD”、“SCL”，若系統(tǒng)已經(jīng)有了OB1的情況下新建程序循環(huán)OB，編號將從“123”開始自動續(xù)號，用戶也可以手動修改編號的值，但編號必須大于等于123。3.1用戶程序的執(zhí)行2、啟動OB（Startup）啟動OB在CPU的操作模式從STOP切換到RUN時執(zhí)行一次，包括處于RUN模式時和執(zhí)行STOP到RUN切換命令時上電。之后將開始執(zhí)行主“程序循環(huán)”O(jiān)B。在此OB塊中一般放入多段程序，用于上電復(fù)位、設(shè)備上電初始化等操作。它與系統(tǒng)存儲器位“首次循環(huán)”的效果是一樣的，如果用戶只是簡單的上電復(fù)位（程序段少，不復(fù)雜）建議用系統(tǒng)存儲器位“首次循環(huán)”放在OB1的程序段1中。啟動OB的首個編號是“100”，但創(chuàng)建多個啟動OB的話，后面的編號與程序循環(huán)OB編號順延。3.1用戶程序的執(zhí)行3、延時中斷OB（Timedelayinterrupt）指定的延時時間到達后，延時中斷OB將中斷程序的循環(huán)執(zhí)行。延時時間在擴展指令"SRT_DINT"的輸入?yún)?shù)中指定。延時事件負責中斷程序循環(huán)，以執(zhí)行相應(yīng)的延時中斷OB。一個延時事件只可連接一個延時中斷OB，CPU支持四個延時事件，分別是OB20、OB21、OB22、OB23，新建完4個延時中斷組織塊OB后，再點擊“添加新塊”，用戶會發(fā)現(xiàn)在組織塊中無法找到“Timedelayinterrupt”的選項了。3.1用戶程序的執(zhí)行4、循環(huán)中斷OB（Cyclicinterrupt）循環(huán)中斷OB是以指定的時間間隔執(zhí)行程序。最多可組態(tài)四個循環(huán)中斷時間，每個循環(huán)中斷事件對應(yīng)一個OB。請注意，循環(huán)中斷事件的優(yōu)先級比程序循環(huán)事件更高。Cyclicinterrupt循環(huán)中斷里除了循環(huán)時間還有相移，相移是使得循環(huán)中斷彼此錯開一定的相移量執(zhí)行。CPU共支持四個循環(huán)中斷事件，分別是OB30、OB31、OB32、OB33，新建完4個循環(huán)中斷組織塊OB后，再點擊“添加新塊”，用戶會發(fā)現(xiàn)在組織塊中無法找到“Cyclicinterrupt”的選項了。3.1用戶程序的執(zhí)行5、硬件中斷OB（Hardwareinterrupt）硬件中斷OB將中斷程序的循環(huán)執(zhí)行來響應(yīng)硬件事件信號。這些事件必須已在所組態(tài)硬件的屬性中定義。硬件發(fā)生變化時將觸發(fā)硬件中斷事件，S7-1200支持為每個硬件中斷事件使用一個中斷OB?？稍谠O(shè)備組態(tài)中啟用硬件事件，并在設(shè)備組態(tài)中為事件分配OB，也可在用戶程序中通過ATTACH指令進行分配。CPU支持多個硬件中斷事件。具體的可用事件由CPU型號和輸入點數(shù)決定。邊沿事件：上升沿最多16條；下降沿最多16條。HSC事件：CV=PV最多6個；方向更改最多6條；外部復(fù)位最多6條。用戶可以新建添加N個Hardwareinterrupt，編號從OB40-OB47，再建則編號從OB123開始續(xù)號。3.1用戶程序的執(zhí)行6、時間錯誤中斷OB（Timeerrorinterrupt）超出最大循環(huán)時間后，時間錯誤中斷OB將中斷程序的循環(huán)執(zhí)行。最大循環(huán)時間在PLC的屬性中被定義。當發(fā)生下列事件時操作系統(tǒng)會調(diào)用時間錯誤中斷組織塊：（1）CPU的循環(huán)時間第一次超過了循環(huán)周期設(shè)置的時間（如果該事件發(fā)生第二次，則CPU會停機）；（2）循環(huán)中斷組織塊在時間結(jié)束后仍未執(zhí)行完內(nèi)部代碼；（3）由于時間調(diào)快超過20s而導(dǎo)致時間中斷超時；（4）CPU重新進入RUN模式導(dǎo)致時間中斷超時；（5）組織塊的優(yōu)先級緩存區(qū)上溢；（6）等時同步模式的時間錯誤，因中斷負載過高而導(dǎo)致中斷丟失；（7）工藝同步的時間錯誤。所有時間錯誤事件都會觸發(fā)時間錯誤中斷OB（如果存在）的執(zhí)行。如果不存在時間錯誤中斷OB，則CPU更改為STOP模式。3.1用戶程序的執(zhí)行7、診斷錯誤中斷OB（Diagnosticerrorinterrupt）當CPU檢測到診斷錯誤，或者具有診斷功能的模塊發(fā)現(xiàn)錯誤且為該模塊啟用了診斷錯誤中斷時，將執(zhí)行診斷錯誤中斷OB。診斷錯誤中斷OB將中斷正常的循環(huán)程序執(zhí)行。如果希望CPU在收到診斷錯誤后進入STOP模式，可在診斷錯誤中斷OB中包含一個STP指令，以使CPU進入STOP模式。如果未在程序中包含診斷錯誤中斷OB，CPU將忽略此類錯誤并保持RUN模式。用戶也只能新建添加1個Diagnosticerrorinterrupt，編號OB82，再建則在組織塊中無法找到“Diagnosticerrorinterrupt”的選項了。3.1用戶程序的執(zhí)行8、拔出或插入模塊OB（Pullorplugofmodules）當已組態(tài)和非禁用分布式I/O模塊或子模塊（PROFIBUS、PROFINET、AS-i）生成插入或拔出模塊相關(guān)事件時，系統(tǒng)將調(diào)用PullOB或PlugOB。以下情況將產(chǎn)生拔出或插入模塊事件：（1）有人拔出或插入一個已組態(tài)的模塊；（2）擴展機架中實際并沒有所組態(tài)的模塊；（3）擴展機架中的不兼容模塊與所組態(tài)的模塊不相符；（4）擴展機架中插入了與所組態(tài)模塊兼容的模塊，但組態(tài)不允許替換值；（5）模塊或子模塊發(fā)生參數(shù)化錯誤。Event_Class為16#38:模塊已插入，Event_Class為16#29：模塊已拔出。用戶也只能新建添加1個Pullorplugofmodules，編號OB83，再建則在組織塊中無法找到“Pullorplugofmodules”的選項了。3.1用戶程序的執(zhí)行9、機架或站故障OB（Rackorstationfailure）當CPU檢測到分布式機架或站出現(xiàn)故障或發(fā)生通信丟失時，將執(zhí)行機架或站故障OB。檢測到以下任一情況時，CPU將生成機架或站故障事件：（1）DP主站系統(tǒng)故障或PROFINETIO系統(tǒng)故障（進入或離開事件）（2）DP從站系統(tǒng)故障或IO設(shè)備故障（進入或離開事件）（3）PROFINETI設(shè)備的某些子模塊發(fā)生故障Event_Class為16#38:離開事件，Event_Class為16#39：進入事件。用戶也只能新建添加1個Rackorstationfailure，編號OB86，再建則在組織塊中無法找到“Rackorstationfailure”的選項了。3.1用戶程序的執(zhí)行10、時鐘OB（Timeofday）時鐘OB根據(jù)所組態(tài)的時鐘時間條件執(zhí)行。CPU支持兩個時鐘OB。可將時鐘中斷事件組態(tài)為在某個指定的日期或時間發(fā)生一次，或者按照以下周期之一循環(huán)發(fā)生。3.1用戶程序的執(zhí)行11、狀態(tài)OB（Status）操作系統(tǒng)在接收到一個狀態(tài)中斷時將調(diào)用狀態(tài)中斷OB。如果從站模塊狀態(tài)更改了操作模式換（比如從RUN模式切換到STOP模式），那么也會調(diào)用中斷OB。用戶只能新建添加1個Status，編號OB55，再建則在組織塊中無法找到“Status”的選項了。12、更新OB（Update）CPU接到更新中斷時，操作系統(tǒng)會調(diào)用更新中斷組織塊。用戶更改了從站模塊的參數(shù)時會觸發(fā)更新中斷。用戶只能新建添加1個Update，編號OB56，再建則在組織塊中無法找到“Update”的選項了。3.1用戶程序的執(zhí)行13、配置文件OB（Profile）操作系統(tǒng)收到一個制造商特定中斷或配置文件特定中斷時，將調(diào)用制造商特定的OB中斷或配置文件特定的OB中斷。用戶只能新建添加1個Profile，編號OB57，再建則在組織塊中無法找到“Profile”的選項了。14、MC伺服和MC插補器OB在創(chuàng)建運動工藝對象并將驅(qū)動器接口設(shè)置為“模擬驅(qū)動器接口”(Analogdriveconnection)或“PROFIDrive”時，STEP7會自動創(chuàng)建只讀MC伺服和MC插補器OB。用戶無需編輯任何OB屬性，也無需直接創(chuàng)建此OB。CPU將這些OB用于閉環(huán)控制。3.1用戶程序的執(zhí)行15、MC-PreServo操作系統(tǒng)在調(diào)用運動控制伺服組織塊之前會先調(diào)用運動控制伺服前調(diào)組織塊（MC-PreServoOB），在該組織塊內(nèi)可以進行數(shù)據(jù)的預(yù)處理。用戶只能新建添加1個MC-PreServo，編號OB67，再建則在組織塊中無法找到“MC-PreServo”的選項了。16、MC-PostServo操作系統(tǒng)在調(diào)用運動控制伺服組織塊之后會調(diào)用運動控制伺服后調(diào)組織塊，在該組織塊內(nèi)可以進行數(shù)據(jù)的其他運算。用戶只能新建添加1個MC-PostServo，編號OB995，再建則在組織塊中無法找到“MC-PostServo”的選項了。可以將M存儲器的一個字節(jié)分配給系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)和時鐘存儲器可以將M存儲器的一個字節(jié)分配給時鐘存儲器3.1用戶程序的執(zhí)行3.1用戶程序的執(zhí)行（1）“FirstScan”：在啟動OB完成后的第一次掃描期間內(nèi)，該位設(shè)置為1，即執(zhí)行了第一次掃描后，“首次掃描”位將設(shè)置為0。（2）“DiagStatusUpdate”：在CPU記錄診斷事件后的第一次掃描期間內(nèi)，該位設(shè)置為1。由于直到首次程序循環(huán)OB執(zhí)行結(jié)束，CPU才能置位“DiagStatusUpdate”位，因此用戶程序無法檢測在啟動OB執(zhí)行期間或首次程序循環(huán)OB執(zhí)行期間是否發(fā)生過診斷更改。（3）“AlwaysTRUE”：PLC若在Run的時候，該位始終設(shè)置為1。（4）“AlwaysFALSE”：PLC若在Run的時候，該位始終設(shè)置為0。時鐘存儲器位號01234567頻率1052.521.2510.6250.5毫秒1002004005008001000160020003.1用戶程序的執(zhí)行組態(tài)從RUN切換到STOP時的輸出可以組態(tài)CPU處于STOP模式時數(shù)字量輸出和模擬量輸出的特性。可以將CPU、SB或SM的任何輸出設(shè)置為凍結(jié)值或使用替換值：1、替換特定的輸出值（默認）：為CPU、SB或SM設(shè)備的每個輸出（通道）分別輸入替換值。數(shù)字輸出通道的默認替換值為OFF，而模擬輸出通道的默認替換值為0。2、凍結(jié)輸出以保持上一個狀態(tài)：工作模式從RUN切換到STOP時，輸出將保留當前值。上電后，輸出被設(shè)置為默認的替換值。數(shù)據(jù)存儲全局存儲器PLC變量表數(shù)據(jù)塊DB臨時存儲器3.2數(shù)據(jù)3.2數(shù)據(jù)尋址

二進制數(shù)的1位（bit）只有0和1的取值，可以表示數(shù)字量的兩種不同狀態(tài)，如觸點的斷開和接通，如燈泡的熄滅和點亮等。8位（個）二進制數(shù)組組成一個字節(jié)（Byte），其中的第0位為最低位、第7位為最高位。2個字節(jié)組成一個字（Word），其中第0位為最低位，第15位為最高位。2個字組成一個雙字節(jié)（DoubleWord），其中第0為位最低位，第31位為最高位。3.2數(shù)據(jù)訪問存儲器標識符位bit字節(jié)Byte字Word雙字DoubleWord例標識符[字節(jié)地址].[位地址]標識符[B][起始字節(jié)地址]標識符[W][起始字節(jié)地址]標識符[D][起始字節(jié)地址]II0.0IB2IW5ID8I_:PI4.6:PIB1:PIW3:PID6:PQQ0.3QB1QW4QD10Q_:PQ0.7:PQB0:PQW3:PQD9:PMM26.7MB30MW70MD2003.2數(shù)據(jù)I（過程映像輸入）：CPU僅在每個掃描周期的循環(huán)OB執(zhí)行之前對外圍（物理）輸入點進行采樣，并將這些值寫入到輸入過程映像，但過程映像輸入通常為只讀。通過在地址后面添加“:P”，可以立即讀取CPU、SB、SM或分布式模塊的數(shù)字量和模擬量輸入。這種I_:P訪問稱為“立即讀”訪問。由于物理輸入點直接從這些點連接的現(xiàn)場設(shè)備接收其值，因此無法寫入這些點。I_:P訪問是只讀的，而I訪問是可讀寫的，這里的寫主要是講的強制執(zhí)行。Q（過程映像輸出）：CPU將存儲在輸出過程映像中的值復(fù)制到物理輸出點。可以按位、字節(jié)、字或雙字訪問輸出過程映像。過程映像輸出允許讀訪問和寫訪問。通過在地址后面添加“:P”，可以立即寫入CPU、SB、SM或分布式模塊的物理數(shù)字量和模擬量輸出。這種Q_:P訪問有時稱為“立即寫”訪問，因為數(shù)據(jù)是被直接發(fā)送到目標點；而目標點不必等待輸出過程映像的下一次更新。與可讀或可寫的Q訪問不同的是，Q_:P訪問為只寫訪問。M（位存儲區(qū)）：針對控制繼電器及數(shù)據(jù)的位存儲區(qū)（M存儲器）用于存儲操作的中間狀態(tài)或其它控制信息?？梢园次?、字節(jié)、字或雙字訪問位存儲區(qū)。M存儲器允許讀訪問和寫訪問。DB（數(shù)據(jù)塊）：用來存儲代碼塊使用的各種類型的數(shù)據(jù)，包括中間操作狀態(tài)、其他控制信息，以及某些指令(如定時器、計數(shù)器)需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。可以設(shè)置數(shù)據(jù)塊有寫保護功能。數(shù)據(jù)塊關(guān)閉后，或有關(guān)代碼的執(zhí)行開始或結(jié)束后，數(shù)據(jù)塊中存放的數(shù)據(jù)不會丟失。有全局數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊。全局數(shù)據(jù)塊：存儲的數(shù)據(jù)可以被所有的代碼塊訪問。背景數(shù)據(jù)塊：存儲的數(shù)據(jù)供指定的功能塊(FB)使用，其結(jié)構(gòu)取決于FB的界面區(qū)的參數(shù)。臨時（臨時存儲器）：CPU根據(jù)需要分配臨時存儲器。啟動代碼塊（對于OB）或調(diào)用代碼塊（對于FC或FB）時，CPU將為代碼塊分配臨時存儲器并將存儲單元初始化為0。臨時存儲器與M存儲器類似，但有一個主要的區(qū)別：M存儲器在“全局”范圍內(nèi)有效，而臨時存儲器在“局部”范圍內(nèi)有效。3.2數(shù)據(jù)模擬值的處理模擬量信號模塊可以提供輸入信號，或等待表示電壓范圍或電流范圍的輸出值。這些范圍是±10V、±5V、±2.5V或0-20mA。模塊返回的值是整數(shù)值，其中，0到27648表示電流的額定范圍，-27648到27648表示電壓的額定范圍。對于要轉(zhuǎn)換為模擬量輸出值的以工程單位表示的值，應(yīng)首先將以工程單位表示的值標準化為0.0和1.0之間的值，然后將其標定為0到27648之間（電流型取值范圍）或-27648到27648之間（電壓型取值范圍）的值。3.2數(shù)據(jù)Bool、Byte、Word和DWord數(shù)據(jù)類型整數(shù)數(shù)據(jù)類型浮點型實數(shù)數(shù)據(jù)類型時間和日期數(shù)據(jù)類型字符和字符串數(shù)據(jù)類型數(shù)組數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型Variant指針數(shù)據(jù)類型3.2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型位的大小數(shù)值類型數(shù)值范圍常數(shù)示例地址示例位Bool1布爾運算False或TrueTRUE%I1.0%Q0.1%M50.7%DB1.DBX2.3"Tag_name"二進制2#0或2#12#1無符號整數(shù)0或11八進制8#0或8#18#1十六進制16#0或16#116#1字節(jié)Byte8二進制2#0到2#1111_11112#1000_1001%IB2%MB10%DB1.DBB4"Tag_name"無符號整數(shù)0到255137有符號整數(shù)-128到127-119八進制8#0到8#3778#211十六進制16#0到16#FF16#893.2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型位的大小數(shù)值類型數(shù)值范圍常數(shù)示例地址示例字Word16二進制2#0到2#1111_1111_1111_11112#1010_0100_0111_1110%MW10%DB1.DBW2"Tag_name"無符號整數(shù)0到6553542830有符號整數(shù)-32768到32767-23426八進制8#0到8#177_7778#122176十六進制16#0到16#FFFF16#A74E雙字DWord32二進制2#0到2#1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_11112#1000_0000_0010_0000_1111_0011_0000_1010%MD10%DB1.DBD8"Tag_name"無符號整數(shù)0到4_294_967_2952149643018有符號整數(shù)-2_147_483_648到2_147_483_647-2145324278八進制8#0到8#37_777_777_7778#20010171412十六進制16#0000_0000到16#FFFF_FFFF16#8020_F30A3.2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型位的大小數(shù)值范圍常數(shù)示例地址示例無符號短整數(shù)USInt80到25578%MB0、%DB1.DBB4、"Tag_name"有符號短整數(shù)SInt-128到127-78無符號整數(shù)UInt160到6553565295%MW2、%DB1.DBW2、"Tag_name"有符號整數(shù)Int-32768到32767+30000無符號雙整數(shù)UDInt320到42949672954042322160%MD6、%DB1.DBD8、"Tag_name"有符號雙整數(shù)DInt-2147483648到2147483647-2131754992整數(shù)數(shù)據(jù)類型3.2數(shù)據(jù)浮點型實數(shù)數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型位的大小數(shù)值范圍常數(shù)示例地址示例單精度數(shù)Real32-3.402823e+38到-1.175495e-38、±0、+1.175495e-38到+3.402823e+38123.456-3.41.0e-5%MD100、%DB1.DBD8、"Tag_name"雙精度數(shù)LReal64-1.7976931348623158e+308到-2.2250738585072014e-308、±0、+2.2250738585072014e-308到+1.7976931348623158e+30812345.123456789e401.2E+40DB_name.var_name規(guī)則：1.不支持直接尋址；2.可在OB、FB或FC塊接口數(shù)組中進行分配3.2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型大小數(shù)值范圍常數(shù)示例時間Time32位T#-24d_20h_31m_23s_648ms到T#24d_20h_31m_23s_647msT#1d_2h_15m_30s_45ms日期Date16位D#1990-1-1到D#2168-12-31D#2024-02-29時間Time_Of_Day32位TOD#0:0:0.0到TOD#23:59:59.999TOD#22:20:30.400長格式日期和時間DTL12個字節(jié)最?。篋TL#1970-01-01-00:00:00.0最大：DTL#2554-12-31-59:59:59.999999999DTL#2008-08-08-20:00:00.29Byte組件名稱數(shù)據(jù)類型值范圍0年（YEAR）UInt1970到255412月（MONTH）USInt1到123日（DAY）USInt1到314星期（WEEKDAY）USInt1（星期日）到7（星期六）5小時（HOUR）USInt0到236分鐘（MINUTE）USInt0到597秒（SECOND）USInt0到598納秒（NANOSECOND）UDInt0到99999999991011時間和日期數(shù)據(jù)類型3.2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型大小數(shù)值范圍常數(shù)示例字符Char8位16#00到16#FF'A','t','@','∑'寬字符WChar16位16#0000到16#FFFF'A','t','@','∑',亞洲字符、西里爾字符以及其它字符字符串Stringn+2字節(jié)n=（0到254字節(jié)）"ABC"寬字符串WStringn+2個字n=（0到65534個字）WString#"我愛你，中國！"字符和字符串數(shù)據(jù)類型3.2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型數(shù)組索引索引有效的數(shù)據(jù)類型數(shù)組索引規(guī)則ARRAY常量或變量USInt,SInt,UInt,Int,UDInt,DInt限值：-32768到+32767有效：常量和變量混合有效：常量表達式無效：變量表達式示例數(shù)組聲明說明Array[1..20]ofReal20個Real數(shù)據(jù)類型元素的一維數(shù)組Array[-3..3]ofInt7個Int數(shù)據(jù)類型元素的一維數(shù)組Array[1..2,2..4]ofTime6個Time數(shù)據(jù)類型元素的二維數(shù)組數(shù)組地址說明ARRAY1[0]一個一維數(shù)組Array1元素為[0]ARRAY2[-2]一個一維數(shù)組Array2元素為[-2]ARRAY3[2,3]一個二維數(shù)組Array3元素為[2,3]ARRAY4[i,j,q]一個三維素組，索引為i,j,q的變量，若i=2、j=4、q=5，則對應(yīng)的Array4元素為[2,4,5]進行尋址數(shù)組數(shù)據(jù)類型3.2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型可以用數(shù)據(jù)類型“Struct”來定義包含其它數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。可使用Struct數(shù)據(jù)類型將一組相關(guān)的過程數(shù)據(jù)作為一個數(shù)據(jù)單元進行處理。可在數(shù)據(jù)塊編輯器或塊接口編輯器中創(chuàng)建Struct。Variant指針數(shù)據(jù)類型長度（字節(jié)）表示方式格式示例0符號操作數(shù)MyTagDB_name.Struct_name.element_nameMyDB.Struct1.pressure1絕對操作數(shù)%MW10DB_number.OperandTypeLengthP#DB1.DBX0.0INT123.3編程概念通過設(shè)計FC函數(shù)或FB函數(shù)塊執(zhí)行通用任務(wù)，可創(chuàng)建模塊化代碼塊。然后可通過由其它代碼塊調(diào)用這些可重復(fù)使用的模塊來構(gòu)建程序。①區(qū)域為循環(huán)開始，②為嵌套深度。最大嵌套深度為六層，安全程序使用二級嵌套，因此用戶程序在安全程序中的嵌套深度為四層。函數(shù)FC函數(shù)塊FB組織塊OB數(shù)據(jù)塊DB3.3編程概念1LAD（梯形圖邏輯）是一種圖形編程語言。它使用基于電路圖的表示法。2FBD（函數(shù)塊圖）是基于布爾代數(shù)中使用的圖形邏輯符號的編程語言。3SCL（結(jié)構(gòu)化控制語言）是一種基于文本的高級編程語言。-109-3.3編程概念編程語言3.3編程概念電路圖的元件（如常閉觸點、常開觸點和線圈）相互連接構(gòu)成程序段。創(chuàng)建LAD程序段時請注意以下規(guī)則：（1）不能創(chuàng)建可能導(dǎo)致反向能流的分支，圖a為錯誤，需改成圖b所示。（2）不能創(chuàng)建可能導(dǎo)致短路的分支，如圖c所示。abc3.3編程概念函數(shù)塊圖（FBD）：邏輯表示法以布爾代數(shù)中使用的圖形邏輯符號為基礎(chǔ)。如果數(shù)字電路和模擬電路有一定基礎(chǔ)的同學(xué)，使用該編程方法容易上手些。它與LAD一樣，F(xiàn)BD也是一種圖形編程語言。結(jié)構(gòu)化控制語言（SCL）：結(jié)構(gòu)化控制語言(SCL,StructuredControlLanguage)是用于SIMATICS7CPU的基于PASCAL的高級編程語言。3.3編程概念程序保護TIAPortal中的安全向?qū)怯脩艚M態(tài)PLC安全設(shè)置的中心位置?！氨Ｗo機密的PLC組態(tài)數(shù)據(jù)”功能可單獨保護項目中的每個CPU。使用安全向?qū)⒂么吮Ｗo以及設(shè)置用于保護機密PLC組態(tài)數(shù)據(jù)的密碼。下載與上傳用戶把所編寫好的程序、組態(tài)設(shè)置、變量參數(shù)等項目中的元素從編程PC設(shè)備下載到PLC中，俗稱下載；用戶把PLC中的內(nèi)容復(fù)制到（讀取出）編程PC設(shè)備上，俗稱上傳3.4變量與常量變量是指在程序運行過程中其值可以被改變的量。變量名必須滿足編程語言的命名約定。在TIA博途環(huán)境下，變量名可以包含字母、數(shù)字、空格以及下劃線，對于兼容的特殊字符（漢字）也是允許的，初學(xué)者可以先用中文，但為了提高編寫效率，我們不建議使用漢字。另外，變量名中不能有引號，也不建議使用系統(tǒng)關(guān)鍵字，如Time、DTL、Bool等。常量是指在程序的運行過程中其值保持不變的量。常量存放在只讀存儲區(qū)，試圖在程序運行過程中修改常量的值會引發(fā)錯誤。3.4變量與常量變量的聲明在函數(shù)（FC）、函數(shù)塊（FB）的變量聲明區(qū)或者全局數(shù)據(jù)塊中都可以聲明變量。對于Temp變量、Static變量等，建議在其名稱前面加上適當?shù)那熬Y以示區(qū)別。建議使用前綴“tmp”表示臨時變量，前綴“stat”表示靜態(tài)變量。3.4變量與常量常量的聲明在函數(shù)（FC）、函數(shù)塊（FB）、組織塊（OB）的常量聲明區(qū)（ConStant）中都可以聲明常量。對于Static變量中數(shù)據(jù)類型用了常量，則需對i、j進行常量數(shù)據(jù)類型的聲明。3.5實操訓(xùn)練TIA博途軟件的基本操作打開博途軟件后，找到圖標（1）設(shè)備名稱：這個主要是定義PLC的名稱，若用戶在多臺PLC進行聯(lián)控的時候，用于區(qū)分誰是誰。建議修改后面的數(shù)字即可，也有些工程師喜歡用PLC的IP進行命名。（2）控制器：這里主要就是PLC的種類，博途提供S7-1200、S7-1500、S7-300、S7-400、ET200、CPU1504D/1507D等機型進行編程。（3）HMI：觸摸屏系列，市面上應(yīng)用較多的是精簡系列面板7寸、10寸、12寸。（4）PC系統(tǒng)：它是S7開放式控制器、嵌入式控制器為主。（5）驅(qū)動：變頻器和伺服器為主。3.5實操訓(xùn)練TIA博途軟件的基本操作（6）設(shè)備目錄選項：我們以控制器為例，打開S7-1200后出現(xiàn)了很多CPU，有1211C、1212C、1214C、1215C、1217C等系列的不同型號，如AC/DC/RLY、DC/DC/RLY、DC/DC/DC。當我們對PLC型號級擴展在不確定的時候，我們可以選擇“非特定的CPU1200”，然后通過聯(lián)網(wǎng)來獲取PLC組態(tài)硬件型號及固件版本等基本信息。（7）設(shè)備基本信息：這里我們可以查閱設(shè)備的訂貨號，固件版本號以及參數(shù)基本說明信息。3.5實操訓(xùn)練TIA博途軟件的基本操作新建好PLC后，我們在項目樹中找到圖標（1）名稱：這里顯示的是你要新建OB、FB、FC、DB的名稱，我們一般可以用中文或英文，自己熟悉記住的名字。（2）組織塊OB：建立3.1.3小節(jié)所講的16個OB塊。類型在（6）中可以選擇。（3）函數(shù)塊FB：建立一個將自身的值永久存儲在背景數(shù)據(jù)塊中的代碼塊，從而在塊執(zhí)行后這些值仍然可用的一個子程序FB。（4）函數(shù)FC：建立一個沒有專用存儲區(qū)的代碼塊座位子程序FC調(diào)用使用。3.5實操訓(xùn)練TIA博途軟件的基本操作（5）數(shù)據(jù)塊DB：建立一個保存程序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊DB。（6）目錄選項：供組織塊OB選項使用。（7）語言與編號：在此處可以選擇OB、FB、FC的編程語言方式，本教材一LAD和SCL為主；編號一般選擇自動，但為了調(diào)整同等類型的OB塊它的優(yōu)先級，我們可以手動調(diào)整期編號，一般來講，編號在前先執(zhí)行。3.5實操訓(xùn)練TIA博途軟件的基本操作我們在項目樹中找到圖標常規(guī)：在這里我們可以查詢PLC的基本參數(shù)之外，還可以設(shè)定PLC的一些基本參數(shù)，如IP、組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)時間同步、DI的硬件中斷與DQ的STOP模式響應(yīng)方式、AI的硬件中斷、高速計數(shù)器的硬件中斷、脈沖發(fā)生器參數(shù)分配、PLC的啟動方式、PLC的循環(huán)周期監(jiān)視時間設(shè)定、通信負載、系統(tǒng)和時鐘存儲器的啟用與設(shè)定、本地時間的設(shè)定（含夏令時）、防護與安全級別的設(shè)定等設(shè)置。3.5實操訓(xùn)練TIA博途軟件的基本操作我們在項目樹中找到圖標這里主要是查詢電腦與PLC連接狀態(tài)和訪問情況，可以查詢診斷問題，查詢PLC循環(huán)掃描周期，PLC存儲器使用情況，PROFINET接口情況。除此之外，我們還可以對PLC進行IP分配、設(shè)置時間、固件更新、分配PROFINET設(shè)備名稱、恢復(fù)出廠設(shè)置、格式化存儲卡等功能。起立，下課！第四章

S7-1200PLC

基本指令（LAD）位邏輯運算1定時器操作2計數(shù)器操作3比較操作指令4數(shù)學(xué)函數(shù)5移動操作6轉(zhuǎn)換操作7程序控制指令8字邏輯運算9移位和循環(huán)10第四章

S7-1200PLC

基本指令（LAD）理論課程電動機正反轉(zhuǎn)連續(xù)運行控制1三相異步電動機Y-△降壓啟動控制2車庫出入口閘機控制3十字路口交通燈控制4數(shù)學(xué)運算指令的綜合應(yīng)用5一個數(shù)碼管顯示9秒的倒計時控制6深度測量傳感器模擬量控制7多液體混合裝置控制8圓盤工件箱捷徑傳送控制9八層霓虹燈塔控制10第四章

S7-1200PLC

基本指令（LAD）實踐操作4.1位邏輯運算常開觸點（┫┣）、常閉觸點（┫/┣）觸點分為常開觸點和常閉觸點。常開觸點是指在指定的位為1狀態(tài)（ON）時接通，為0狀態(tài)（OFF）時斷開的觸點。常閉觸點是指在指定的位為1狀態(tài)（ON）時斷開，為0狀態(tài)（OFF）時接通的觸點。兩個觸點串聯(lián)將進行邏輯“與”運算，兩個觸點并聯(lián)將進行邏輯“或”運算。觸點指令中變量的數(shù)據(jù)類型為BOOL型，值只能為“1”或“0”。程序段1中當I0.0的常開觸點閉合（按下按鈕SB1），即I0.0接通，則Q0.0得電（綠燈亮）；當I0.0的常開觸點斷開（松開按鈕SB1），則Q0.0失電（綠燈滅）。程序段2中當I0.1的常閉觸點閉合（初始狀態(tài)：松開按鈕SB2時），即I0.1接通，則Q0.1得電（紅燈亮）；當I0.1的常閉觸點斷開（按下按鈕SB2），則Q0.0失電（紅燈滅）。4.1位邏輯運算取反RLO觸點（┫NOT┣）

取反RLO觸點用來轉(zhuǎn)換能流流入的邏輯狀態(tài)。如果沒有能流流入取反RLO觸點，則有能流流出；如果有能流流入取反RLO觸點，則沒有能流流出。如果M10.0斷開，M10.1接通，則無能流流入取反RLO觸點，經(jīng)過取反RLO觸點后，有能流流向Q0.3（Q0.3得電，黃燈亮）；如果M10.0接通，M10.1接通，則有能流流入取