S7-1200 PLC編程及應(yīng)用技術(shù)課件：S7-1200 PLC的程序結(jié)構(gòu)與編程方法應(yīng)用

S7-1200PLC的程序結(jié)構(gòu)與編程方法應(yīng)用函數(shù)（FC）及其應(yīng)用1.塊的結(jié)構(gòu)

全局變量

全局變量：可以在CPU的整個(gè)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(gè)程序塊中賦值后，在其他的程序塊中可以讀出，沒(méi)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(hào)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(shí)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?cái)?shù)據(jù)區(qū)（L）中的變量為區(qū)域變量，例如每個(gè)程序塊中的臨時(shí)變量都屬于區(qū)域變量。這個(gè)概念和計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言VB、C語(yǔ)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(hào)#。1.塊的結(jié)構(gòu)局部數(shù)據(jù)名稱參數(shù)類型說(shuō)明輸入Input為調(diào)用模塊提供數(shù)據(jù)，輸入給邏輯模塊輸出Output從邏輯模塊輸出數(shù)據(jù)結(jié)果輸入/輸出In_Out參數(shù)值既可以輸入，也可以輸出靜態(tài)局部數(shù)據(jù)Static靜態(tài)局部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(wú)）臨時(shí)局部數(shù)據(jù)Temp臨時(shí)局部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)L堆棧中，塊執(zhí)行結(jié)束后，變量消失2.FC的概念

FC的概念

函數(shù)（FC）是用戶編寫(xiě)的程序塊，是不帶存儲(chǔ)器的代碼塊。由于沒(méi)有可以存儲(chǔ)塊參數(shù)值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此，調(diào)用函數(shù)時(shí)，必須給所有形參分配實(shí)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(shí)數(shù)據(jù)）、Return（返回值Ret_Val）。形參實(shí)參不可不賦值3.FC的應(yīng)用舉例

應(yīng)用舉例

【例】用函數(shù)FC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的啟?？刂啤］斎胼敵鯢C1中的梯形圖變量表里3.FC的應(yīng)用舉例

OB1中的梯形圖接著實(shí)際操作演示！4.實(shí)際操作演示感謝您的聆聽(tīng)THANKYOU!三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制-用FC實(shí)現(xiàn)1.提出任務(wù)任務(wù)

用S7-1200PLC控制一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，要求使用函數(shù)。通過(guò)完成該任務(wù)，了解一個(gè)PLC控制項(xiàng)目的實(shí)施的基本步驟，掌握函數(shù)的編程方法。

2.設(shè)計(jì)電氣原理圖

3.編寫(xiě)控制程序FC1中的程序和參數(shù)表3.編寫(xiě)控制程序OB1中的程序4.實(shí)際操作演示以下開(kāi)始實(shí)操！感謝您的聆聽(tīng)THANKYOU!組織塊（OB）及其應(yīng)用1.中斷的概述

中斷過(guò)程

中斷處理用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊內(nèi)部事件或外部事件的快速響應(yīng)。CPU檢測(cè)到中斷請(qǐng)求時(shí)，立即響應(yīng)中斷，調(diào)用中斷源對(duì)應(yīng)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(shí)，時(shí)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(dāng)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(diǎn)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(qǐng)求中斷響應(yīng)1.中斷的概述OB的優(yōu)先級(jí)

執(zhí)行一個(gè)組織塊OB的調(diào)用可以中斷另一個(gè)OB的執(zhí)行。一個(gè)OB是否允許另一個(gè)OB中斷取決于其優(yōu)先級(jí)。S7-1200PLC支持優(yōu)先級(jí)共有26個(gè)，2最低，26最高。高優(yōu)先級(jí)的OB可以中斷低優(yōu)先級(jí)的OB。例如OB10的優(yōu)先級(jí)是2，所以O(shè)B10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(qǐng)求中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷返回執(zhí)行中斷程序OB401.中斷的概述事件源的類型優(yōu)先級(jí)（默認(rèn)優(yōu)先級(jí)）可能的OB編號(hào)支持的OB數(shù)量啟動(dòng)1100,>=123≥0循環(huán)程序11,>=123≥1時(shí)間中斷210~17，>=123最多2個(gè)延時(shí)中斷3（取決于版本）20~23，>=123最多4個(gè)循環(huán)中斷8（取決于版本）30~38，>=123最多4個(gè)硬件中斷1840~47，>=123最多50個(gè)時(shí)間錯(cuò)誤22800或1診斷中斷5820或1插入/取出模塊中斷6830或1機(jī)架故障或分布式I/O的站故障6860或12.啟動(dòng)組織塊及其應(yīng)用

啟動(dòng)組織塊（Startup）

啟動(dòng)組織塊（Startup）在PLC的工作模式從STOP切換到RUN時(shí)執(zhí)行一次。完成啟動(dòng)組織塊掃描后，將執(zhí)行主程序循環(huán)組織塊（如OB1）。

【例】編寫(xiě)一段初始化程序，將CPU1211C的MB20～MB23單元清零。2.啟動(dòng)組織塊及其應(yīng)用OB100中的梯形圖接著實(shí)際操作演示！3.實(shí)際操作演示4.循環(huán)中斷組織塊的應(yīng)用

循環(huán)中斷組織塊的應(yīng)用

所謂循環(huán)中斷就是經(jīng)過(guò)一段固定的時(shí)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(yùn)算時(shí)較常用。

【例】每隔100ms時(shí)間，CPU1211C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(yīng)用

OB1中的梯形圖OB30中的梯形圖接著實(shí)際操作演示！5.實(shí)際操作演示感謝您的聆聽(tīng)THANKYOU!數(shù)字濾波控制程序設(shè)計(jì)-用FC實(shí)現(xiàn)1.提出任務(wù)任務(wù)

用S7-1200PLC進(jìn)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(cè)量范圍是0~100℃，要求對(duì)溫度值進(jìn)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(dāng)溫度超過(guò)90℃時(shí)報(bào)警，每100ms采集一次溫度。

通過(guò)完成該任務(wù)，了解數(shù)字濾波的原理，掌握函數(shù)和組織塊的應(yīng)用。

2.設(shè)計(jì)電氣原理圖

3.編寫(xiě)控制程序FC1中的程序和參數(shù)表3.編寫(xiě)控制程序OB1中的程序OB30中的程序接著實(shí)際操作演示！4.實(shí)際操作演示感謝您的聆聽(tīng)THANKYOU!數(shù)據(jù)塊（DB）及其應(yīng)用1.數(shù)據(jù)塊（DB）簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)塊（DB）簡(jiǎn)介

數(shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)及程序中間變量。新建數(shù)據(jù)塊時(shí)，默認(rèn)狀態(tài)是優(yōu)化的存儲(chǔ)方式，且數(shù)據(jù)塊中存儲(chǔ)的變量是非保持的。數(shù)據(jù)塊占用CPU的裝載存儲(chǔ)區(qū)和工作存儲(chǔ)區(qū)，與標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)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(kuò)展，而數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)區(qū)由用戶定義，最大不能超過(guò)工作存儲(chǔ)區(qū)或裝載存儲(chǔ)區(qū)。S7-1200PLC的優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)空間要比非優(yōu)化數(shù)據(jù)塊的空間大得多，但其存儲(chǔ)空間與CPU的類型有關(guān)。1.數(shù)據(jù)塊（DB）簡(jiǎn)介--優(yōu)化訪問(wèn)特點(diǎn)123優(yōu)化訪問(wèn)速度快。地址由系統(tǒng)分配。只能符號(hào)尋址，沒(méi)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(wèn)的絕對(duì)地址訪問(wèn)雙字：DB1.DBD0。字：DB1.DBW0。字節(jié)：DB1.DBB0。位：DB1.DBX0.1。優(yōu)化訪問(wèn)的片段（SLICE）訪問(wèn)雙字：DB1.a.%D0。字：DB1.a.%W0。字節(jié)：DB1.a.%B0。位：DB1.a.%X0。絕對(duì)地址和符號(hào)訪問(wèn)片段訪問(wèn)和符號(hào)訪問(wèn)2.數(shù)據(jù)塊的尋址3.全局?jǐn)?shù)據(jù)塊（DB）及其應(yīng)用

全局?jǐn)?shù)據(jù)塊（DB）

全局?jǐn)?shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)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(gè)程序中可以創(chuàng)建多個(gè)數(shù)據(jù)塊。全局?jǐn)?shù)據(jù)塊必須創(chuàng)建后才可以在程序中使用。

【例】用數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的啟?？刂啤?.全局?jǐn)?shù)據(jù)塊（DB）及其應(yīng)用

OB1中的梯形圖創(chuàng)建完成后及時(shí)編譯接著實(shí)際操作演示！4.實(shí)際操作演示5.數(shù)組DB及其應(yīng)用

數(shù)組DB及其應(yīng)用

數(shù)組DB是一種特殊類型的全局?jǐn)?shù)據(jù)塊，它包含一個(gè)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(gè)數(shù)組ary[0..5]，數(shù)組中包含6個(gè)整數(shù)，并編寫(xiě)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(gè)整數(shù)中。5.數(shù)組DB及其應(yīng)用接著實(shí)際操作演示！6.實(shí)際操作演示感謝您的聆聽(tīng)THANKYOU!函數(shù)塊（FB）及其應(yīng)用1.函數(shù)塊（FB）的簡(jiǎn)介函數(shù)塊（FB）的簡(jiǎn)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(shí)例DB中。臨時(shí)局部數(shù)據(jù)則保存在本地?cái)?shù)據(jù)堆棧中。執(zhí)行完FB時(shí)，不會(huì)丟失DB中保存的數(shù)據(jù)。但執(zhí)行完FB時(shí)，會(huì)丟失保存在本地?cái)?shù)據(jù)堆棧中的數(shù)據(jù)。2．函數(shù)塊（FB）的應(yīng)用

函數(shù)塊（FB）

【例】用函數(shù)塊FB，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)器的啟?？刂啤Ｆ潆姎庠韴D如圖所示，啟動(dòng)的前8秒使用軟啟動(dòng)器，之后軟啟動(dòng)器從主回路移除，全壓運(yùn)行。2．函數(shù)塊（FB）的應(yīng)用2．函數(shù)塊（FB）的應(yīng)用

參數(shù)表FB1中的梯形圖2．函數(shù)塊（FB）的應(yīng)用

OB1中的梯形圖接著實(shí)際操作演示！3.實(shí)際操作演示4.FC和FB的主要異同點(diǎn)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(diǎn)。函數(shù)塊有靜態(tài)局部數(shù)據(jù)，而函數(shù)沒(méi)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(méi)有。4不能給函數(shù)的局部變量設(shè)置初始值，可以給函數(shù)塊的局部變量（不包括TEMP）設(shè)置初始值。感謝您的聆聽(tīng)THANKYOU!三相異步電動(dòng)機(jī)星-三角啟動(dòng)控制-用FB實(shí)現(xiàn)1.提出任務(wù)任務(wù)

用S7-1200PLC控制一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的星-三角啟動(dòng)。要求使用函數(shù)塊和多重實(shí)例背景。

通過(guò)完成該任務(wù)，了解一個(gè)PLC控制項(xiàng)目的實(shí)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(shè)計(jì)電氣原理圖

星型連接三相繞組交于一點(diǎn)。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(shè)計(jì)電氣原理圖

3.編寫(xiě)控制程序FB1中的程序和參數(shù)表3.編寫(xiě)控制程序OB1中的程序接著實(shí)際操作演示！4.實(shí)際操作演示感謝您的聆聽(tīng)THANKYOU!功能圖的設(shè)計(jì)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(guò)程、功能和特征的一種圖解表示方法。它具有簡(jiǎn)單、直觀等特點(diǎn)，不涉及控制功能的具體技術(shù)，是一種通用的語(yǔ)言。

功能圖是設(shè)計(jì)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(fù)雜的場(chǎng)合，特別適合于對(duì)順序操作的控制。功能圖的基本思想是：設(shè)計(jì)者按照生產(chǎn)要求，將被控設(shè)備的一個(gè)工作周期劃分成若干個(gè)工作階段（簡(jiǎn)稱“步”），并明確表示每一步要執(zhí)行的輸出，“步”與“步”之間通過(guò)制定的條件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在程序中，只要通過(guò)正確連接進(jìn)行“步”與“步”之間的轉(zhuǎn)換，就可以完成被控設(shè)備的全部動(dòng)作。1.功能圖的概念1.步一個(gè)順序控制過(guò)程可分為若干個(gè)階段，也稱為步或狀態(tài)。系統(tǒng)初始狀態(tài)對(duì)應(yīng)的步稱為初始步，初始步一般用雙線框表示。當(dāng)系統(tǒng)處于某一工作階段時(shí)，則該步處于激活狀態(tài)，稱為活動(dòng)步。2.轉(zhuǎn)換條件使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件。4.動(dòng)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(dòng)作”，“命令”和“動(dòng)作”都稱為動(dòng)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(dòng)作有向連線當(dāng)I0.0閉合時(shí)，此步為活動(dòng)步，執(zhí)行動(dòng)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）并行順序感謝您的聆聽(tīng)THANKYOU!用“啟保?！痹O(shè)計(jì)邏輯控制程序1.提出任務(wù)任務(wù)

用S7-1200PLC控制4盞燈。

當(dāng)壓下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，HL1燈亮1.8秒，之后滅；