S7-1200PLC通信课件全书教学教程电子教案幻灯片.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,2022/1/4,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,2022/1/4,#,单击此处编辑母版标题样式,2022/1/4,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,2022/1/4,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,S7-1200 PLC,通信,教学导航,知识重点：,了解通信的基本概念。,熟悉,PLC,的通信联网组态。,掌握,profibus,的基本参数。,掌握,profinet,的基本参数。,知识难点：,PLC,是如何通信的。,能力目标：,能用博途软件进行设备联网组态。,熟悉,profibus,通信协议的基本参数。,熟悉,profinet,通信协议的基本参数。,S7-1200 PLC,通信,一、,PLC,的基本概念,及工作原理,1,、,概念,：,1987,年,2,月，国际电工委员会,(IEC),对可编程控制器的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的。它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入,/,输出，控制各种类型的机械或生产过程。,可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则设计。,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,2,、,PLC,的基本原理,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,2,、,PLC,的基本原理,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,2,、,PLC,的基本原理,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,2,、,PLC,的基本原理,教学过程,1,：回顾继电器、接触器系统,从上述分析可以看到：即使最简单不自锁电路改为自锁电路，在硬件上也得去现场接线，增加了系统的不可靠性，会增加线路的材料费、人工费、检修费等。,有没有什么控制设备能改善上述状况呢？,PLC,能,（回顾,PLC,的基本概念）,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,二、,PLC,的基本原理,教学过程,2,：,PLC,的逻辑功能,PLC,是一种具备逻辑信号采集、运算和输出的设备：,1,、传感器把外界的信息以“开、关”（或,1,、,0,）,的形式给,PLC,。,2,、,PLC,接收到上述逻辑状态信息后根据内部的数字电子线路进行运算。,3,、,PLC,将上述运算结果（也是,0,1,状态）输出给外界的执行器件，执行器件要么动作要么不动作。,把,PLC,的逻辑运算功能和电气控制的接线方式结合在一起，就产生了,PLC,控制。,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,二、,PLC,的基本原理,教学过程,3,：逻辑功能与继电器接触器的比照,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,2,、,PLC,的基本原理,教学过程,4,：,PLC,对于继电器、接触器的优势,1,、,PLC,的产生与发展是建立在“继电,-,接触器系统”基础上的。,2,、运用,PLC,设计或改造“继电,-,接触器系统”的基本方法是：主电路保持不变，用程序代替原有的控制电路逻辑。,3,、“逻辑控制”功能只是,PLC,强大功能中的一部分。,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,2,、,PLC,的基本原理,教学过程,5,：,PLC,刷新过程,1,、信号的采集：现场当中的传感器从现场采集信号给了,PLC,内部；,2,、,PLC,内部会做出很多逻辑的判断；,3,、判断完后，信号会输出驱动现实的执行器件。,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,2,、,PLC,的基本原理,教学反思：以学生为主体,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,3,、,S7-1200 PLC,硬件结构,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,（,1,）,CPU,模块,S7-1200,的,CPU,模块,，,将微处理器，电源，数字量，输入,/,输出电路，模拟量输入,/,输出电路，,PROFINET,以太网接口，高速运动控制功能，组合到一个设计紧凑的外壳中。每块,CPU,内可以安装一块信号板，安装以后不会改变,CPU,的外形和体积。,微处理器,相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出,。,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,（,2,）存储器,存储器用来存储程序和数据。,（,1,）随机存储器（,RAM,）,是易失性的存储器，内容需加电保持。具有工作速度高，价格便宜，读写方便等优点。,（,2,）只读存储器（,ROM,）,其内容只能读出，不能写入。是非易失性的存储器。一般用来存放,PLC,的操作系统。,（,3,）快闪存储器和,EEPROM,快闪存储器,(Flash EPROM),EEPROM,为可电擦除可编程的只读存储器。它们是非易失性的，兼有,ROM,的非易失性的和,RAM,的随机存储器的优点，但写入所需的时间比,RAM,长的多。用来存放用户程序和需要长期保存的重要数据。,项目,一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,（,3,）,输入,/,输出电路,输入模块和输出模块简称为,I/0,模块，是联系外部设备与,CPU,的桥梁。,（,4,）电源,PLC,使用,220V,交流电源或,24V,直流电源。内部的开关电源为各种模块提供,5V,、,12V,、,24V,等直流电源。小型,PLC,一般都可以为输入电路和外部的电子传感器（如接近开关等）提供,24V,直流电源,；,驱动,PLC,负载的直流电源一般由用户提供。,（,5,）外围接口,通过各种外围接口，,PLC,可以与编程器、计算机、,PLC,、变频器、,E,2,PROM,写入器和打印机等连接，总线扩展接口用来扩展,I/0,模块和智能模块等。,项目,一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,（,3,）,输入,/,输出电路,输入模块和输出模块简称为,I/0,模块，是联系外部设备与,CPU,的桥梁。,（,4,）信号板,通过信号板可以给,CPU,增加,I/O,。,SB,连接在,CPU,的前端。,具有,4,个数字量,I/O,（,2 x DC,输入和,2 x DC,输出）的,SB,具有,1,路模拟量输出的,SB,（,5,）电源,PLC,使用,220V,交流电源或,24V,直流电源。内部的开关电源为各种模块提供,5V,、,12V,、,24V,等直流电源。小型,PLC,一般都可以为输入电路和外部的电子传感器（如接近开关等）提供,24V,直流电源,；,驱动,PLC,负载的直流电源一般由用户提供。,（,6,）外围接口,通过各种外围接口，,PLC,可以与编程器、计算机、,PLC,、变频器、,E2PROM,写入器和打印机等连接，总线扩展接口用来扩展,I/0,模块和智能模块等。,项目,一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,常见西门子的,PLC,按照结构形式分为（讲解,1200,）,项目,一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,温故：,1,、什么是,PLC,？,2,、,PLC,编程编的什么电路的程序？,3,、,项,目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,教学导航,教学目标：,掌握,会,S7-1200,硬件组态,方法,。,能通过一个简单的案例来了解,TIA Portal V13,软件,。,知识重点：,掌握,S7-1200,硬件组态,方法,。,学会用,PLC,梯形图控制电动机的启动、保持和停止电路设计。,知识难点：,TIA Portal V13,软件,初识。,能力目标：,能,使用,TIA Portal V13,软件,会,S7-1200,硬件组态。,会用万用表检测、排除硬件故障。,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,三、编程工具,SIMATIC STEP 7 Basic,是西门子公司开发的高集成度工程组态系统，包括面向任务的,HMI,智能组态软件,SIMATIC Wincc Basic,。,上述两个软件集成在一起，也称为,TIA(Totally Integrated Automation,，全集成自动化,)Portal,，它提供了直观易用的编辑器，用于对,S7-1200,和精简系列面板进行高效组态。,除了支持编程以外，,STEP 7 Basic,还为硬件和网络组态、诊断等提供通用的工程组态框架。,STEP 7 Basic,提供了两种编程语言,(LAD,和,FBD),。,有两种视图：,Portal(,门户,),视图，可以概览自动化项目的所有任务；项目视图，将整个项目,(,包括,PLC,和,HMI),按多层结构显示在项目树中。,项,目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,任务,1,电动机的启动、保护和停止电路设计,1,、目的与要求：,任务要求：电动机的启动、保护和停止电路设计,基本步骤：,1,）启动,TIA Portal V13,软件,2,）创建新项目,3,）组态硬件设备及网络,4,）,PLC,编程,5,）组态可视化,6,）下载项目,7,）运行调试项目,目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,举一反三：,项目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,1.PLC,是一种工业控制用的专用计算机,是由,(),与软件系统两大部分组成。,硬件系统,A,软件系统,B,人机界面,C,检测系统,D,提交,单选题,1,分,2.PLC,是,(),和继电器常规控制概念结合的产物。,微电子技术,A,微机技术,B,检测技术,C,网络技术,D,提交,单选题,1,分,3.PLC,的结构按应用规模分类可分为,(),、小型,PLC,、中型,PLC,、大型,PLC,、超大型,PLC,。,分布型,PLC,A,集成型,PLC,B,超小型,PLC,C,移动型,PLC,D,提交,单选题,1,分,4.PLC,按硬件结构分类可分为整体式和,(),.,架构式结构,A,模块式结构,B,分布式结构,C,集散式结构,D,提交,单选题,1,分,5.,在可编程序控制器问世以前,(),在工业控制领域中占主导地位。,PLC,A,继电器,B,TDC,C,PC,D,提交,单选题,1,分,6.,生成程序时,自动生成的块是,(),。,OB100,A,OB1,B,FC1,C,FB1,D,提交,单选题,1,分,任务小结,通过电动机启动、保持和停止电路设计过程，让读者对,S7-1200 PLC,控制系统有了初步了解和直观认识，与此同时，读者了解了,S7-1200 PLC,控制系统的开发过程。,S7-1200 PLC,控制系统的开发过程如下：,创建新项目组态硬件设备及网络,PLC,编程组态可视化下载项目运行调试项目。,作业：有手机完成,项,目一熟悉,S7-1200 PLC,操作环境,项目三,S7-1200 PLC,的程序设计基础,项目三,S7-1200,程序设计基础,教学目标：,1,、,了解,S7-1200 PLC,的编程语言及其用户程序结构。,2,、,了解,S7-1200 PLC,数据类型及存储体结构。,3,、,掌握,PLC,变量表的使用。,4,、,掌握,S7-1200 PLC,仿真软件调试程序方法。,5,、,掌握程序状态功能调试程序。,教学,难点,：,S7-1200 PLC,仿真软件和程序状态功能调试程序的方法。,教学重,点：,S7-1200 PLC,仿真软件和程序状态功能调试程序的方法。,能力目标：,1,、,会建立,PLC,变量表。,2,、,会使用,PLC-1200,仿真软件调试程序。,3,、,会用程序状态功能调试程序,3.1 S7-1200,的编程语言,国际标准,IEC(,国际电工委员会,),是为电子技术的所有领域制定全球标准的国际组织。,IEC 61131,是,PLC,的国际标准，其中第三部分,IEC 61131-3,是,PLC,的编程语言标准。,IEC 61131-3,是世界上第一个，也是至今唯一的工业控制系统的编程语言标准，已经成为,DCS(,集散控制系统,),、,IPC,（工控机）、,FCS,（现场总线控制系统）、,SCADA,（监控与数据采集）和运动控制系统事实上的软件标准。,IEC 61131-3,的,5,种编程语言：,指令表,(Instruction List),、,结构文本,(Structured Text,ST),、,梯形图,(Ladder Diagram,LD),、,功能块图,(F,unction Block Diagram,FBD),、,顺序功能图,(,Sequential Function Chart,SFC),。,3.1 S7-1200,的编程语言,梯形图和功能块图,梯形图,(LAD),是使用得最多的,PLC,图形编程语言，由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。,触点和线圈组成的电路称为程序段,(network,，网络,),，,Step 7 Basic,自动为程序段编号。,功能块图,(FBD),使用类似于数字电路的图形逻辑来表示控制逻辑。,3.2,系统存储区与数据类型,物理存储器,PLC,使用的物理存储器类型：,RAM,ROM,Flash EPROM(,简称为,FEPROM),装载存储器：非易失性的存储区，用于保存用户程序、数据和组态信息。所有的,CPU,都有内部的装载存储器，,CPU,插入存储卡后，用存储卡做装载存储器。类似于计算机的硬盘，具有断电保持功能。,工作存储器：集成在,CPU,中的高速存取的,RAM,。类似于计算机的内存，断电时内容丢失。,断电保持存储器：用来防止在电源关闭时丢失数据，可以用不同方法设置变量的断电保持功能。,存储卡：可选的存储卡用来存储用户程序，或用于传送程序。,3.2,系统存储区与数据类型,基本数据类型,变量类型,符号,位数,取值范围,常数举例,位,Bool,1,1,0,TRUE,FALSE,或,1,0,字节,Byte,8,16#00,16#FF,16#12,16#AB,字,Word,16,16#0000,16#FFFF,16#ABCD,，,16#0001,双字,DWord,32,16#00000000,16#FFFFFFFF,16#02468ACE,字符,Char,8,16#00,16#FF,A,t,有符号字节,SInt,8,-128,127,123,-123,整数,Int,16,-32768,32767,123,-123,双整数,Dint,32,-2147483648,2147483647,123,-123,无符号字节,USInt,8,0,255,123,无符号整数,UInt,16,0,65535,123,无符号双整数,UDInt,32,0,4294967295,123,浮点数,(,实数,),Real,32,1.17549510,-38,3.402823 10,38,12.45,-3.4,-1.2E+3,双精度浮点数,LReal,64,2.2250738585072020 10,-308,1.7976931348623157 10,308,12345.12345,-1,2E+40,时间,Time,321,T#-24d20h31m23s648ms,T#24d20h31m23s648ms,T#1d_2h_15m_30s_45ms,3.2,系统存储区与数据类型,字节，字节,.,位寻址,“,字节,.,位”寻址方式：如,I3.2,，首位字母表示存储器标识符，,I,表示输入过程映像区,8,位二进制数组成,1,个字节,(Byte):,以起始字节的地址作为字和双字的地址。,起始字节为最高位的字节。,3.2,系统存储区与数据类型,字，双字寻址,MW100,MD100,32,位的浮点数又称为实数,(Real),。浮点数的优点是用很小的存储空间,(4B),表示非常大和非常小的数。,PLC,输入和输出的数值大多是整数，例如模拟量输入和输出值，用浮点数来处理这些数据需要进行整数和浮点数之间的转换，浮点数的运输速度不及整数的运算速度慢一些。,在编程软件中，用十进制小数来表示浮点数，例如,50,是整数，,50.0,为浮点数。,3.2,系统存储区与数据类型,浮点数,3.2,系统存储区与数据类型,系统存储区,存储区,描述,强制,保持,过程映像输入,(I),在扫描循环开始时，从物理输入复制的输入值,Yes,No,物理输入,(I_:P),通过该区域立即读取物理输入,No,No,过程映像出,(Q),在扫描循环开始时，将输出值写入物理输出,Yes,No,物理输出,(Q_:P),通过该区域立即写物理输出,No,No,位存储器,(M),用于存储用户程序的中间运算结果或标志位,No,Yes,临时局部存储器,(L),块的临时局部数据，只能供块内部使用，只可以通过符合方式来访问,No,No,数据块,(DB),数据存储器与,FB,的参数存储器,No,Yes,2.3,位逻辑指令,常开触点、常闭触点、取反触点,输出线圈、取反输出线圈,复位、置位,区域置位、区域复位,复位优先锁存器、置位优先锁存器,上升沿检测触点、下降沿检测触点,上升沿检测线圈、下降沿检测线圈,上升沿触发器、下降沿触发器,知识梳理与总结,本项目介绍了,PLC-1200,编程语言、用户程序、系统存储器及数据类型。通过三相笼型异步电动机的正反转控制任务入手，训练,PLC-1200,仿真软件、程序状态功能、监视表格调试程序的方法。,本项目要掌握的重点内容包括：,（,1,）,S7-1200,的编程语言及其用户程序结构；,（,2,）,S7-1200,数据类型及存储体结构；,（,3,）掌握,PLC,变量表的使用；,（,4,）掌握,PLC-1200,仿真软件调试程序方法；,（,5,）掌握程序状态功能调试程序方法；,（,6,）掌握监视表格调试程序的方法。,2.3,位逻辑指令,置位复位指令,最主要的特点是有记忆和保持功能。,2.3,位逻辑指令,多点置位复位指令,多点置位指令将指定的地址开始的连续若干个地址置位,(,变为,1,状态并保持,),。,多点复位指令将指定的地址开始的连续若干个地址复位,(,变为,0,状态并保持,),。,2.3,位逻辑指令,复位优先、置位优先锁存器,复位优先锁存器,置位优先锁存器,S,R1,输出位,R,S1,输出位,0,0,保持前一状态,0,0,保持前一状态,0,1,0,1,0,0,1,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,复位优先锁存器、置位优先锁存器：,输出线圈可选,2.3,位逻辑指令,边缘检测触点指令,如果输入信号,I0.6,由,0,变为,1,状态,(,即输入信号,I0.6,的上升沿,),，则该触点接通一个扫描周期。,触点下面的,M4.3,为边缘存储位，用来存储上一个扫描循环是,I0.6,的状态，通过比较输入信号的当前状态和上一次循环的状态来检测信号的边沿。边沿存储位的地址只能在程序中使用一次，它的状态不能在其他地方被改写。只能使用,M,、全局,DB,和静态局部变量来作边沿存储位，不能使用临时局部数据或,I/O,变量来作边沿存储位。,2.3,位逻辑指令,边缘检测线圈指令,边缘检测线圈指令：,上升沿检测线圈仅在流进该线圈的能流的上升沿，输出位,M6.1,为,1,状态，,M6.2,为边沿存储位。,在,I0.7,的上升沿，,M6.1,的常开触点闭合一个扫描周期，使,M6.6,置位，在,I0.7,的下降沿，,M6.3,的常开触点闭合一个扫描周期，使,M6.6,复位。,2.3,位逻辑指令,P_TRIG,与,N_TRIG,指令,在流进,P_TRIG,指令的,CLK,输入端的能流的上升沿，,Q,端输出一个扫描周期的能流，使,M8.1,置位，方框下面的,M8.0,是脉冲存储器位。,P_TRIG,指令与,N_TRIG,指令不能放在电路的开始处和结束处。,2.3,位逻辑指令,3,种边沿检测指令的功能,以上升沿检测为例：,在,P,触点指令中，触点上面的地址的上升沿，该触点接通一个扫描周期，因此,P,触点用于检测触点上面地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。,在,P,线圈的能流的上升沿，线圈上面的地址在一个扫描周期为,1,状态，因此,P,线圈用于检测能流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。,P_TRIG,指令用于检测能流的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。,如果,P_TRIG,指令左边只有,I1.0,触点，可以用,I1.0,的,P,触点来代替,P_TRIG,指令。,练习,编写启保亭程序，并调试。,1,、用基本位逻辑指令完成。,2,、用置位,/,复位指令完成。,总结：基本位逻辑指令,置位,/,复位指令：,上升沿,/,下降沿指令：,作业：,P104,2,，,10,2.3,位逻辑指令,故障信息显示电路举例,1/2,设计故障信息显示电路，从故障信号,I0.0,的上升沿开始，,Q0.7,控制的指示灯以,1Hz,的频率闪烁。操作人员按复位按钮,I0.1,后，如果故障已经消失，则指示灯灭，如果没有消失，则指示灯转为常亮，直至故障消失。,2.3,位逻辑指令,故障信息显示电路举例,2/2,2.4,定时器指令,定时器的基本功能,1/2,使用定时器指令可创建编程的时间延迟，,S7-1200 PLC,有,4,种定时器：,TP,：脉冲定时器可生成具有预设宽度时间的脉冲。,TON,：接通延迟定时器输出,Q,在预设的延时过后设置为,ON,。,TOF,：关断延迟定时器输出,Q,在预设的延时过后重置为,OFF,。,TONR,：保持型接通延迟定时器输出在预设的延时过后设置为,ON,。在使用,R,输入重置经过的时间之前，会跨越多个定时时段一直累加经过的时间。,RT,：通过清除存储在指定定时器背景数据块中的时间数据来重置定时器。,每个定时器都使用一个存储在数据块中的结构来保存定时器数据。在编辑器中放置定时器指令时可分配该数据块。,2.4,定时器指令,定时器的基本功能,2/2,2.4,定时器指令,定时器的输入输出参数,1/4,TP,、,TON,和,TOF,定时器具有相同的输入和输出参数。,TONR,定时器具有附加的复位输入参数,R,。,可创建自己的“定时器名称”来命名定时器数据块，还可以描述该定时器在过程中的用途。,RT,指令可重置指定定时器的定时器数据。,2.4,定时器指令,定时器的输入输出参数,2/4,参数,数据类型,说明,IN,Bool,启用定时器输入,R,Bool,将,TONR,经过的时间重置为零,PT,(Preset Time),Bool,预设的时间值输入,Q,Bool,定时器输出,ET(Elapsed Time),Time,经过的时间值输出,定时器数据块,DB,指定要使用,RT,指令复位的定时器,参数,IN,从,0,变为,1,将启动,TP,、,TON,和,TONR,，从,1,变,0,将启动,TOF,。,ET,为定时开始后经过的时间，或称为已耗时间值,(,可以不为,ET,指定地址,),，它们的数值类型为,32,位的,Time,，单位为,ms,，最大定时时间为,T#24D_20H_31M_23S_647MS,。,2.4,定时器指令,定时器的输入输出参数,3/4,IEC,定时器和,IEC,计数器属于功能块，调用时需要指定配套的背景数据块，定时器和计数器指令的数据保存在背景数据块中。,在梯形图中输入定时器指令时，打开右边的指令窗口将“定时器操作”文件夹中的定时器指令拖放到梯形图中适当的位置，在出现的“调用选项”对话框中修改将要生成的背景数据块的名称，或采用默认的名称。点击“确定”按钮，自动生成数据块。,2.4,定时器指令,定时器的输入输出参数,4/4,定时器,PT,和,IN,参数值变化,TP,定时器运行期间，更改,PT,没有任何影响。,定时器运行期间，更改,IN,没有任何影响。,TON,定时器运行期间，更改,PT,没有任何影响。,定时器运行期间，将,IN,更改为,FALSE,会复位并停止定时器。,TOF,定时器运行期间，更改,PT,没有任何影响。,定时器运行期间，将,IN,更改为,TRUE,会复位并停止定时器。,TONR,定时器运行期间更改,PT,没有任何影响，但对定时器中断后继续运行会有影响。,定时器运行期间将,IN,更改为,FALSE,会停止定时器但不会复位定时器。,将,IN,改回,TRUE,将使定时器从累积的时间值开始定时。,2.4,定时器指令,脉冲定时器,TP,时序图,2.4,定时器指令,接通延时定时器,TON,时序图,2.4,定时器指令,断开延时定时器,TOF,时序图,2.4,定时器指令,保持型接通延时定时器,TONR,时序图,2.4,定时器指令,举例,1/6,用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。,M2.7,只接通一个扫描周期，振荡电路实际上是一个有正反馈的电路，两个定时器的输出,Q,分别控制对方的输入,IN,，形成了正反馈。,振荡电路的高、低电平时间分别由两个定时器的,PT,值确定。,2.4,定时器指令,举例,2/6,2.4,定时器指令,举例,3/6,用,3,种定时器设计卫生间冲水控制电路。,2.4,定时器指令,举例,4/6,2.4,定时器指令,举例,5/6,两条运输带顺序相连，为避免运送的物料在,1,号运输带上堆积，按下起动按钮,I0.3,，,1,号带开始运行，,8s,后,2,号带自动起动。停机的顺序与起动的顺序相反，按了停止按钮,I0.2,后，先停,2,号带，,8s,后停,1,号带。,Q1.1,和,Q0.6,控制两台电动机,M1,和,M2,。,2.4,定时器指令,举例,6/6,2.5,计数器指令,计数器的数据类型,S7-1200,有,3,种计数器：加计数器,(CTU),、减计数器,(CTD),和加减计数器,(CTUD),。它们属于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的,OB,的执行速率的限制。,如果需要速率更高的计数器，可以使用,CPU,内置的高速计数器。,调用计数器指令时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。,CU,和,CD,分别是加计数输入和减计数输入，在,CU,或,CD,由,0,变为,1,是，实际计数值,CV,加,1,或减,1,。,复位输入,R,为,1,时，计数器被复位，,CV,被清,0,，计数器的输入,Q,变为,0,。,2.5,计数器指令,计数器的输入输出 参数,参数,数据类型,说明,CU,、,CD,BOOL,加计数或减计数，按加或减一计数,R(CTU,、,CTUD),BOOL,将计数值重置为零,LOAD(CTD,、,CTUD),BOOL,预设值的装载控制,PV,SInt,、,Int,、,DInt,、,USInt,、,UInt,、,UDInt,预设计数值,Q,、,QU,BOOL,CV=PV,时为真,QD,BOOL,CV=PV,时为真,QD,BOOL,CV=0,时为真,CV,SInt,、,Int,、,DInt,、,USInt,、,UInt,、,UDInt,当前计数值,4.3,计数器指令,加计数器,CTU,：参数,CU,的值从,0,变为,1,时，,CTU,使计数值加,1,。如果参数,CV(,当前计数值,),的值大于或等于参数,PV(,预设计数值,),的值，则计数器输出参数,Q=1,。如果复位参数,R,的值从,0,变为,1,，则当前计数值复位为,0,。,PV=3,4.3,计数器指令,减计数器,CTD,：参数,CD,的值从,0,变为,1,时，,CTD,使计数值减,1,。如果参数,CV(,当前计数值,),的值等于或小于,0,，则计数器输出参数,Q=1,。如果参数,LOAD,的值从,0,变为,1,，则参数,PV(,预设值,),的值将作为新的,CV(,当前计数值,),装载到计数器。,PV=3,4.3,计数器指令,加减计数器,1/2,CTUD,：加计数,(CU,Count Up),或减计数,(CD,Count Down),输入的值从,0,跳变为,1,时，,CTUD,会使计数值加,1,或减,1,。,如果参数,CV,（当前计数值）的值大于或等于参数,PV,（预设值）的值，则计数器输出参数,QU=1,。如果参数,CV,的值小于或等于零，则计数器输出参数,QD=1,。,如果参数,LOAD,的值从,0,变为,1,，则参数,PV,（预设值）的值将,作为新的,CV,（当前计数值）装载到计数器。,如果复位参数,R,的值从,0,变为,1,，则当前计数值复位为,0,。,4.3,计数器指令,加减计数器,2/2,PV=4,任务：,用比较和计数指令编写开关灯程序，要求灯控按钮,I0.0,按下一次，灯,Q0.1,亮，按下两次，灯,Q0.1,，,Q0.2,全亮，按下三次灯全灭，如此循环。,分析：在程序中所用计数器为加法计数器，当加到,3,时，必须复位计数器，这是关键。,总结：,S7-1200,有,3,种计数器：加计数器,(CTU),、减计数器,(CTD),和加减计数器,(CTUD),。,CU,和,CD,分别是加计数输入和减计数输入，在,CU,或,CD,由,0,变为,1,时，实际计数值,CV,加,1,或减,1,。,复位输入,R,为,1,时，计数器被复位，,CV,被清,0,，计数器的输入,Q,变为,0,。,总结：,CTUD,：加计数,(CU,Count Up),或减计数,(CD,Count Down),输入的值从,0,跳变为,1,时，,CTUD,会使计数值加,1,或减,1,。,如果参数,CV,（当前计数值）的值大于或等于参数,PV,（预设值）的值，则计数器输出参数,QU=1,。如果参数,CV,的值小于或等于零，则计数器输出参数,QD=1,。,如果参数,LOAD,的值从,0,变为,1,，则参数,PV,（预设值）的值将作为新的,CV,（当前计数值）装载到计数器。,如果复位参数,R,的值从,0,变为,1,，则当前计数值复位为,0,。,展厅人数控制系统,控制要求：现有一展厅，最多可容纳50人同时参观。展厅进口与出口各装一传感器，每有一人进出，传感器给出一个脉冲信号。试编程实现，当展厅内不足50人时，绿灯亮，表示可以进入；当展厅满50人时，红灯亮，表示不准进入。,展厅人数控制系统I/O分配表,程序如下：,举一反三：,通过,传送带电机KM1带动,传送带传送物品，通过,产品检测器PH检测产品通过的数量，,传送带每传送,24个产品机械手KM2动作1次，进行包装，,机械手动作后，延时2秒，机械手的电磁铁切断。,通过,传送带起动按钮、传送带停机按钮控制传送带的运动,。,产品通过检测器,程序如下：,总结：,CTUD,：加计数,(CU,Count Up),或减计数,(CD,Count Down),输入的值从,0,跳变为,1,时，,CTUD,会使计数值加,1,或减,1,。,如果参数,CV,（当前计数值）的值大于或等于参数,PV,（预设值）的值，则计数器输出参数,QU=1,。如果参数,CV,的值小于或等于零，则计数器输出参数,QD=1,。,如果参数,LOAD,的值从,0,变为,1,，则参数,PV,（预设值）的值将作为新的,CV,（当前计数值）装载到计数器。,如果复位参数,R,的值从,0,变为,1,，则当前计数值复位为,0,。,4.4,基本指令,数学运算指令,教学目标：,会使用,S7-1200,数学运算指令编写出完成某一控制任务的梯形图程序。,教学重点：,理解并正确使用数学运算指令，根据不同的应用场合会选用数据类型。,教学难点：,使用数学运算指令（,ADD,）编写出时间控制任务的梯形图程序。,技能目标：,硬件：会接电气线路图。,软件：能使用（,ADD,）编写出时间控制任务的梯形图程序。,2025/4/21 周一,164,ADD,，,SUB,，,MUL,和,DIV,分别是加、减、乘、除指令。,操作数的数据类型可选,SInt,Int,Dint,USInt,UInt,UDInt,和,Real,。,操作数的数据类型应该相同。,压力变送器的量程为,0,10MPa,，输出信号为,010V,，被,CPU,集成的模拟量输入通道,0(,地址为,IW64),转换为,027648,的数字。假设转换后的数字为,N,，求以,kPa,为单位的压力值。,对应的转换公式为：,P=(10000N)/27648=0.361690 N,在运算时要先乘后除，否则会损失原始数据的精度。,基本指令,数学运算指令,四则运算指令,2025/4/21 周一,165,方法,1,：双整数运算。乘法运算的结果可能会大于一个字能表示的最大值，因此使用双整数的乘法和除法。,方法,2,：浮点数运算。,4.4,基本指令,数学运算指令,四则运算指令,2025/4/21 周一,166,MOD,指令：除法指令只能得到商，余数被丢掉，,MOD,指令可以用来求除法的余数。,NEG,指令：将输入,IN,的值取反，保存在,OUT,中。,INC,和,DEC,指令：参数,IN/OUT,的值分别加,1,和减,1,。,绝对值指令,ABS,：求输入,IN,中有符号整数或实数的绝对值。,基本指令,数学运算指令,其他整数数学运算指令,2025/4/21 周一,167,梯形图,描述,梯形图,描述,SQR,平方,TAN,正切函数,SQRT,平方根,ASIN,反正弦函数,LN,自然对数,ACOS,反余弦函数,EXP,自然指数,ATAN,反正切函数,SIN,正弦函数,FRAC,求浮点数的小数部分,COS,余弦函数,EXPT,求浮点数的普通对数,三角函数和反三角函数指令中的角度均为以弧度为单位的浮点数。,基本指令,数学运算指令,浮点数函数运算指令,1/3,设备维护提醒,按下启动按钮，电机开始工作，开始计时。按下停止按钮，电机停止计时，统计设备的运行时间，天、时、分、秒。电机累计工作,10,天，发出报警提示（报警需闪烁），但电机正常工作，正常计时。,发出报警提示，工作人员需按下停止按钮。对电机进行维护保养。维护保养以后，按下复位按钮，报警灯熄灭。计时从零开始。,I/O,分配：,输入,功能,输出,功能,I0.0,启动按钮,Q0.0,电机运行,I0.1,停止按钮,Q0.1,维护指示灯,I0.2,硬件故障,Q0.2,报警指示灯,I0.7,复位按钮,4.5,基本指令,比较指令,教学目标：,会使用,S71200,比较指令编写程序比较出相同数据类型的大小。,教学重点：,理解并正确使用,10,种比较指令，不同的应用场合会选择比较指令的数据类型。,教学难点：,使用比较指令编写出带有时间控制任务的梯形图。,技能目标：,硬件：会接电气线路图。,软件：能使用比较指令编写出带有时间控制任务的梯形图。,2025/4/21 周一,176,基本指令,比较指令,1/2,比较指令用来比较数据类型相同的两个数,IN1,与,IN2,的大小。操作数可以是,I/Q/M/L/D,存储区中的变量或常量。,满足比较关系式给出的条件时，等效触点接通。,2025/4/21 周一,177,基本指令,比较指令,2/2,2025/4/21 周一,178,基本指令,数据传送,例一：,当整数,MW10=128,时，且在,MW20,和,MW22,所存储数据范围之间时，输出,Q0.0,接通。,控制任务,广场喷泉控制,任务要求：一个喷泉池里有,A,、,B,、,C,三种喷头。喷泉的喷水规律是：按下启动按钮，,A,喷头喷,5S B,、,C,喷头同时喷,8SB,喷头喷,4SA,，,C,喷头同时喷,5SA,、,B,、,C,喷头同时喷,8S,停,1S,，然后从头循环开始喷水，直到按下停止按钮。,任务分析：,1,、画时序图,2,、,I/O,分配,3,、建立变量表,4,、程序编写,输入,功能,输出,功能,I0.0,启动按钮,Q0.1,喷泉,A,I0.1,停止按钮,Q0.2,喷泉,B,Q0.3,喷泉,C,程序如下：,（,4,）调试程序,总结：当某一个任务需要定时时，首先分析任务画出时序图是关键。根据时序图就可简单的编写出程序。,举一反三：,1,、,编写并完成数码管显示,09,的程序，间隔时间,1S,。,2025/4/21 周一,185,测量远处物体的高度时，已知被测物体到测量点的距离,L,和以度为单位的夹角,，求被测物体的高度,H,，,H=L*tan(),，角度的单位为度。假设以度为单位的实数角度值在,MD116,，乘以,/180=0.0174533,，得角度的弧度值，运算的中间结果保存在数据