项目2 设计一个S7-1200PLC系统程序《PLC编程与应用（S7-1200）》教学课件

《PLC编程与应用（S7-1200）》✩精品课件合集第X章XXXX项目二设计一个S7-1200PLC系统程序项目二设计一个S7-1200PLC系统程序——任务准备项目描述通过设计电动机正反转来了解如何设计一个S7-1200PLC系统程序。一、控制要求（1）设计电动机正反转；（2）按正转启动按钮SB1，电动机正转，按反转启动按钮SB2，电动机反转，按停止按钮SB3，电动机停止。二、硬件电路设计1.硬件选择名称型号三相异步电动机JW6314180W热继电器正泰JR36-200.45-0.72A交流接触器正泰CJT1-10PLCCPU1212CDC/DC/DC信号模块SM1223，16输入DC24V/16继电器输出按钮一佳LA38-11BN硬件选型表2.I/O地址分配根据控制要求列出所用的输入/输出点，并为其分配了相应的地址，其中I/O分配表如下表所示。I/O分配表图表输入输出正转启动按钮SB1I0.0正转接触器KM1Q1.0反转启动按钮SB2I0.1反转接触器KM2Q1.1停止按钮SB3I0.23.电气原理图根据I/O分配表和控制要求，设计电气原理图，如图所示。主电气原理图控制电气原理图知识点1ProtalV14SP1软件的安装安装前关闭杀毒软件和防火墙，只要不是系统自带的软件都请退出。然后用鼠标右键安装文件夹中的Start.exe文件，选择用管理员操作权限打开，出现如左图所示的界面，点“下一步（N）”。欢迎界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现如左图的界面，选择安装语言为“简体中文（H）”，点“下一步（N）”。安装语言界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现如左图的界面，选择解压路径，由于文件需要解压后再安装，所以记住解压路径，以便安装结束后删除解压缩文件，点“下一步（N）”。解压缩路径界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现如左图的界面，等待解压文件。解压缩过程界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装解压后提示重启操作系统，如左图，选择“是（Y）”。重启界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装系统重启后会自动进行软件安装，如左图。软件初始化界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现安装语言界面，如左图，选择“安装语言：中文（H）”选项，点“下一步（N）”。安装语言界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现产品语言界面，如左图，勾选“中文（H）”选项，点“下一步（N）”。产品语言界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现产品配置界面，如左图，选择“典型（T）”，点“浏览（R）”按钮，选择安装的目标目录，点“下一步（N）”。产品配置界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现许可证条款界面，如左图，勾选“本人接受所列出的许可协议中的所有条款”和“本人特此确认，已阅读并理解了有关产品安全操作的安全信息”，点“下一步（N）”许可证条款界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现安全控制界面，如左图，勾选“我接受此计算机上的安全和权限设置”，点“下一步（N）”。安全控制界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现概览界面，如左图，查看安装的配置、语言和安装目录，检查无误后，点击“安装（I）”。概览界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现安装等待界面，如左图。安装等待界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装安装到中途，提示重新启动系统，如左图，选择“是，立即重启计算机”选项，然后点击“重新启动（R）”按钮。重新启动系统界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装重启后继续安装，如左图。安装界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装直到遇到如左图的对话框，点“跳过许可证传送”。如果先安装了授权，则此步会检测成功。许可证传送界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现如左图的界面，继续安装。安装界面知识点1ProtalV14SP1软件的安装出现安装结束界面，如左图，提示“安装已成功完成”，点击“重新启动（R）”按钮，重新启动操作系统。

至此，软件安装全部完成。安装结束界面知识点2Protal软件简介

STEP7Professional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SIMATICWinccBasic。两个软件集成在一起，也称为TIA(TotallyIntegratedAutomation，全集成自动化)Portal(中文名为博途)，是西门子工业自动化集团发布的新一代全集成自动化软件。TIAPortal组成知识点2Protal软件简介

TIAPortal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，STEP7Basic还为硬件和网络组态、诊断等提供通用的工程组态框架。可以使用TIAPortal在同一个工程组态系统中组态PLC和可视化。所有数据均存储在一个项目中，STEP7和WinCC不是单独的程序，而是可以访问公共数据库。所有数据均存储在一个公共的项目文件中。在TIAPortal中，所有数据都存储在一个项目中。修改后的应用程序数据（如变量）会在整个项目内(甚至跨越多台设备)自动更新。与传统方法相比，无需花费大量时间集成各个软件包，显著地节省了时间，提高了设计效率。到2016年为止，最新版本是V14。有Basic、comfort、Advanced、Professional等四个级别版本。知识点2Protal软件简介TIAPortal的优势：在使用TIAPortal时，以下功能在实现自动化解决方案期间提供高效支持。（1）使用统一操作概念的集成工程组态过程自动化和过程可视化“齐头并进”。（2）通过功能强大的编辑器和通用符号实现一致的集中数据管理数据一旦创建，就在所有编辑器中都可用；更改及纠正内容将自动应用和更新到整个项目中。（3）完整的库概念可以反复使用现成的指令及项目的现有部分。（4）多种编程语言可以使用五种不同的编程语言来实现自动化任务。谢

谢项目二设计一个S7-1200PLC系统程序——任务1

S7-1200硬件的组态

1.掌握博途软件如何创建项目；2.掌握如何添加设备；3.掌握硬件组态和参数设置。一、任务目标二、创建项目双击桌面上的图标，打开ProtalV14SP1的启动画面，如左图。启动画面（Protal视图）二、创建项目

TIAPortal提供了两种不同的工具视图：基于项目的项目视图和基于任务的Portal（门户）视图。项目视图可以访问项目中所有的组件。Portal视图包含了启动、设备与网络、PLC编程、运动控制&技术、可视化和在线与诊断等项目。可点软件左下角的“项目视图/Portal视图”按钮在项目视图和Portal视图之间切换。项目视图二、创建项目如果是Portal视图，则在“启动”项目中，选中“创建新项目”功能。在右边栏目中输入项目名称、保存路径、作者、注释等信息后，单击“创建”按钮，如左图。Portal视图创建新项目二、创建项目如果是项目视图，则打开“项目”菜单，选择“新建”菜单项，如左图，或者点快捷按钮。项目视图创建新项目二、创建项目

在创建新项目的对话框中，输入项目名称、保存路径、作者、注释等信息后，单击“创建”按钮，如左图。项目视图创建新项目三、添加新设备如果在Portal视图下，点击“组态设备”，如左图。组态界面三、添加新设备在出现的窗口中单击“添加新设备”功能，然后点击右边栏目中的“控制器”按钮，选择CPU1212CDC/DC/DC文件夹下面的6ES7212-1AE40-0XB0订货号，如左图。添加设备三、添加新设备用鼠标拉动滚动条到最底侧，找到“添加”按钮，并用鼠标点击，如左图，完成添加PLC设备。添加设备三、添加新设备如果在项目视图下，双击项目树中的“添加新设备”功能，如左图。添加新设备三、添加新设备打开“添加新设备”对话框，点击“控制器”按钮，选择CPU1212CDC/DC/DC文件夹下面的6ES7212-1AE40-0XB0订货号，版本选择V4.0，单击“确定”按钮，如左图。添加设备三、添加新设备添加完成后，在机架上出现了添加的设备CPU1212CDC/DC/DC，如左图。

标有①的区域为项目树（或称为项目浏览器），标有②的区域是详细视图，标有③的区域为工作区，标有④的区域为概览区，标有⑤的区域为巡视窗口，标有⑥的区域为任务卡，标有⑦的区域是选中的硬件对象的信息窗口。设备视图三、添加新设备点击项目树右上角的按钮，项目树和下面标有②的详细视图消失，同时在最左边的垂直条的上端出现按钮。点击它将打开项目树和详细视图。隐藏项目树三、添加新设备设备视图中标有②的区域是详细视图，详细视图显示项目树被选中的对象下一级的内容。如左图中的详细视图显示的是项目树的“程序块”文件夹中的内容。详细视图三、添加新设备点击详细视图左上角的按钮，详细视图被隐藏，如左图，只剩下详细视图的标题，标题左边的按钮变为。点击该按钮，将重新显示详细视图。隐藏详细视图三、添加新设备工作区可以同时打开几个编辑器，但是一般只能在工作区同时显示一个当前打开的编辑器。单击工作区右上角的按钮，将工作区最大化，将会关闭其他所有的窗口。最大化工作区后，单击工作区右上角的按钮，工作区将恢复原状。单击工作区右上角的按钮，将工作区窗口浮动，然后按按钮，可以将工作区窗口全尺寸显示，如左图。全尺寸显示工作区三、添加新设备点击概览区的按钮，出现概览区，再点击按钮，概览区最大化显示，如左图。点击按钮，概览区正常尺寸显示，再点击按钮，概览区被隐藏。概览区三、添加新设备巡视窗口用来显示选中的工作区中的对象附加的信息，还可以用巡视窗口来设置对象的属性。巡视窗口有3个选项卡：1）“属性”选项卡用来显示和修改选中的工作区中的对象的属性。左边窗口是浏览窗口，选中其中的某个参数组，在右边窗口显示和编辑相应的信息或参数。2）“信息”选项卡显示所选对象和操作的详细信息，以及编译的报警信息。3）“诊断”选项卡显示系统诊断事件和组态的报警事件。设备视图三、添加新设备任务卡的功能与编辑器有关。可以通过任务卡进行进一步的或附加的操作。例如在“硬件目录”任务卡下，选择对象，如左图，可以搜索与替代项目中的对象，将预定义的对象拖放到工作区。硬件目录任务卡三、添加新设备任务卡的下面，左图中标有⑦的区域是选中的硬件对象的信息窗口，包括对象的图形、名称、版本号、订货号和简要的描述。设备视图四、设置Protal参数在项目编辑器中执行菜单命令“选项”→“设置”。选中工作区左边窗口的“常规”，如左图，可以设置“用户界面语言”、“起始视图”和“存储设置”等。常规设置四、设置Protal参数选中工作区左边窗口的“PLC编程”，如左图，可以设置是否显示注释、是否IEC检查等。PLC编程设置五、硬件组态设备组态(configuring)的任务就是在设备和网络编辑器中生成一个与实际的硬件系统对应的虚拟系统，包括系统中的设备(PLC和HMI)，PLC各模块的型号、订货号和版本。模块的安装位置和设备之间的通信连接，都应与实际的硬件系统完全相同。此外还应设置模块的参数，即给参数赋值，或称为参数化。自动化系统启动时，CPU比较组态时生成的虚拟系统和实际的硬件系统，如果两个系统不一致，将采取相应的措施。五、硬件组态双击项目树中“PLC_1”文件夹下的“设备和网络”，打开设备视图，如左图，可以看到1号插槽中的CPU模块。设备和网络五、硬件组态在硬件组态时，可以用拖放的方法或双击的方法把I/O模块或通信模块放置到工作区机架的插槽内。因为本项目除了CPU1212CDC/DC/DC，还有一个信号模块扩展SM1223DC/RLY，CPU1212CDC/DC/DC放置在机架的1号插槽，“SM1223DI16/DQ16x继电器输出”放置在2号插槽。五、硬件组态打开最右边竖条上的“硬件目录”任务卡，在“目录”中，打开“DI/DQ”文件夹下的“DI16x24VDC/DQ16xRelay”，选择6ES7223-1PL32-0XB0订货号，机架上所有可以插入该模块的插槽四周出现深蓝色的方框，如左图。硬件放置五、硬件组态用鼠标左键按住该模块不放，移动鼠标，将选中的模块“拖”到机架中的插槽中，如左图。或者用鼠标左键点击机架中需要放置模块的插槽，使它的四周出现深蓝色的边框，然后用鼠标左键双击硬件目录中要放置的模块，该模块便出现在选中的插槽中。硬件放置五、硬件组态可以用拖放的方法或通过剪贴板在硬件设备视图或网络视图中移动硬件组件，但是不能移动CPU，因为它必须在1号槽。用鼠标右键点击设备视图中要更改型号的CPU，执行出现的快捷菜单中的“更改设备类型”命令，选中出现的对话框的“新设备”列表中用来替换的设备的订货号，点击“确定”按钮，设备型号被更改。六、CPU与信号模块的参数设置双击项目树的PLC_1文件夹中的“设备组态”，打开该PLC的设备视图。CPU和信号模块的I/O地址是自动分配的。选中“设备概览”，可以看到CPU集成的I/O模板、信号模块的地址。选中信号模块，在设备概览中修改I地址的起始地址为1，Q地址的起始地址为1，如左图。I/O地址修改六、CPU与信号模块的参数设置也可以在巡视窗口“常规”选项卡，选中“I/O地址”，修改模块的起始地址，如左图。I/O地址修改六、CPU与信号模块的参数设置在巡视窗口“IO变量”选项卡，可以查看具体的“I/O地址”，如左图。DI/DO的地址以字节为单位分配，没有用完一个字节，剩余的位也不能作它用。AI/AO的地址以组为单位分配，每一组有两个输入/输出点，每个点(通道)占一个字或两个字节。IO变量选项卡六、CPU与信号模块的参数设置选中设备视图中的CPU、信号模块，然后选中巡视窗口中“属性”选项卡左边的“数字量输入”，可以用选择框分组设置输入点的滤波器时间常数（0.2～12.8ms），如左图。数字量输入点的参数设置六、CPU与信号模块的参数设置选中设备视图中的CPU、信号模块，然后选中巡视窗口中“属性”选项卡左边的“数字量输出”，可以选择在CPU进入STOP模式时，数字量输出保持最后的值（Keeplastvalue），或使用替换值。当使用替换值时，可以设置各输出点的替换值，以保证系统进入安全的状态。复选框内有“√”表示替换值为1，反之为0（默认的替换值），如左图。数字量输出点的参数设置六、CPU与信号模块的参数设置选中设备视图中的CPU，然后选中巡视窗口中“属性”选项卡下的“常规”选项卡，选中“PROFINET接口”下面的“以太网地址”，配置IP地址和子网掩码，如左图。以太网地址设置六、CPU与信号模块的参数设置选中设备视图中的CPU，然后选中巡视窗口中“属性”选项卡下的“常规”选项卡，选中“系统和时钟存储器”，点击右边窗口的复选框“允许使用系统存储器字节”，采用默认的MB1作系统存储器字节，也可以修改系统存储器字节的地址，如左图。系统和时钟存储器设置六、CPU与信号模块的参数设置将MB1设置为系统存储器字节后，该字节的M1.0～M1.3的含义：M1.0（首次循环）：仅在进入RUN模式的首次扫描时为1，以后为0；M1.1（诊断图形已更改）：CPU登录了诊断事件时，在一个扫描周期内为1；M1.2（始终为1）：总是为1状态，其常开触点总是闭合；M1.3（始终为0）：总是为0状态，其常闭触点总是闭合；系统和时钟存储器设置六、CPU与信号模块的参数设置选中右边窗口的复选框“允许使用时钟存储器字节”，设置用默认的MB0作时钟存储器字节，也可以修改时钟存储器字节的地址，如左图。系统和时钟存储器设置六、CPU与信号模块的参数设置时钟脉冲是占空比为0.5的方波信号，时钟存储器字节每一位对应的时钟脉冲的周期或频率如下表。指定了系统存储器和时钟存储器字节后，这两个字节不能再用作其他用途。位76543210周期/s21.610.80.50.40.20.1频率/Hz0.50.62511.2522.5510时钟存储器字节每一位对应的时钟脉冲的周期或频率六、CPU与信号模块的参数设置选中设备视图中的CPU，然后选中巡视窗口中“属性”选项卡下的“常规”选项卡，选中左边窗口的“启动”组，如左图。“启动”组六、CPU与信号模块的参数设置可以组态上电后CPU的3种启动方式：不重新启动，保持在STOP模式；暖启动，进入RUN模式；暖启动，进入断电之前的工作模式。暖启动将非断电保持存储器复位为默认的初始值，但是断电保持存储器中的值不变。下载项目或下载项目的组件之后，下一次切换到RUN模式时，CPU执行冷启动。冷启动之后，由STOP切换到RUN时都执行暖启动。六、CPU与信号模块的参数设置选中设备视图中的CPU，然后选中巡视窗口中“属性”选项卡下的“常规”选项卡，选中巡视窗口左边的“日时间”组，将时区改为“(UTC+08：00)北京、重庆、中国香港特别行政区、乌鲁木齐”，如左图。我国目前没有使用夏令时。设置CPU的日时间六、CPU与信号模块的参数设置选中设备视图中的CPU，然后选中巡视窗口中“属性”选项卡下的“常规”选项卡，选中巡视窗口左边的“保护”，如左图。设置读写保护和密码六、CPU与信号模块的参数设置可以选择窗口的3个保护级别：1）完全访问权限（无任何保护）：是默认的级别，没有设置口令保护。2）读访问权限：只能读取，输入正确的口令才能修改CPU中的数据。3）HMI访问权限：只能HMI访问。4）不能访问（完全保护）：既不能改写，也不能读取CPU中的数据。被授权的用户可以进行读写访问。设置读写保护和密码七、设置计算机的IP地址单击计算机的右下角的网络图标，选择“打开网络和共享中心”，如左图。网络和共享中心七、设置计算机的IP地址点“更改适配器设置”，如左图。更改适配器设置七、设置计算机的IP地址双击“本地连接”，如左图。本地连接七、设置计算机的IP地址双击“Internet协议版本4（TCP/IPv4）”，如左图。设备视图七、设置计算机的IP地址修改IP地址如下图，点“确定”。默认网关和DNS不需要设置，如左图。设备视图谢

谢项目二设计一个S7-1200PLC系统程序——任务2程序编制与调试

1.了解变量表的编辑；2.掌握程序的编制、编译、下载和调试过程；3.掌握程序的监控。一、任务目标二、设置PLC变量表可以在编程前建立变量表，也可以一边编程一边建立变量表，如果不建立变量表，系统将默认Tag_来给变量命名。打开项目树“PLC_1”文件夹下的“PLC变量”文件夹，双击“默认变量表”，出现变量表，点按钮可以插入行，点按钮可以添加行。进行编辑变量，根据IO分配表，编辑变量表，如左图。变量表三、程序设计点项目树的“PLC_1”→“程序块”→“Main”，进入程序界面。将收藏夹中的常开触点、常闭触点等指令拖放或双击到指定位置，或者在右侧的基本指令或扩展指令里选择具体的指令，进行编制程序。本项目是实现正反转控制，按正转启动按钮SB1，三相交流异步电动机正转，按反转启动按钮SB2，三相交流异步电动机反转，按停止按钮SB3，三相交流异步电动机停止。编制好的程序如左图。电动机正反转程序四、编译选中“PLC_1”文件夹，然后点“编译”按钮，对硬件组态和软件全部进行编译，编译完成后，在“编译”选项卡可以看到编译的结果，如左图，如果是“错误：0；警告：0”，就可以把程序下载到PLC了，如果有错误，则修改错误，再次编译，直到没有错误。编译五、下载选中“PLC_1”文件夹，然后点“下载”按钮，把硬件组态和程序下载到PLC。出现如左图对话框，选择PG/PC接口的类型为PN/IE，选择PG/PC接口为计算机的网卡，选择“显示所有兼容的设备”选项，点“开始搜索”按钮，搜索到PLC后，点“下载”按钮。搜索设备五、下载出现如左图下载预览对话框，如果有错误则装载按钮为灰色，不能下载，如果没有错误，装载按钮为黑色才可以下载，点“装载”按钮。下载预览五、下载下载完成，出现如左图对话框，勾选“全部启动”选项，点“完成”按钮。下载完成六、程序在线监控点“启用/禁用监视”按钮，如左图，可以在线监控。“启用/禁用监视”按钮六、程序在线监控梯形图用绿色连续线来表示状态满足，即有“能流”流过。用蓝色虚线表示状态不满足，没有能流流过，如左图。用灰色连续线表示状态未知或程序没有执行，黑色表示没有在线监控。按正转启动按钮SB1，在程序监控界面可以看到Q1.0得电，如左图。程序监控六、程序在线监控按停止按钮SB3，在程序监控界面可以看到Q1.0失电，如左图。程序监控六、程序在线监控按反转启动按钮SB2，在程序监控界面可以看到Q1.1得电，如左图。程序监控六、程序在线监控被激活的项目树或工作区的标题栏的背景色为