PLC编程与应用（西门子）电子教案 项目一 任务3：编程工具 STEP 7 Basic

课题授课教案一、教案头序号：3本次课题项目一任务3：编程工具STEP7Basic授课教师审阅授课时间课时授课班级知识目标1.认识STEP7Basic。2.掌握STEP7Basic的使用方法。3.了解STEP7Basic的适用范围。能力目标1.能熟练使用STEP7Basic。2.能用STEP7Basic进行编程。情感目标1.培养善于独立思考、交流沟通的协作能力。2.组织学生搜集PLC选型资料，在学习过程中，培养学生自主探究的精神。3.在小组协作学习过程中，提高学生团队协作精神。4.使学生养成“欲善其事，先利其器”的良好习惯。教学重点、难点重点编程工具STEP7Basic的功能及特点难点STEP7Basic的基本使用方法教学准备1、西门子S7-1200可编程控制器实训装置，主机模块2、电脑一台（具有PROTALV13软件平台）3、24V直流电源、交流220V电源各一处4、实训连接导线若干5、Profilnet通讯电缆一根二、教学设计步骤教学内容教师活动学生活动课前检查1、检查学生的劳保服装。2、检查学生的出勤情况并做好记录。3、强调实习安全。督导检查做好记录学生自检互检情景引入经过之前任务的学习，我们大家已经对1200系列PLC有了初步了解，那我们如何跟PLC进行人机对话呢？任务资讯知识点1：编程工具STEP7Basic的特点1．STEP7Basic——特点SIMATICSTEP7Basic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。上述两个软件集成在一起，也称为TIA(TotallyIntegratedAutomation，全集成自动化)Porta。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。2．STEP7Basic——典型的自动化系统典型的自动化系统包含以下内容：（1）借助程序来控制过程的PLC。（2）用来操作和可视化过程的HMI设备。TIAPortal创建自动化系统关键的组态步骤为：（1）创建项目（2）配置硬件（3）联网设备（4）对PLC编程（5）组态可视化（6）加载组态数据（7）使用在线和诊断功能3．编程工具STEP7Basic——工程组态系统（1）可以使用TIAPortal在同一个工程组态系统中组态PLC和可视化。（2）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。（3）所有数据均存储在一个公共的项目文件中。4．编程工具STEP7Basic——数据管理在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。知识点2：STEP7Basic使用方法1．编程工具STEP7Basic——界面总览图STEP7Basic——界面总览2．操作步骤（1）“项目”“新建”，出现“创建新项目”对话框：图创建新项目（2）双击项目树中的“添加新设备”：图添加新设备（3）“选项”“设置”，：3．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模拟系统，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。（1）硬件组态——添加模块在硬件组态时，如需要将I/O模块或通信模块放置到工作区的机架的插槽内用“拖放”的方法放置硬件对象；用“双击”的方法放置硬件对象。（2）硬件组态——过滤器如果激活了硬件目录的过滤器功能，则硬件目录只显示与工作区有关的硬件。例如用设备视图打开PLC的组态画面时，则硬件目录不显示HMI，只显示PLC的模块。（3）硬件组态——删除硬件组件可以删除设备视图或网络视图中的硬件组态组件，被删除的组件的地址可供其他组件使用。不能单独删除CPU和机架，只能在网络视图或项目树中删除整个PLC站。删除硬件组件后，可以对硬件组态进行编译。编译时进行一致性检查，如果有错误将会显示错误信息，应改正错误后重新进行编译。（4）硬件组态——信号模块和信号板的地址分配添加了CPU、信号板或信号模块后，他们的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、信号板、信号模块的地址。选中模块，通过巡视窗口的“I/O地址/硬件标识符”，可以修改模块的地址，也可以直接在设备概览中修改.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。建议不要修改自动分配的地址。（5）硬件组态——数字量输入点的参数设置选中设备视图中的CPU、信号模块或信号板，然后选中巡视窗口，设置输入端的滤波器时间常数，如图所示：图数字量输入点的参数设置可以激活输入点的上升沿和下降沿中断功能，以及设置产生中断时调用的硬件中断OB，如图所示：图激活中断功能（6）硬件组态——数字量输出点的参数设置，如图所示。图数字量输出点的参数设置（7）硬件组态——模拟量输入点的参数设置，如图所示。图模拟量输入点的参数设置（8）硬件组态——模拟量如转换后模拟值表示模拟量输入输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值，模拟值用16位二进制补码(整数)表示。最高位(第16位)为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。模拟量经A/D转换后得到的数值的位数如果小于16，则自动左移，使其符号位在16位字的最高位，未使用的低位则填入0，称为“左对齐”。设模拟量的精度为12位加符号位，左移3位后，相对于实际的模拟值被乘以8。这种处理方法的优点在于模拟量的量程与移位处理后的数字的关系是固定的，与左对齐之前的转换值无关，便于后续的处理。模拟量输入模块的模拟值范围详见表1-3-1。表1-3-1模拟量输入模块的模拟值范围（9）硬件组态——设置系统存储器字节与时钟存储器字节，如图所示。图设置系统存储器字节与时钟存储器字节将MB1设置为系统存储器字节后，该字节的M1.0～M1.3的含义：1）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；2）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；3）M1.2（始终为1）：总是为1状态，其常开触点总是闭合；4）M1.3（始终为0）：总是为0状态，其常闭触点总是闭合；时钟脉冲是一个周期内0和1所占的时间各为50%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。CPU在扫描循环开始时初始化这些位。循环时间是操作系统刷新过程映像和执行程序循环OB的时间，包括所有中断此循环的程序的执行时间，每次循环的时间并不相等。循环时间设置如图1-3-20所示。借助官方PDF资料，软件实际操作演示进行讲解布置任务，引导学生按照实训指导书操作说明，进行PLC的项目建立、组态、程序的修改及编辑、程序下载分组进行实操联系，熟练掌握STEP7Basic使用方法巡回指导在学生操作过程中，教师检查学生实习位置、操作姿势、操作方法、安全文明生产和元器件质量、数量等是否正确，如有不正确应及时纠正。认真做好个别指导、集体指导，同时做好过程评价。总结评价1、对当次实习操作的具体情况进行总结，对任务过程中学生普遍出现的问题进行讲解答疑。2、实习结束时，检查学生实习进度，是否按7S标准要求清扫现场和做好仪器仪表、工具的维修保养，清