PLC原理及工程应用 第2版 课件 第3章 S7-1200程序设计基础

第3章S7-1200程序设计基础3.1西门子PLC简介3.1.1西门PLC系列产品定位3.1西门子PLC简介3.1.2S7-1200的硬件3.2S7-1200的数据类型与存储器3.2.1S7-1200的基本数据类型数据类型用于指定数据元素的大小和格式，S7-1200支持的基本数据类型主要包括位、字节、字、双字、整型、浮点数、日期、时间、字符串等。一般而言，定义变量，以及使用指令、功能、功能块时，每个指令参数至少支持一种数据类型，而有些参数支持多种数据类型。下表为S7-1200支持的数据类型。除了表中所述基本数据类型外，S7-1200还支持结构数据类型（Struct）、PLC数据类型（UDT）、数组数据类型（Array）、系统数据类型（SDT）、硬件数据类型、参数数据类型Variant、硬件DB_ANY数据类型、DTL数据类型等。3.2S7-1200的数据类型与存储器3.2.1S7-1200的基本数据类型3.2S7-1200的数据类型与存储器3.2.1S7-1200的基本数据类型3.2S7-1200的数据类型与存储器3.2.2S7-1200的存储器S7-1200的存储器主要包括用户存储器和系统存储器。用户存储器主要包括装载存储器、工作存储器和保持性存储器。装载存储器主要用于非易失性地存储用户程序、数据和组态。工作存储器是易失性存储器，用于在执行用户程序时存储用户项目的某些内容。保持性存储器用于非易失性地存储限量的工作存储器值。系统存储器用于存放系统程序的操作数据。3.2S7-1200的数据类型与存储器3.2.2S7-1200的存储器S7-1200的系统存储器3.2.2S7-1200的存储器存储单元寻址S7-1200CPU不同的存储单元都是以字节为单位，对位数据的寻址由字节地址和位地址组成，形式为“区域标识符字节.位”。如I3.0，表示输入映像区中地址为3的字节中地址为0的那一位。对字节、字和双字的寻址形式为“区域标识符+寻址长度存储单元的起始字节地址”。3.3S7-1200PLC的工作过程及编程语言3.3.1S7-1200PLC的工作过程PLC采用循环执行用户程序的方式，称为循环扫描工作方式。一个循环扫描周期主要可分为输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。S7-1200CPU有以下三种工作模式：停止（STOP）模式、启动（STARTUP）模式和运行（RUN）模式。在STOP模式下，CPU处理所有通信请求并执行自诊断，不执行用户程序，过程映像也不会自动更新。3.3S7-1200PLC的工作过程及编程语言3.3.1S7-1200PLC的工作过程在STARTUP和RUN模式下，V4.0版本以后的CPU执行如图所示的任务。3.3S7-1200PLC的工作过程及编程语言3.3.1S7-1200PLC的工作过程在STARTUP和RUN模式下，V3.0及以前版本的CPU执行如图所示的任务。3.3S7-1200PLC的工作过程及编程语言3.3.2S7-1200PLC的编程语言S7-1200支持的编程语言有LAD、FBD和SCL。LAD是一种图形编程语言，它使用基于电路图的表示法。几乎所有的PLC都可以采用梯形图语言编程，梯形图表达式是在电器控制系统中常用的接触器、继电器梯形图基础上演变而来的。它与电气控制原理图相呼应，形象、直观、实用，是PLC的主要编程语言，比较适合于电气技术人员使用。FBD使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑，一些复杂的功能用指令框表示，功能框图类似于与门、或门的方框，来表示逻辑关系。西门子SCL语言是基于PASCL语言的，它在PASCL语言的基础上，加上了PLC编程的输入、输出、定时器、计数器、位存储器等特征，使其既具有高级语言的特点，又适合PLC的数据处理。3.4程序结构3.4.1代码块S7-1200PLC提供了多种不同类型的块用于程序设计，其中OB、FB、FC都包含代码，统称为代码(Code)块。3.4程序结构3.4.2程序结构根据实际应用要求，可选择线性结构或模块化结构用于创建用户程序。3.5程序的编写与调试3.5.1STEP7编程软件STEP7是TIA（TotallyIntegratedAutomation，全集成自动化）Portal的编程和组态软件组件，除STEP7之外，TIAPortal还包括用于设计和执行运行系统过程可视化的WinCC，以及面向WinCC和STEP7的综合信息系统（在线帮助）。STEP7版本有STEP7Basic（STEP7基本版）和STEP7Professional（STEP7专业版）两个版本。STEP7Basic是用于S7-1200的工程组态系统；STEP7Professional是用于S7-1200、S7-1500、S7-300、S7-400控制器、WinAC和软件控制器的工程组态系统。3.5程序的编写与调试3.5.1STEP7安装的必要条件目前STEP7有多种版本，每种版本对安装环境要求不同，以STEP7V17为例：硬件要求：软件要求：STEP7Professiona