S7-1200 PLC编程与应用全套课件

S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——添加标题添加标题为什么学习PLC0301PLC的定义、定义02PLC的发展概况、发展方向PLC的发展趋势CONTENTS初识PLC的发展史PLC的定义可编程逻辑控制器，英文全称programmablelogicalcontroller，简

称PLC或PC。由于“PC”容易和个人计算机（PersonalComputer）的英文缩写PC混

淆，所以人们习惯用“PLC”作为可编程控制器的英文缩写。PLC是一个以微处理器为

核心的数字运算操作电子系统，专为工业现场应用而设计，采用可编程的存储器，用以

在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过输

入/输出接口（又称I/O接口），控制各种类型的机械或生产过程。。PLC的定义人类通过大脑和神经系统对复杂任务进行决策与协调。人的大脑负责逻辑运算、指

令下达，神经系统则将信号传递至各个执行器官，完成动作响应。而在工业场景的现代

工业自动化与智能控制系统中，机器设备同样需要这样的“大脑”和“神经系统”来实

现精准控制。西门子S7-1200PLC（可编程逻辑控制器）正是工业自动化领域的核心控

制单元，它如同机器的智能中枢，协调传感器、执行器等部件，完成从数据采集到逻辑

运算再到动作控制的全流程。本项目主要介绍PLC的由来，西门子S7-1200系列PLC，

以及相关编程软件——博途软件的应用。优点结构简单、价格低廉、操作容易、

技术难度较小缺点存在大量连接导线，其控制功能单一，更改困难缺点需集中安装在控制柜内，设备体积庞大，不易搬运；固有的电磁动作时间，限制了系统的响应速度缺点故障频发，且查找、

排除故障困难，系统的可靠性较低；传统继电器-接触器控制系统一个控制柜更改要多久？一条生产线多少控制柜？单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。通用十条20世纪60年代以后，美国汽车制造业为适应市场需求，不断更新汽车产品，要求及时改变相应的加工生产线。汽车生产线上的继电器控制系统就需要经常重新设计装备，这不仅费用高，而且新系统的制造和接线也非常费时，延长了汽车的设计生产周期。在这种情况下，采用传统的继电器控制就显出许多不足。1968年美国通用汽车（GM）公司首次公开招标，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用程序控制器，并提出了著名的10项招标指标，即奠定了PLC基本雏形的著名的“GM十条”编程简单，可在现场修改和调试程序。维护方便，采用插入式模块结构。可靠性高于继电器控制系统。体积小于继电器控制装置。数据可直接送入管理计算机。成本可与继电器控制系统竞争。可直接用115V交流电压输入。输出量为115V、2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等。通用性强，易于扩展。用户程序存储器容量至少4KB。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。成立于1957年的DEC公司（美国数字设备公司），一直专注于开发小型计算机系统，看到通用汽车的招标要求后，创始人之一奥尔森接标，最终DEC开发了一套全新的控制系统——PDP-14，用于控制齿轮磨床，这就是世界上第一台可编程逻辑控制器。PDP-14本质是把DEC最成功的“迷你机”PDP-8增加了工业I/O接口，由一个控制单元和几个外部接口盒组成；控制单元包括一个可变大小的ROM，最多包含4k的12位指令；存储器分为256个字节；通过扩展最多可以处理256个输入输出。但DEC的PDP-14有一个缺陷，就是修改程序需要把产品发回DEC公司，整个处理过程耗时一周，导致它运行至1970年后被替换。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。招标过程：通用汽车的传动部门HydarMatic（包括电路系统和计算机两个小组）负责这次技术改造，他们提出使用新一代控制器的设想，并进行了技术招标。在招标过程中，有三家公司脱颖而出，分别是Bedford（贝德福德协会）、DEC（美国数字设备公司）和3-I（信息仪表公司）。这三家公司都提交了各自的解决方案，并进入了评标阶段。选择与决策：在评标过程中，HydarMatic的两个小组发生了分歧。计算机小组支持DEC的PDQ-II系统，而电路系统小组则支持Bedford的Modicon84系统。为了做出决策，通用汽车对这三个系统进行了长达两年多的测试。测试结果显示，Modicon84的梯形图类似于继电器逻辑，简单实用，方便修改，而且具有防护外壳，更符合通用汽车的需求。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。从上世纪90年代开始，PLC就根据I/O点数发展出小、中、大型等多种类型产品，·小型PLC：I/O点数<256点；单CPU、8位或16位处理器、用户存储器容量4K字以下；主要代表产品有美国通用电气（GE）公司的GE-I型、美国德洲仪器公司的TI100\日本三菱电气公司的F/F1/F2、日本立石公司（欧姆龙）的C20/C40、德国西门子公司的S7-200、日本东芝公司的EX20/EX40、中外合资无锡华光电子工业有限公司的SR-20/21等；·中型PLC：I/O点数256～2048点；双CPU，用户存储器容量2～8K，代表产品有德国西门子公司的S7-300、无锡华光的SR-400、德国西门子公司的SU-5/SU-6、日本立石公司的C-500、GE公司的GE-Ⅲ等；·大型PLC：I/O点数>2048点；多CPU，16位、32位处理器，用户存储器容量8～16K，代表产品有德国西门子公司的S7-400、GE公司的GE-Ⅳ、立石公司的C-2000、三菱公司的K3等。目前大型、超大型的PLC产品也不少，单机支持300回路和65000点I/O设备也日益得到重视。不过整体看，I/O点数≤64的PLC销售额占整体PLC市场总量的47%，64~256点数PLC占31%，微型、小型PLC占据市场的绝对主流，而I/O点数大于256的中型、大型、超大型PLC累计市场容量才22%。PLC主要应用于纺织、机械、电梯、冶金、电力、石油、市政、化工、楼宇建筑、建材、机床、塑料机械、橡胶机械、电子专用设备等行业，而汽车业是最有潜力的PLC行业之一。单目前全球300多品种PLC产品中，应用在汽车上的最多，达23%，其后分别为粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。主要品牌中，西门子、施耐德（Modicon）、罗克韦尔（A-B）、OMRON、三菱、GE等少数几家企业是绝对的行业巨头，其中罗克韦尔、施耐德、西门子长期把持中国大型PLC市场的强三强，西门子独占中型PLC市场半壁江山。而国内的30家PLC生产厂家中，都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，我国尚未形成PLC制造产业化；不过已经可以在小型、微型等PLC领域与国际品牌同台竞技。（汇川

、​信捷、台达……）题大型PLCI/O点数达14336点，配有32位微

处理器和大容量存储器，支持多CPU并行工作，扫描速度极高。小型PLC整体结构向

小型模块化发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。产品规模向大、小两个方向发展。大力开发智能模块，加强通信功能高速度、大容量不断推出新的器件和模块。PLC在闭环控制过程中的应用日益广泛。发展容错技术。采用热备用或并行工作的工作方式。求软硬件的标准化。编程工具丰富多样，性能不断提高，编程语言趋于标准化谢谢省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——01S7-1200PLC的硬件组成02S7-1200PLC的硬件接线CONTENTSS7-1200PLC的结构S7-1200PLC的硬件组成S7-1200PLC的硬件采用模块化设计，可根据实际需求灵活扩展，主要包括以下核心组件。S7-1200PLC的硬件组成作为控制系统的核

心，集成了微处理器、电源、I/O接口、通信接口及运动控制功能CPU模块用于扩展数字量/模拟量输入输出，实现与现场设备的信号交互信号模块扩展它的联网和交互能力，让设备更方便地

与其他工业设备“对话”。通讯模块与信号板电源模块、存储卡、安装配件电源模块与附件单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。CPU模块内置数字量I/O（如CPU1214C支持14输入/10输出）及模拟量输入（如2路0～10V电压输入）；集成PROFINET以太网接口，支持编程、HMI通信及第三方

设备交互；支持高速脉冲输出（最高1MHz，CPU1217C）及硬件中断响应。型号差异：

1214CAC/DC/RLY不同型号（如1211C、1214C、1217C）在存储器容量（75～250KB）、扩展能力（最多8个信号模块）及I/O点数上有所区别。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。信号模块用于扩展数字量/模拟量输入输出，实现与现场设备的信号交互。数字量模块：包括DI（如SM1221）、DO（如SM1223）及混合模块，支持开关、传

感器等设备的连接，信号模块安装在S7-1200PLC主机的右侧。信号模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU的桥梁。输入模

块用来接收和采集输入信号，其中：数字量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字

拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等传来的数字量输入信号；模

拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号，或者直接接收热电阻、热电偶提供的温度信号。S7-1200PLC扩展支持电流/电压（如-10～10V）、热电阻（PT100）、热电偶（K型）等信号；模拟量输入（AI）提供-10～10V或4～20mA输出，用于控制变频器、调节阀。模拟量输出（AO）CPU模块内部的工作电压一般是DC5V，而PLC的外部输入/输出信

号电压一般较高，如DC24V或AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，或使PLC不能正常工作。在信号模块中，用光电耦合器、光电

晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的输入/输出电路。信号模块

除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。隔离设计单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。通信模块S7-1200PLC可以通过添加通信模块来扩展它的联网和交互能力，让设备更方便地

与其他工业设备“对话”。如图左侧所示。可以加装支持PROFIBUS（一种工业总线协议）、RS485（一种标准通信接

口）或IO-Link（智能传感器专用协议）的模块，这些模块直接插在PLC主机的左侧，最

多可以装3个。有了这些模块，PLC就能和电脑、其他工业设备甚至不同品牌的第三方

设备交换数据（比如接收传感器信号或控制电机），还能实现远程软件更新、在线维护和

故障诊断，这就像给设备装上了“联网升级”和“远程维修”的功能包。S7-1200PLC扩展单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。信号板SS7-1200PLC的顶部有一个“即插即用”的扩展槽，可以直接插入小巧的信号板，

像给手机装内存卡一样简单，无需改变设备原本的尺寸。如图中间方形位置所示，数字量信号板（如SB1222）可以扩展开关信号的输入/输出（比如控制几个灯或

按钮）；模拟量信号板（如SB1231RTD）能接入温度探头或压力传感器的信号；通信信号板（如SB1232RS485）则能让PLC通过串口连接其他设备。这种设计特别适合小规模扩展需求的场景，比如工厂里想给设备临时加装一个测温探头（热电偶），或者多控制几台小电机，用这种“迷你扩展卡”既省空间又方便，避免了安装大模块的麻烦。S7-1200PLC扩展单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。电源模块与附件电源模块：提供24V-DC或120/230V-AC电源，如PS1207/1208，确保系统稳定供电；存储卡：SIMATIC存储卡用于扩展程序存储空间或固件更新；安装配件：支持35mmDIN导轨安装，适配控制柜布局。S7-1200PLC扩展S7-1200PLC的硬件接线S7-1200PLC的硬件采用模块化设计，可根据实际需求灵活扩展，主要包括以下核心组件。120～240V-AC，箭头朝下，表示电源输入；24V-DC，箭头朝

上，表示电源输出。电源模块24V-DC-INPUTS（DI）表示数字量输入，1214C内置14个数字

量输入点。ANALOGINPUTS（AI）表示模拟量输入，1214C内置2个模拟量输入点。信号输入模块RELAYOUTPUTS（RLY）表示继电器输出，1214C内置10个数

字量输出点。信号输出模块谢谢省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——0301PLC的三种工作状态02PLC的循环扫描机制PLCD额扫描周期与抗干扰CONTENTSS7-1200PLC的工作过程这是PLC的“待机休眠”状态。在此模式下，CPU会完全停止执行程序，但允许工程师通过TIA博途软件对

设备进行配置和调试，例如上传或下载新的控制程序、修改硬件模块的参数设置，或者在线查看设备状态。此时所有输出模块会自动切断电源，

确保连接的电机、阀门等设备处于安全状态，防止误动作。STOP模式（停机模式）熄火状态当PLC通电开机或从STOP模式切换到RUN模式时，会进入这个“启动准备”阶

段，类似于电脑的开机自检过程。此时PLC会执行一系列初始化操作，包括清除临时

数据、配置通信接口、检查扩展模块

的连接状态，并执行用户预设的启动程序。这个过程通常只需几十毫秒，面板上的RUN指示灯会

快速闪烁提示用户系统正在准备就绪。STARTUP模式（启动模式）空挡状态PLC正常工作的“生产状态”。此状态时，PLC的CPU会以毫秒级的间隔

（扫描周期）循环执行实时采集现场传感器信号、根据用户编写

的逻辑程序进行计算决策，并输出控制信号驱动执行机构。在此模式下，TIA博途软件仍可在线监控程序运行，但无法修改程序

逻辑，必须切换回STOP模式才能进行更改。RUN模式（运行模式）PLC的三种工作状态PLC没有机械开关，所有模式切换都通过软件或网络完成。初学者可以通过操作面

板指示灯的颜色和状态来快速判断设备状态：绿色常亮表示运行中（RUN）；黄色常亮表

示已停机（STOP）；绿色闪烁表示正在启动（STARTUP）；若ERROR红灯亮起，表示检

测到硬件故障（如模块通信中断）或程序错误（如除零运算），需通过软件查看具体故障

代码；MAINT黄灯亮起则表示需要维护（如电池电量不足或存储卡寿命预警）S7-1200PLC的循环扫描机制PLC的核心工作原理是周期性扫描机制，整个过程就像一个不知疲倦的机器人在流

水线上重复三个固定步骤：输入采样，程序执行，输出刷新。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。第一阶段：输入采样——收集信号PLC以极快速度（微秒级）按顺序扫描所有输入端子（例如DI0.0～DI0.7），将现场设备的开关量信号（如按钮是否按下）或模拟量数值（如温度传感器的4～20mA信号）统一存入输入映像寄存器（可理解为临时记事本）。信号采集是批量完成的，采集完成后立即“冻结”数据。即使外部信号在后续阶段发生变化，程序本次执行仍使用冻结值。若输入信号持续时间短于扫描周期（例如一个5ms的脉冲信号遇到10ms的扫描周期），则可能导致信号丢失，这种情况需使用高速计数器或中断功能。例如，一个包装机上的光电开关检测到产品通过，这个信号会被记录在输入映像区中，即使产品立即离开导致实际信号消失，程序处理阶段仍认为产品存在，直到下一个扫描周期重新采集。

S7-1200PLC的扫描工作过程单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。第二阶段：程序执行——运行控制逻辑PLC按用户程序（如梯形图）的编写顺序逐行执行指令，整个过程遵循“先左后右、

先上后下”的扫描规则。程序读取的输入数据全部来自输入映像区，而非直接读取物理

输入端子。运算中间结果（如计时器当前值、计数器累加数）实时更新到元件映像寄存

器，输出指令的结果则暂存到输出映像寄存器，而不是立即驱动外部设备。由于指令执

行顺序影响结果，初学者需特别注意逻辑排列。例如若两个网络分别控制同一输出点，

最终状态取决于哪条指令最后执行。在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，过程映像输入的状态也不

会随之改变，输入信号变化的状态只能在下一个扫描周期的读取输入阶段被读入。执行

程序时，对输入/输出的访问通常是通过过程映像，而不是实际的DO点，这样做有以

下好处。（1）在整个程序执行阶段，各过程映像输入点的状态保持不变，程序执行完后再用

过程映像输出的值更新输出模块，使系统运行稳定。（2）由于过程映像保存在CPU的系统存储器中，访问速度比直接访问信号模块快

得多。

S7-1200PLC的扫描工作过程单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。第三阶段：输出刷新——驱动现场设备将输出映像寄存器中的批量数据一次性传输到物理输出端子，通过锁存器（数据保

持电路）稳定输出信号。输出动作比实际信号变化延迟约1个扫描周期，例如扫描周期

为10ms时，从按下启动按钮到电机实际运转会有约10ms延迟。假设程序计算出Q0.0需要通电，输出刷新阶段会将该信号保持到输出端子，驱动中间继电器吸合，进而控制380V交流接触器启动电机。

S7-1200PLC的扫描工作过程S7-1200PLC的扫描周期与抗干扰扫描周期是PLC完成一次输入采样、程序执行和输出刷新所需的时间，典型值在1～100ms之间;具体取决于程序复杂度、扩展模块数量和CPU型号。普通设备（如传

送带、加热炉）对毫秒级延迟不敏感，但高速场景（如伺服电机定位、编码器脉冲采集）

需使用专用功能：硬

件中断通过OB40组织块立即响应急停信号，高速输入模块则能记录纳秒级脉冲;输入信号通过光耦隔离防止现场电

磁干扰损坏CPU;输出模块提供继电器/晶体管可选类型，继电器型可直接驱动交流负

载，晶体管型适合高频脉冲控制。通过这种“冻结输入→集中处理→批量输出”的工作机制，既保证了控制逻辑的稳

定性，又能通过S7-1200灵活的编程，适应从简单的灯光控制到复杂的生产线协调等各

种工业场景。理解这些基本原理后，可以更自信地开始梯形图编程和现场调试实践。谢谢省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——030401TIA博途软件平台解析02模块化功能体系驱动与仿真扩展协同开发优势CONTENTSS7-1200PLC的编程软件单击输入副标题单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单TIA博途软件平台解析作为西门子工业自动化生态的核心载体，TIAPortal（全集成自动化平台）重构了工程开发范式。该平台通过统一开发环境实现PLC编程、人机交互、驱动控制及安全系统的深度集成，覆盖从设备组态到系统联调的完整工程链条，其标准化工程平台可缩短40%以上的开发周期。通过融合STEP7、WinCC、Safety等核心模块，TIAPortal将传统分散的硬件配置、安全策略制定、HMI画面设计等任务整合至同一工程界面，支持PLC与驱动装置、智能配电设备进行无缝数据交互。模块化功能体系STEP7作为PLC工程核心，提供分级开发支持适配S7-1200系列基础编程；实现精简面板基础画面设计Basic版支持S7-1500/300/400高端控制器的结构化文本开发Professional版支持精智面板复杂可视化开发Comfort版分别提供PC单站与多站分布式系统的Web客户端组态能力Advanced/Professional版单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。驱动与仿真扩展打通PLC与西门子驱动设备的工程壁垒，支持G120变频器、S210伺服系统的参数化调试与在线诊断，使运动控制系统的组态时间减少50%。PLCSIM虚拟调试模块构建数字化验证环境，支持梯形图逻辑测试、变量监控等全功能调试（硬件依赖功能如高速计数、PID控制需实体设备支持），可在投产前消除80%的程序逻辑错误。此处添加大标题内容单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。协同开发优势平台采用数据联动架构，PLC变量可通过拖拽直接绑定至HMI画面元素，系统自动生成OPCUA通信连接，传统需2小时完成的通信组态可压缩至5分钟。统一工程数据库实现跨设备参数同步，驱动装置配置数据可自动映射至PLC控制逻辑，组态错误率降低75%。这种高度集成化设计使汽车、制药等行业设备调试效率提升3倍以上，正逐渐成为各国工业4.0转型的核心工具链。此处添加大标题内容单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。谢谢省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——030401核心编程语言支持与功能特性02开发环境与工具集成不支持的语言与替代方案语言选择策略与优化建议CONTENTSPLC的编程语言01梯形图LAD采用继电器逻辑符号构建控制逻辑，直观模拟电流“能流”特性，适用于电机

启停、传感器连锁等基础场景，其开发效率比传统继电器系统提升超过40%02功能块FBD通过图形化模块（如AND/OR门、定时器）实现组合逻辑和数学运算，适合多信

号联锁及标准化模块封装（如PID控制）03结构化文本SCL高级文本语言，支持

复杂算法（如数据滤波、运动控制）和配方管理，其代码执行效率比LAD提升50%，尤

其在循环运算和条件分支处理中表现突出核心编程语言支持与功能特性开发环境与工具集成所有编程均在TIAPortal平台完成，该环境深度融合工程管理、调试和仿真功能。开发者可在同一项目中混合使用LAD、FBD和SCL语言，并通过全局变量表统一管理数据地址，避免硬件冲突；调试工具支持在线监控变量状态、设置断点及交叉引用分析，PLCSIM模块允许无硬件条件下验证程序逻辑；平台内置工艺库和用户自定义函数块（FB）功能，支持快速调用标准算法模块，同时提供数据类型自动校验，显著降低编程错误率。S7-1200受硬件资源限制（如CPU处理能力），不支持顺序功能图（SFC）和语句表（STL）。对于需多状态流程控制的场景，可通过SCL编写状态机逻辑（如CASE语句实现工序跳转）或LAD中的置位/复位指令模拟步序控制STL的功能可完全由SCL替代，后者代码可读性更优且兼容性更强。LabVIEW等图形化语言需通过Profinet/OPCUA协议与PLC交互，无法直接嵌入TIAPortal开发环境不支持的语言与替代方案语言选择策略与优化建议简单逻辑：（如设备启停）优先使用LAD以缩短开发周期；复杂运算：（如模糊控制）采用SCL编写函数块，可减少30%代码量；模块化设计：（如报警管理）使用FBD封装标准化功能块。优化实践包括：高频变量使用DWORD类型提升处理速度（比BOOL组快20%）、分离控制逻辑（OB1）与数据处理逻辑（FB/FC）以提升可维护性、避免循环中频繁调用大型函数块防止扫描周期波动。谢谢省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——多开关控制单台电动机的PLC控制通过PLC编程，使用四个SA自锁开关对一台电动机进行有效控制，保证每个开关都能独立地实现电动机的启动和停止操作，满足多地控制的需求。01省域高水平高职院校建设单位常开触点用于表示一个常态下断开的开关点，类似于SB按钮的常开点。常开触点常闭触点用于表示一个常态下闭合的开关点，类似于SB按钮的常开点。常闭触点电子的定向流动称为电流，而在博途的梯形图中，信号的流动称为能流，简称RLO（逻辑运算结果）。取反RLO赋值指令类似交流接触器中的线圈，线圈得电，接触器吸合，线圈失电，接触器断开。赋值指令是用来将逻辑运算的结果（RLO）写入到一个特定的地址中，1状态就写入1，0状态就写入0。赋值赋值取反指令与赋值指令相反，如图2-1-1所示，若有能流流入q1，则q1为0状态，若没有能流流入q1，则q1为1状态。赋值取反单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。常开、常闭、赋值指令上图程序段所实现的功能是：按一下m0按钮，q0接通并自锁；分支的能流经过“NOT”取反，流入赋值取反，

负负得正，结果和流入“NOT”相同，q1也接通。按一下m1，q0的自锁状态被破坏，两触点同时断开。将程序划分为多个功能模块,每个模块负责特定的任务。这样可以提高程

序的可读性和可维护性,便于未来的扩展和修改。程序逻辑应尽量简化,避免不必要的复杂性。减少冗余逻辑,使梯形图更加紧凑,易于理解和维护。布局要整齐有序,使梯形图清晰易读。使用适当的注释说明重要的逻辑节点,方便他人理解程序的功能和逻辑。模块化简洁性可读性PLC的编程原则确保程序逻辑正确无误,避免潜在的错误源。进行充分的测试,确保程序

在各种情况下都能稳定运行。设计时考虑安全逻辑,预防意外操作导致的事故。包括但不限于紧急停止、互锁保护等功能,确保系统的安全性。遵循行业标准和规范,使用统一的符号和标识。保持编程风格一致,便于团队协作和后续维护。可靠性安全性标准化PLC的编程原则确保程序的响应时间符合实时控制的要求。优化逻辑处理,减少扫描周期时间,提高系统的响应速度。实时性设计时考虑未来的扩展和修改,使程序易于维护。使用命名规范,确保

变量和功能块名称具有描述性,便于理解和修改。可维护性PLC的编程原则单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。从左侧母线开始：每一行梯形图逻辑都必须从左侧的母线开始，确保逻辑起点明确。线圈不直接连母线：输出线圈必须位于逻辑表达式的末尾，不能直接与左侧母线相连，以保证逻辑的正确性。顺序执行原则：程序执行必须按照从左到右、从上到下的顺序进行，不符合顺序执

行的电路不能直接编程，以确保逻辑的一致性和完整性。注意事项避免双线圈输出：同一编号的线圈在同一程序中不应使用两次以上，以避免双线圈

输出导致的误动作或逻辑混乱，确保程序的可靠性和一致性。注意事项按下m0，q0、q1接通，按下m1，q0接通。但实际情况是，按下m0，只有q1接通。因为m1也链接q0，根据S7-1200PLC的逻辑规则，靠下的程序会把上面的

指令覆写，造成按下m0后q0无法接通的情况，所以在写程序时要避免出现此类状况。图2-1-2多次调用触点任务实施控制要求：使用四个SA自锁开关，一个输出点，实现每个开关都能控制电动机的启动和停止。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。程序设计程序图如图2-1-5所示。图2-1-5四个SA自锁开关控制一台电动机程序仿真与调试PLC仿真：在程序界面（main）点击“仿真”按钮，仿真出一个PLC，随后根据提

示把设计好的程序下载到仿真出来的PLC中；点击仿真PLC界面的“RUN”按钮，然

后点击“监视”按钮，进入监视模式。自此，PLC仿真完成。图2-1-9仿真调试界面单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。任务拓展控制要求：使用五个SA自锁开关，一个输出点，实现每个开关都能控制电动机的启动和停止。图2-1-10五个SA自锁开关控制一台电动机程序谢谢汇报人：xxx汇报时间：xxxx年xx月xx日——S7-1200PLC编程与应用——省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——多路抢答器在工业培训或竞赛的场景中，需要设计一个四路抢答器系统，该系统配备四个抢答按钮（SB1至SB4）。当主持人启动抢答流程后，参与者能够通过按下自己对应的按钮来进行抢答操作。PLC需要具备快速识别首个按下按钮的参与者的能力，并借助HMI触摸屏上的模拟按钮及对应的指示灯来显示抢答状态。一旦有参与者成功抢答，其对应的指示灯会亮起，以此表明抢答成功，同时系统会立即锁定其他按钮，防止重复抢答。主持人再次按下启动按钮，系统将复位，为下一轮抢答做好准备。02省域高水平高职院校建设单位单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。置位输出：括号里面带有S（SET）的指令为置位指令，将指定的位操作数置位为1状态。置位指令与赋值“（

）”指令不同，赋值指令的前级需要持续接通才能保持赋值指令的输出。但置位指令，只需要得到一个扫描周期的脉冲输出，即可将指定的地址应输出为1，且该位在得到复位指令前，将保持该位为1状态。即使前级使能信号断开，仍能保持置位状态复位输出：括号里面带有R（RESET）的指令为复位指令，将指定的位操作数复位为0状态，无论之前是何种状态，接收到该指令后，指定的地址输出为0，且保持为0状态。多路抢答器单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。单击此处输入你的正文，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字。多路抢答器如图2-2-1所示，m0按下一次，然后就释放，置位指令被激活，q0接通并保持为1状态。而m0按下一次，然后就释放，复位指令被激活，q0断开并保持为0状态。图2-2-1置位、复位指令复位优先触发器又称为置位/复位触发器，其输入输出关系对照表如表2-2-1所示。置位端S用于将输出Q置位为1状态；复位端R1用于将输出Q复位为0状态；若S、R1均为0状态（均没有输入），则输出Q保持之前的状态；若S、R1均为1状态，

则Q输出为0状态。复位优先也因此得名。如图2-2-2所示，方框内标有SR的即为复位优先触发器，z0为SR的位存储地址。多路抢答器表2-2-1SR和RS触发器的输入输出关系对照表图2-2-2置位、复位指令置位优先触发器又称为复位/置位触发器，其输入输出关系对照表如表2-2-1所

示。置位端S1用于将输出Q置位为1状态；复位端R用于将输出Q复位为0状态；若S1、R均为0状态（均没有输入），则输出Q保持之前的状态；若S1、R均为1状态，

则Q输出为1状态。置位优先也因此得名。如图2-2-2所示，方框内标有RS的即为置

位优先触发器，z1为RS的位存储地址。多路抢答器图2-2-2置位、复位指令多路抢答器任务实施控制要求：（1）使用四个SB按钮（SB1至SB4），实现每个按钮都能独立触发抢答信号，并确

保只有首个按下按钮的参与者能成功抢答。（2）通过PLC编程，确保在接收到抢答信号后，系统能迅速识别并锁定首次触发的

按钮，同时禁用其他按钮的输入功能。（3）利用HMI触摸屏模拟按钮的状态变化，当抢答成功时，通过HMI显示相应的

指示灯亮起，表示抢答已被接受，并保持该状态直到系统复位。多路抢答器程序设计

多路抢答器控制程序程序图如图所示。SR与RS指令与之前见过的指令不

同，其添加方法不同，写法也不同，第一种如图

前两行所

示，写常开触点；第二种如图后两行所示，只写出变量。

两种写法均为正确写法。多路抢答器仿真与调试仿真调试界面多路抢答器控制要求（1）控制要求和之前的任务一样，依然是使用四个SB按钮（SB1至SB4），实现每

个按钮都能独立触发抢答信号，并确保只有首个按下按钮的参与者能够成功抢答。（2）通过PLC编程，确保在接收到抢答信号后，系统能够迅速识别并锁定首次触发

的按钮，同时禁用其他按钮的输入功能。（3）利用HMI触摸屏模拟按钮的状态变化，当抢答成功时，通过HMI显示相应的

指示灯亮起，表示抢答已被接受，并保持该状态直到系统复位。任务拓展谢谢汇报人：xxx汇报时间：xxxx年xx月xx日——S7-1200PLC编程与应用——省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——单开关控制多台电动机的PLC控制在工业自动化生产线上，单开关控制多台电动机的应用十分广泛。例如在物料输送系统里，能通过一个简单的控制按钮来协调不同区段的输送带电机，实现物料的有序传输，保障整个生产线的平稳运行。03省域高水平高职院校建设单位常开触点中间有

P的触点指令为“扫描操作数的信号上升沿”。扫描操作数的信号上升沿常开触点中间有

N的触点指令为“扫描操作数的信号下降沿”。扫描操作数的信号下降沿扫描RLO的信号上升沿(P_TRIG),当CLK输入端检测到流入能流(RLO)的上升沿时,Q输出端接通一个扫描周期。扫描RLO的信号上升沿中间有P的线圈是“在信号上升沿置位操作数”指令，该指令在线圈能流流入的上升沿，位地址接通一个扫描周期。在信号上升沿置位操作数中间有N的线圈是“在信号下升沿置位操作数”指令，该指令在线圈能流流入的上升沿，位地址接通一个扫描周期。在信号下降沿置位操作数扫描RLO的信号下降沿（N_TRIG），当CLK输入端检测到流入能流（RLO）的下降沿时，Q输出端接通一个扫描周期。扫描RLO的信号下降沿检测信号上升沿检测信号上升沿指令（R_TRIG），属于函数块，在调用时应为它们指定背景数据块。R_TRIG指令的EN为使能输入端，EN为1，则R_TRIG指令可用，若EN为0，则，R_TRIG指令不可用。ENO为使能输出端。检测信号边沿指令不会影响逻辑运算结果RLO，它们对能流是畅通无阻的，其输入端的逻辑运算结果被立即送给它的输出端。R_TRIG指令将输入CLK的当前状态与背景数据块中的边沿存储位保存的上一个扫

描周期的CLK的状态进行比较。如果指令检测到CLK的上升沿，将会通过Q端输出一个扫描周期的脉冲。检测信号上升沿如图所示，m0接通，则DB1、DB2可用，q0接通。在m1接通的瞬间（上

升沿），z1输出一个扫描周期脉冲，q1置位。检测信号下降沿检测信号下降沿指令（F_TRIG）与R_TRIG指令类似，F_TRIG指令将输入CLK的

当前状态与背景数据块中的边沿存储位保存的上一个扫描周期的CLK的状态进行比较。

如果指令检测到CLK的下降沿，将会通过Q端输出一个扫描周期的脉冲。一、控制要求（1）使用一个SB按钮实现对两台电动机的控制。每次按下按钮时，电动机的状态

将按照预定的顺序切换。（2）第一次按下按钮时，第一台电动机启动；第二次按下按钮时，第一台电动机停

止，

同时第二台电动机启动；第三次按下按钮时，第二台电动机停止。此后，每次按下

按钮都将按照上述模式循环切换电动机的状态。（3）在HMI触摸屏上使用圆形图标来模拟电动机的运行状态。当电动机启动时，对

应的圆形图标将变为亮绿色，表示电动机正在运行；当电动机停止时，圆形图标将变为

深绿色，表示电动机处于停止状态。（4）通过PLC编程实现上述控制逻辑，确保控制系统在各种工况下都能稳定运行，

避免误操作或失控现象，提高系统的安全性和实用性。任务实施程序设计单开关控制多台电动机的PLC控制程序图仿真与调试仿真调试界面一、控制要求（1）使用一个SB按钮实现对一台电动机的控制。每次按下按钮时，电动机的状态

将在启动和停止两者间切换。（2）第一次按下按钮时，电动机启动；再次按下按钮时，电动机停止。每次按下按

钮都将切换电动机的当前状态。（3）在HMI触摸屏上使用圆形图标来模拟电动机的运行状态。当电动机启动时，圆

形图标将变为亮绿色，表示电动机正在运行；当电动机停止时，圆形图标将变为深绿色，

表示电动机处于停止状态。（4）通过PLC编程实现上述控制逻辑，确保控制系统在各种工况下都能稳定运行，

避免误操作或失控现象，提高系统的安全性和实用性。任务拓展谢谢汇报人：xxx汇报时间：xxxx年xx月xx日——S7-1200PLC编程与应用——省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——单通道双向通行的PLC控制在城市交通里，开发智能交通信号控制系统，利用光电传感器监控单行道车辆进出，确保每次仅一辆车通过；在工业物流领域，部署智能物流控制系统，借助地面感应器或高空摄像头追踪车辆动向，避免多车同时操作带来的安全隐患。04省域高水平高职院校建设单位复位位域指令（RESET_BF）简称复位域，其功能是将从指定的地址开始的连续的若

干个位地址复位（变为0状态并保持）如图

所示，按下并释放m1，从Q0.0地址

开始的连续8个地址位（Q0.0～Q0.7）复位断开并保持为0状态。复位域置位位域指令（SET_BF）简称置位域，其功能是将从指定的地址开始的连续的若干

个位地址置位（变为1状态并保持）。置位域系统和时钟存储器在西门子S7-1200PLC中，有两种特殊的寄存器—系统和时钟存储器，类似于预设

功能，只需开启，无需再次编程，即可调用相应的功能。启用方法如图2-4-2所示，首先，添加PLC，然后在项目视图左侧的项目树中找到

新添加的PLC，然后点开下拉小三角，左键双击设备组态，然后点击出现的PLC图形，

然后依次点击“属性”—“常规”—“系统和时钟存储器”，即可找到对应的开启图标，

点击“启用系统存储器字节”和“启用时钟存储器字节”前面的方框，

出现对号即表示

成功开启，这时，在PLC的默认变量表中会自动添加相关变量，如图2-4-3所示。系统和时钟存储器图2-4-2系统和时钟存储器系统和时钟存储器图2-4-3系统和时钟存储器变量地址系统和时钟存储器因为系统存储器和时钟存储器的地址不是固定的，用户程序或通信可能改写这些存

储单元的地址，进而破坏其中的数据。在指定了系统存储器和时钟存储器的地址后，这

两个地址位不能再做其他用途．否则将会使用户程序出错，甚至造成设备损坏或人身伤

害。建议始终使用默认的系统存储器字节与时钟存储器字节的地址（MB1和MB0）。由于系统和时钟存储器属于硬件设置，故在使用时需注意，需要在硬件里打开才能

使用，具体的方法如图2-4-4所示。找到需要打开系统和时钟存储器位的PLC，在其名

称上点击右键，在出现的菜单中选择“下载到设备”—“硬件配置”。按照程序的下载

方法，下载完成即可配置完成。系统和时钟存储器图2-4-4下载硬件配置系统存储位M1.0（FirstScan）首次循环：仅在刚进入RUN模式的第一个扫描周期时为TURE（1状态），以后的扫描周期为FALSE（0状态）。M1.1（DiagStatusUpdate）诊断状态已更改：在诊断事件后的一个扫描周期内置位为1。由于直到启动OB和程序循环OB首次执行完才能置位该位，所以在启动OB和程序

循环OB首次执行完成后才能判断是否发生诊断更改。M1.2（AlwaysTRUE）始终为1（高电平）：该位始终置位为1，其常开触点总闭合。M1.3（AlwaysFALSE）始终为0（低电平）：该位始终设置为0，其常闭触点总闭合时钟存储位时钟存储器在一个周期内为FALSE和为TRUE的时间各为50%，周期和频率互为倒数。一、控制要求在单行路的出入口处，同时只允许一辆车进出。在进出道路的两端设置有红绿灯。

两侧入口的光电开关用来检测是否有车经过，光线被车遮挡时，表示有车辆出入道路。

当光电开关检测到车的前沿时，表示有车辆进入通道，此时两端的绿灯灭，红灯亮，以

警示两方后来的车辆不能进入道路。当有车辆在通道中时，黄灯以2Hz频率闪烁，以

警示其他车辆。当车离开通道时，光电开关检测到车的后沿，此时两端的绿灯亮，红灯

灭，其他车辆可以进入通道。HMI仿真界面显示当前红绿灯状态及黄灯状态，实时显示光电开关的检测结果。通

过博途软件编写PLC梯形图程序，并在博途软件中进行仿真运行，验证系统的控制逻辑

和功能。确保任何情况下不会同时出现两个方向的绿灯。在博途软件中进行仿真测试，确保

系统的稳定性和可靠性。任务实施程序设计单通道双向通行的PLC程序仿真与调试仿真调试界面谢谢汇报人：xxx汇报时间：xxxx年xx月xx日——S7-1200PLC编程与应用——省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——搭建

TIA

博途工程项目模板在城市交通管理和工业物流系统中，车辆进出控制对于保障交通安全和提高物流效率至关重要，搭建TIA博途工程项目模板可助力实现智能控制。05省域高水平高职院校建设单位快速添加变量的方法在博途的项目中，同类指令可能有很多，比如输入用的开关点，输出用的继电器、

指示灯等，这类指令在添加变量时，逐个添加将会很烦琐，故在此介绍一种可以快速添

加同类变量的方法。如图2-5-1所示。快速添加变量的方法以边沿存储变量为例，程序中需要很多边沿存储位，逐个添加费时费力，批量添加

时可首先添加一个变量，并为其指定地址和名称，然后在其变量名称前方的左下角，有

一深色的点，鼠标放在点上时会变为“+”号，这时候按住鼠标左键向下方拖拽，在变

量表的中间位置会显示“将添加N个变量”（图中为12个），释放左键，即可完成添加。

此方法可以快速添加一定数量的变量。一、控制要求在HMI触摸屏上创建4个自复位按钮和8个指示灯，分别连接到PLC的输入点和

输出点。控制逻辑如下：按下M0或M1时，8个指示灯全部点亮；按下M2或M3时，8个

指示灯全部熄灭。通过上述配置和控制逻辑，验证程序的正确性和HMI触摸屏的功能。任务实施程序设计工程模板程序图仿真与调试仿真调试界面谢谢汇报人：xxx汇报时间：xxxx年xx月xx日——红色主题PPT——省域高水平高职院校建设单位S7-1200PLC编程与应用——张志鹏——使用定时器的霓虹灯的自动控制霓虹灯广泛应用于商业广告和装饰照明，其美观的视觉效果和多样的动态模式能够吸引人们的注意力。为了实现霓虹灯的自动化控制，提高其展示效果和管理效率，本任务要求设计一个基于西门子S7-1200PLC和HMI的自动控制系统。01省域高水平高职院校建设单位任务描述霓虹灯广泛应用于商业广告和装饰照明，其美观的视觉效果和多样的动态模式

能够吸引人们的注意力。为了实现霓虹灯的自动化控制，提高其展示效果和管理效

率，本任务要求设计一个基于西门子S7-1200PLC和HMI的自动控制系统。具体目

标包括：实现霓虹灯的流水灯效果，通过PLC编程实现顺序闪烁；设计用户友好的HMI操作界面，提供启动和停止按钮及脉冲周期设置功能；确保系统的稳定性和可

靠性，通过仿真调试确保长时间运行的稳定性；通过定时控制实现节能运行，设置

定时器根据设定的时间自动开启和关闭霓虹灯；在项目开发过程中，培养严谨的工

作态度和强烈的责任感，确保技术成果的社会价值和应用效果。任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制任务目标实现霓虹灯的流水灯效果，如顺序闪烁。通过PLC编程，确保霓虹灯能够按

照预定的顺序依次点亮和熄灭。设计用户友好的HMI操作界面，HMI操作界面上应有清晰的按钮和指示灯，

方便用户操作和监控。确保系统的稳定性和可靠性，通过仿真调试，确保系统在长时间运行中稳定

可靠。在项目开发过程中，培养严谨的工作态度和强烈的责任感，确保技术成果的

社会价值和应用效果。通过规范的开发流程和严格的测试，确保系统的高质量和高

可靠性。任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制知识链接S7-1200PLC的定时器指令属于函数块，符合IEC标准，共包含4种定时器指令：

脉冲定时器（TP）指令、接通延时定时器（TON）指令、关断延时定时器（TOF）指令、

保持型接通延时定时器（TONR）指令。使用定时器指令在编程中可创建时间延时，在用户程序中可以使用的定时器个数仅

受CPU存储器容量限制。每个定时器均使用16字节的IEC_Timer数据类型的数据块结构来存储定时器指令的数据，TIA博途软件

会在插入定时器指令时自动创建该数据块。任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制定时器指令有以下两种添加方法。（1）打开TIA博途软件的程序编辑器，

在右侧的指令列表中找到基本指令中的定时

器操作指令，左键选中所需要的定时器，拖

拽至梯形图中的适当位置。（2）打开TIA博途软件的程序编辑器，

在块标题的上部有几个指令，这是程序的收藏夹，先点击梯形图中合适的位置，然后点击收藏夹中的空功能框指令，即可添加一个

空白数据块，双击添加的功能框，键入合适的指令（TP、TON、TOF、TONR）即可，如

图3-1-2（a）所示。

图3-1-2（a）四种定时器的对任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制在图3-1-2（b）图中，定时器添加到梯形图中后会弹出命名窗口，背景数据块建立

后要命名，否则无法被调用。命名后即可正常使用定时器。命名后，在TIA博途软件

的项目树一栏，程序块中会自动出现系统块索引目录，里面是系统自动生成的背景数据

块。定时器指令属于功能块，在调用时需要指定相应的背景数据块，定时器指令的数据

保存在背景数据块中。

图3-1-2添加定时器操作任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制四种定时器生成的背景数据块内容是相同的，如图3-1-3所示，数据块中的IN信

号为输入信号位，在信号输入的上升沿，TP、TON和TONR启动，开始定时；在IN信

号输入的下降沿，TOF开始定时。Q为定时器的信号输出位。R为保持型接通延时定时

器的复位信号。PT为预设时间值，简称设定值；ET为当前时间值，简称当前值，是定时器开始计时后经过的时间。PT和ET的数据类型都为Time型，32位，默认单位为毫秒（ms），

可设定的单位为日（d）、小时（h）、分钟（m）、秒（s）和毫秒（ms），最大的设定时间为T#24d_20h_31m_23s_647ms。IN

PT

TON

TOF

TONR

图3-1-3定时器波形图与背景数据块任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制一、脉冲定时器脉冲定时器，功能是生成一定时间的脉冲，可以把输出Q置位为PT预设的一段

时间。如图3-1-4所示，在IN信号输入的上升沿，定时器启动，Q输出变为1状态，开

始输出脉冲，同时，ET从0ms开始计时，ET达到PT时停止计时，Q输出变为0状

态。此时，如果IN信号仍为1，则当前时间值保持不变（见图3-1-4的A区）；如果IN信号为0状态，则当前时间值变为0ms（见图3-1-4的B区）。

脉冲定时器是在IN信号的上升沿触发计时，IN信号的脉冲宽度可以小于PT，在Q输出脉冲期间，即使IN信号出现上升沿和下降沿，也不会影响Q的脉冲输出（见图3-1-4的B区）。RT为复位定时器线圈指令，当RT线圈通电时，定时器被复位，ET被清零。

若此时输入信号为0，则停止定时，Q停止

输出（见图3-1-4的C区）；若输入信

号为1，定时器重新计时，Q输出保持

为1（见图3-1-4的D区）。图

3-1-4

脉冲定时器时序图任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制

图3-1-5中，m0按下的上升沿，PT定时器开始5s计时，q0线圈接通，5s后，q0线圈停止输出，若此时m0未

被

释放，

则

计

时

器ET保

持5s不

变；若m0按钮已断开，则ET清零。

当m1为1时，定时器复位线圈（RT）通电，定时器被复位。用定时器背景数据块

的编号或符号名来指定需要复位的定时器（DB1/tp0）。如果此时正在定时，且输入信号m0为0，ET清零，q0停止输出；如果此时正在定时，且输入信号m0为1，ET清零，

但是输出q0保持为1状态。复位信号m1变为0状态时，如果输入信号m0为1，将重

新开始定时。只在需要时才对定时器使用RT指令，一般情况下使用断电复位的方法复

位定时器。图3-1-5定时器程序图任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制二、接通延时定时器接通延时定时器，功能是把输出Q的置位操作延时PT预设的一段时间。如图3-1-6所示，在IN信号的上升沿，ET开始计时，当达到PT后，Q输出置位

为1，ET保持为PT不变（见图3-1-6的A区）；输入信号IN断开时，定时器复位，ET清零，Q输出变为0状态。若此时ET未达到PT，Q不会输出1（见

图3-1-6的B区）。IN信号保持接通状态，若RT复位线圈通电，则定时器ET清

零，RT复位线圈断电后，ET重新开始计时，当达到PT后，Q输出置位为1，IN断开，Q输出变为0状态（见图3-1-6的C区）。图3-1-6接通延时定时器时序图任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制如图3-1-7所示，m0为IN信号，接通的上升沿，ET开始5s计时，定时器接通5s后q0线圈接通，ET保持5s不变；若m0按钮释放，则q0断开，定时器ET复位

为0。m0保持按下，若m1接通，定时器复位线圈（RT）通电，定时器ET被复位；

在m0未被按下的情况下，单独按下m1，定时器无动作。图3-1-7接通延时定时器程序图任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制三、关断延时定时器关断延时定时器，功能是把输出Q的复位操作延时PT预设的一段时间。如图3-1-8所示，在IN信号的上升沿，Q输出立即置位为1，在IN信号的下降

沿，ET开始计时，ET大于或等于PT时，Q输出复位为0状态，ET保持不变（见图3-1-8的A区）。在IN信号的上升沿，定时器复位。在输入信号的下降沿，ET开始计时，当ET小

于PT而IN信号出现上升沿时，ET被清零，Q输出保持为1；直到IN信号出现下降沿。ET重新开始计时（见图3-1-8的B区）。RT为定时器的复位指令，RT接通时，若此时定时器处在延时断开状态，则定时器

立刻复位，ET清零，Q输出复位为0；RT接通时，若IN信号为1状态，则复位信号不

起作用（见图3-1-8的C区）。关断延时定时器可以将输出Q延时断开，多用于设备关

机后的延时操作，比如，设备关机后的冷却风扇等。

图3-1-8关断延时定时器时序图任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制如图3-1-9所示，m0为IN信号，接通的上升沿，定时器被激活，q0开始输出；

在m0释放的下降沿，ET开始5s计时，定时器接通5s后q0线圈断开，ET保持5s不变，直到m0再次被按下（系统首次上电时，TOF会被复位）；在定时器延时期间，

若m1被按下，则ET被清零，m1释放时，ET重新开始计时。在m0按下时，按下m1，

定时器无动作。图3-1-9关断延时定时器程序图任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制四、时间累加器

时间累加器，是在IN信号接通时计时，IN输

入断开时，累积的当前时间值T1保持不变，再次接通IN输入触点，当前时间值T1开始计时，当T1+T2的值等于设定值时，Q输出变为1状

态。RT为定时器复位信号，PT为加载持续时间，如图3-1-10、图3-1-11所示。图3-1-10时间累加器时序图

图3-1-11时间累加器程序图任务一

使用定时器的霓虹灯的自动控制任务实施一、控制要求按下“启动”按钮时，八盏灯按照设置好的周期依次点亮，形成流水灯效果；按下“停止”按钮时，所有灯熄灭。通过HMI界面，用户可以设置脉冲周期（单位：毫秒），

界面上显示当前脉冲周期和系统状态。通过TIAPortal软件进行PLC梯形图程序和HMI界面的联合仿真调试，确保系统功能的正确性和稳定性。二、I/O地址分配表I/O地址分配如表3-1-1所示。表

3-1-1

I/O地址分配表

输入输出变量PLC地址说明变量PLC地址说明m0M2.0开关

1q0Q0.0指示灯

1m1M2.1开关

2q1Q0.1指示灯

2t0MD100时间变量q2Q0.2指示灯

3

q3Q0.3指示灯

4