工控网络与组态技术 课件 项目二 任务2 灯塔之光控制

项目二任务2灯塔之光控制工控网络与组态技术任务内容01学习目的02任务描述03知识储备04任务实施05拓展练习06任务总结与评价学习目的PART

01学习目的1掌握触摸屏"图形视图"的组态学习如何在触摸屏画面中添加和配置图形视图元素2掌握西门子PLC的计数器指令理解计数器指令的工作原理和应用方法3巩固HMI的I/O域、按钮使用方法强化输入输出域和按钮的组态与使用技巧4能够根据故障排查PLC程序或屏画面故障培养故障诊断和排除能力任务描述PART

02任务描述1任务描述/TaskDescription控制要求①在触摸屏上制作启动按钮、停止按钮和灯塔指示灯②在触摸屏上设置延时时间（T1~T5）、循环计数值、循环计数次数③按下启动按钮，灯开始循环闪烁，触摸屏显示当前循环次数④当循环次数达到设定值后，灯自动熄灭⑤按下停止按钮，灯立即熄灭硬件配置CPU1214CDC/DC/DCHMIKTP700Basic编程计算机四口工业交换机PART

03知识储备知识储备11按钮的功能按钮最主要的功能是在单击、按下、释放时执行事先组态好的系统函数。使用按钮可以完成各种丰富多彩的任务，是HMI画面中最重要的交互元素之一。4按钮的模式设置在HMI中添加按钮，选中按钮的巡视窗口的“属性>属性>常规”，设置按钮的模式为文本列表按钮组态2

创建PLC变量在PLC的默认变量表中创建Bool变量："位变量1"M10.0"位变量2"M10.13创建文本列表5

配置按钮事件选中巡视窗口的"属性>事件>单击"，选择"编辑位"文件夹中的函数"取反位"，将PLC变量取反。6

添加指示灯打开“库”任务卡的全局库的“\ButtonsandSwitchesl主模板\PlotLights”文件夹，将其中的PlotLight_Round_G（绿色圆形指示灯）拖拽到根画面中。知识储备添加图形列表按钮准备图形文件准备两个图形用于显示"ON"和"OFF"两种状态切换的开关。创建名为“开关”的图形列表①双击项目树的"HMI_1"文件夹中的"文本和图形列表"②打开图形列表编辑器，在"图形列表"选项卡中创建③创建名为"开关"的图形列表④单击"从文件创建新图形"按钮添加图形添加模式为“图形”的按钮图形列表中选中已创建好的“开关”图形列表过程变量关联“位变量1”选中巡视窗口的"属性>事件>单击"，选择"编辑位"文件夹中的函数"取反位"，将PLC变量取反。2添加指示灯打开“库”任务卡的全局库的“\ButtonsandSwitchesl主模板\PlotLights”文件夹，将其中的PlotLight_Round_R（红色圆形指示灯）拖拽到根画面中。仿真测试①选中项目树中的"PLC_1"，单击工具栏的"开始仿真"按钮②启动S7-PLCSIM，将程序下载到仿真PLC③将CPU切换到RUN-P模式④选中项目树中的"HMI_1"，单击"开始仿真"按钮⑤编译成功后，出现仿真面板PART

04任务实施创建PLC变量表定义任务所需的PLC变量编写OB1主程序实现灯塔控制逻辑触摸屏画面组态设计HMI操作界面下载调试仿真测试与验证→→→04任务实施TaskImplementation-PLC变量表创建步骤①在"项目树"窗格中，依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"②单击"PLC变量"选项③双击"添加新变量表"选项④将新添加的变量表命名为"PLC变量表"⑤在"PLC变量表"中新建变量变量说明启动按钮、停止按钮:Bool类型，用于控制程序启停灯L1-L4:Bool类型，控制四个灯塔指示灯延时时间设置:Int类型，设置各灯延时时间循环次数设置:Int类型，设置循环计数值循环计数次数:Int类型，显示当前循环次数PLC变量表图2-2-12名称数据类型地址启动按钮BoolM10.0停止按钮BoolM10.1灯L1BoolQ0.1灯L2BoolQ0.2灯L3BoolQ0.3灯L4BoolQ0.4延时时间设置DWordMD100循环计数值IntMW104循环次数DWordMD10804任务实施TaskImplementation-PLC程序程序结构核心指令定时器指令:TON（接通延时定时器）计数器指令:CTU（加计数器）比较指令:等于、大于等于传送指令:MOVE控制逻辑按下启动按钮后，灯按L1→L2→L3→L4顺序循环点亮，每个灯点亮时间由延时时间设置决定。循环计数器记录循环次数，达到设定值后自动停止。04任务实施TaskImplementation-触摸屏组态组态触摸屏①选择KTP700Basic彩色屏②订货号：6AV2123-2GA03-OAXO③触摸屏属性设置与前节相同④创建网络连接的过程与前节相同画面组态内容组态按钮启动/停止图形视图灯塔背景指示灯灯L1-L4I/O域时间/计数04任务实施TaskImplementation-HMI变量表创建步骤①在"项目树"窗格中，依次选择"HMI_1[KTP700Basic]"②选择"HMI变量"选项③双击"添加新变量表"选项④在弹出的变量表中，新建HMI变量⑤连接"HMI-连接-1"，与PLC变量链接变量连接说明HMI变量需要与对应的PLC变量进行链接，实现数据交换：•HMI变量"启动按钮"↔PLC变量"启动按钮"(M10.0)•HMI变量"灯L1"↔PLC变量"灯L1"(Q0.0)•HMI变量"延时时间设置"↔PLC变量(MW20)HMI变量表名称连接PLC变量启动按钮HMI连接1启动按钮停止按钮HMI连接1停止按钮灯L1HMI连接1灯L1灯L2HMI连接1灯L2灯L3HMI连接1灯L3灯L4HMI连接1灯L4延时时间设置HMI连接1延时时间设置循环次数设置HMI连接1循环次数值循环计数次数HMI连接1循环次数04任务实施TaskImplementation-组态按钮添加按钮①在右侧"工具箱"窗格中找到"元素"→"按钮"②将"按钮"拖拽到工作区③选中"按钮"，修改标签文本为"启动按钮"④用相同方式添加"停止按钮"配置按钮事件-启动按钮"按下"事件：系统函数→编辑位→置位位变量：启动按钮"释放"事件：系统函数→编辑位→复位位变量：启动按钮停止按钮配置用相同的方式对停止按钮进行参数配置，分别设置"按下"置位和"释放"复位事件。04任务实施TaskImplementation-图形视图添加图形视图①在"工具箱"窗格中找到"基本对象"→"图形视图"②将"图形视图"拖拽到画面工作区③调整图形视图的大小和位置添加图形文件①在图形视图的"属性"→"常规"选项②单击"从文件创建新图形"选项③找到计算机上的图形文件④选中添加到画面中图形作用图形视图用于显示灯塔的背景图片，增强画面的视觉效果，使界面更加直观和美观。04任务实施TaskImplementation-指示灯添加文本域①在"工具箱"窗格中找到"基本对象"→"文本域"②将"文本域"拖拽到工作区③修改文本为"灯L1"、"灯L2"、"灯L3"、"灯L4"添加指示灯（圆）①在"工具箱"中找到"基本对象"→"圆"②将"圆"拖拽到工作区③调整圆的大小和位置④复制生成4个指示灯配置外观动画①选中"圆"，单击"属性"→"动画"→"显示"②双击"添加新动画"，选择"外观"③链接变量"灯L1"④范围为0时设置背景色为灰色⑤范围为1时设置背景色为彩色（红、绿等）04任务实施TaskImplementation-I/O域添加文本域标签①在"工具箱"中找到"基本对象"→"文本域"②分别将文本修改为：•"延时时间设置"•"计数次数设置"•"循环计数次数"添加I/O域①在"工具箱"中选择"元素"→"I/O域"②将"I/O域"拖拽到工作区③分别放置在对应的文本域旁边配置I/O域变量①选中"I/O域"，单击"属性"→"常规"②"过程"选区中的"变量"链接：•"延时时间设置"→延时时间设置•"计数次数设置"→循环次数设置•"循环计数次数"→循环计数次数04任务实施TaskImplementation-下载调试下载步骤①将编写好的PLC程序下载到PLCSIM中②打开WinCC的触摸屏仿真画面③设置I/O域参数（延时时间、计数次数）④按下触摸屏"启动按钮"进行测试仿真调试过程①按下"启动按钮"，灯塔指示灯顺次点亮②一边循环结束后，循环计数次数显示"1"③循环三遍后自动停止④中间过程按下"停止按钮"，指示灯立即熄灭调试要点•检查PLC程序是否正确下载•验证HMI变量与PLC变量的连接•确认延时时间和计数次数设置正确•观察指示灯状态变化是否符合预期PART

05拓展练习05拓展练习ExtendedPractice练习背景工业生产中常常会有需要设备顺序启停的过程。本练习要求将前节的内容进行综合和拓展，实现手自动切换三台电机顺序启停模拟控制。控制要求①手动模式切换手自动按钮为手动，按下电机1启动按钮，电机1启动；按下电机2启动按钮，电机2启动；按下电机3启动按钮，电机3启动。按下停止按钮，电机3立即停止，3秒后电机2停止，6秒后电机1停止。②自动模式切换手自动按钮为自动，按下电机1自动启动，5秒后电机2启动，5秒后电机3启动。按下停止按钮，电机3立即停止，5秒后电机2停止，5秒后电机1停止。③触摸屏画面触摸屏画面请自行设计，要求界面清晰、操作方便。三台电机顺序启停图2-2-27主电路示意图电机1M1→电机2M2→电机3M3控制要点•手自动切换功能•顺序启动/停止•延时控制•触摸屏界面设计PART

06任务总结与评价06任务总结TaskSummary1按钮的功能特点按钮最主要的功能是在单击、按下、释放时执行事先组态好的系统函数。区别于开关的Bool变量输入、输出对象，按钮更适合用于触发一次性操作。2变量表的数据类型变量表的数据类型用于指定数据元素的大小，以及如何解释数据。在定义变量时，需要设置变量的数据类型，每个指令参数至少支持一种数据类型。3I/O域的功能输出域只显示变量的数值；输入域用于操作员输入要传送到PLC的数字、字母或符号；输入/输出域同时具有输入和输出功能，操作员可以用它来修改变量的数值，并将修改的数值显示出来。06任务训练TaskTraining1选择题在制作HMI画面时，如果需要做一个按钮，单击按钮跳转到其他画面中，需要在按钮属性的（）中进行设置。A.属性B.动画C.事件D.文本2分析题在博途软件中进行触摸屏程序的编写时，当为一个按钮关联变量之后，设置该按钮的"事件"为"按下"按钮时"置位位"，"释放"按钮时"复位位"，则当按下或松开按钮时该按钮时，与其关联的变量M100.0的值将出现如下何种变化？提示：分析按下和释放时变量的状态变化训练3生成一个按钮，用鼠标移动它的位置，改变它的大小、背景色、显示的字符和边框。训练4生成一个彩色的指示灯，用一个变量来控制它的点亮、熄灭和闪烁。训练5生成文本为"压力"的文本域，在它右边生成一个显示3位整数和一位小数的压力值输出域。06任务评价TaskEva