4.项目一 任务1.4 S71200编程基础

倡导智能绿色发展项目一认识S7-1200PLC

工作任务学习内容任务1认识可编程控制器认识可编程控制器任务2S7-1200PLC硬件电路安装S7-1200PLC硬件系统认知任务3TIA博途软件安装与使用TIA博途软件认知任务4电动机自锁控制程序设计S7-1200程序设计基础

任务4S7-1200程序设计基础

项目一认识S7-1200PLC1.掌握S7-1200PLC主要编程语言2.了解S7-1200PLC物理存储器，掌握系统存储区。3.掌握PLC的基本数据类型。4.能够完成电动机自锁控制的程序设计和运行调试。任务目标课前导入

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课后拓学环节2任务描述

三相异步电动机全压起动控制要求：对某小型异步电动机进行全压起动，要求按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，其主触点闭合使电动机全压启动，其辅助常开触点闭合自锁，电动机连续运行；按下停止按钮SB1，电动机停止运行。如果电动机过载，热继电器触点FR动作也，电动机停止运行。图1-50所示为继电器控制的电气原理图，现用S7-1200PLC为控制器，CPU模块采用CPU1214AC/DC/RLY。完成三相异步电动机全压起动控制。1.S7-1200的编程语言环节3课前导入

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课后拓学PLC程序设计主要面向的是企业电气技术人员，因此编程语言应采用面对控制过程和控制问题的语言，便于工程技术人员使用。IEC提供了四种内部操作语言和一个结构化语言定义，即梯形图、指令表、功能块图、顺序功能图和结构化文本。S7-1200使用梯形图（LAD）、功能块图（FBD)和结构化控制语言（SCL)这三种编程语言。

梯形图是S7-1200PLC编程中使用最多的语言，优点直观易懂。

梯形图程序由一个或多个程序段构成，每个程序段由三个基本要素构成，其中

左、右垂直线称为左、右母线。1.触点表示逻辑输入条件，如开关、按钮和寄存器等；2.线圈表示逻辑输出结果，控制外部的指示灯、接触器、电磁阀；3.功能块包括定时器、计数器及数学运算等。1.S7-1200的编程语言环节3课前导入

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课后拓学梯形图程序由一个或多个程序段构成，每个程序段由三个基本要素构成。1.触点表示逻辑输入条件，如开关、按钮和寄存器等；2.线圈表示逻辑输出结果，控制外部的指示灯、接触器、电磁阀；3.功能块包括定时器、计数器及数学运算等。环节3梯形图三要素编写梯形图程序应遵循以下规则。课前导入

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课后拓学环节3编写梯形图程序应遵循以下规则。a梯形图常采用程序段结构。清晰的程序段结构有利于程序的调试，编译时能够明确指出错误语句所在的程序段，且不增加程序的长度。b梯形图必须遵循顺序执行的原则，即从左到右、从上到下执行，每行都是起于左母线，经触点或功能块，终止于软继电器线圈或右母线，触点不能放在线圈的右侧，且不能与右母线直接相连。如图所示。c同一个编号的线圈不能多次使用，否则会出现双线圈问题，双线圈输出很容易引起误动作，应尽量避免。课前导入

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课后拓学环节3课前导入

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课后拓学装载存储器：装载存储器是非易失性存储器，主要用于存储用户程序、数据和组态。该存储器位于存储卡（如果存在）或CPU中，能够在断电后继续保持。项目下载后，首先会存储在装载存储器中工作存储器：工作存储器是易失性存储器，该存储器在断电后将丢失数据，而在恢复供电时由CPU恢复数据。在执行用户程序时，CPU会将一些项目内容（如组织块、函数块、数据块等）从装载存储器复制到工作存储器。2.

PLC的物理存储器0201环节3课前导入

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课后拓学03系统存储器：系统存储器是CPU为用户程序提供的存储器组件。系统存储器划分为若干个地址区，设计程序时可以在相应的地址区内直接寻址。常用的系统存储器包括输入映像寄存器、输出映像寄存器、位存储器、数据块、局部变量存储器、定时器、计数器等环节3课前导入

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课后拓学3.PLC的工作过程PLC采用循环扫描的工作方式即“顺序扫描，循环工作”。当PLC正常运行时，它将根据用户按控制要求编制的程序，按照指令序号循环扫描。输入采样程序执行输出刷新扫描周期根据PLC梯形图程序扫描原则，CPU按先左后右、先上后下的顺序逐点扫描。对输出映像寄存器来说，每一个元件（软继电器）的状态都会随着程序执行过程而变化在所有指令执行完毕后，输出映像寄存器中所有输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过一定方式驱动外部负载。CPU首先扫描所有输入端子，并将各输入状态存入对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新，接着进入程序执行阶段。环节3课前导入

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课后拓学3.PLC的工作过程输入采样程序执行输出刷新扫描周期环节3课前导入

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课后拓学输入映像寄存器(I):是PLC用来接受外部输入信号的窗口，工程上经常将它称为输入继电器。输入映像寄存器I的每个位对应一个数字量输入点，在输入采样阶段，CPU对输入点进行采样，并将采样值存放在输入映像寄存器中。输入映像存储器一般以位为单位存取，也可以以字节、字、双字为单位存取。4.系统存储区输出映像寄存器(Q):输出映像寄存器是PLC向外部负载发出控制命令的窗口，工程上经常将它称为输出继电器。输出映像寄存器Q的每个位对应一个数字量输出点，在输出刷新阶段，CPU将输出映像寄存器的数据传送至输出模块，再由输出模块驱动外部负载。环节3课前导入

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课后拓学位存储器（M）：也称内部线圈，用来存放中间操作状态或其他相关的数据。位存储器一般以位为单位存取，也可以以字节、字、双字为单位存取。数据块（DB）:在程序执行过程中存放中间结果，或用来保存与工序或任务有关的其他数据，它主要分为全局数据块和背景数据块两类4.系统存储区环节3课前导入

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课后拓学5.PLC的基本数据类型S7-1200PLC的数据类型主要用来描述数据的长度和属性。数据类型1数据类型符号位数取值范围举例位Bool10、10、1、TRUE、FALSE字节Byte816#00～16#FF16#01、2#00011110字Word1616#0000～16#FFFF16#0100、123双字DWord3216#00000000～16#FFFFFFFF16#12AB、

字符Char816#00～16#FF‘a’、CHRA#‘A’双字符WChar16-128～127‘中’、WCHAR#‘国’整数Int16-32768～32767−12、23双整数DInt32-2147483648～2147483647−122345、12345无符号字节USInt80～255123无符号整数UInt160～6553516#123、32无符号双整数UDInt320～429496729516#12FED、536325浮点数Real320～0.1、−0.05时间Time32T#-24d_20h_31m_23s_648ms～T#24d_20h_31m_23s_647msT#−2d_2h_2m、T#30ms日期Date16D#1990-1-1～D#2169-06-06D#2021-01-01环节3课前导入

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课后拓学数值与数码2①二进制的表达:二进制数的1位（bit）只能取0和1这两个不同的值，可以用来表示开关量的两种不同的状态。如：触点的断开和接通，线圈的通电和断电。用B来表示二进制常数，例如“B10111010”。将二进制数的各位（从右往左第n位）乘以对应的位权（*2(n-1)次方）并将结果累加求和可得其大小。如B10111010=128+0+32+16+8+0+2+0=186②二进制数的大小：

③十六进制数的引入：十六进制的16个数字是0～9和A～F，四位二进制数对应一个十六进制常数。用H来表示十六进制常数，例如“B1010111011110111”可转换为HAEF7。环节3课前导入

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课后拓学地址格式3S7-1200PLC通过访问存储器地址来存取数据。根据数据类型的不同，其存储器的地址格式也不同，如位地址、字节地址、字地址、双字地址等格式。位地址

位数据的值为“0”或“1”，其存储地址称为位地址。位地址由区域标识符、字节地址和位地址组成，格式为Ax.y。例如，如下图所示，位地址I4.5中，I（输入映像寄存器）为存储器的区域标识符，4为字节地址，5为位地址，字节地址4与位地址5之间用点号“.”隔开，MSB和LSB分别指字节中的最高位和最低位。环节3课前导入

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课后拓学地址格式3如位地址、字节地址、字地址、双字地址等格式。字节地址格式：字节数据是由8位二进制数组成的，其存储地址称为字节地址。字节地址由区域标识符、字节标识B和字节地址组成，格式为ABy字地址格式：相邻两个字节组成一个字数据，其存储地址称为字地址。字地址由区域标识符、字标识W和起始字节地址组成，格式为AWy双字地址格式：相邻两个字节组成一个双字，其存储地址称为双字地址。双字地址由区域标识符、双字标识D和起始字节地址组成，格式为ADy2345其他地址格式：除位地址、字节地址、字地址和双字地址格式外，在S7-1200PLC中还包括定时器存储器（T）、计数器存储器（C）、数据块（DB）等特殊地址格式。这些地址由区域标识符A和元件号y组成，其格式为Ay。例如，定时器T24中，T（定时器）为区域标识符，24为定时器号课前导入

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课后拓学环节2任务描述

三相异步电动机全压起动控制要求：对某小型异步电动机进行全压起动，要求按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电，其主触点闭合使电动机全压启动，其辅助常开触点闭合自锁，电动机连续运行；按下停止按钮SB1，电动机停止运行。如果电动机过载，热继电器触点FR动作也，电动机停止运行。图1-50所示为继电器控制的电气原理图，现用S7-1200PLC为控制器，CPU模块采用