S7-1200 1500 PLC应用-基于SCL和数字孪生 课件全套 周文军 项目1-6 初识西门子PLC-综合应用：ABB机器人弹奏电子琴数字孪生系统

任务描述通过一个最简单的LED控制来认识PLC对西门子S7-1200PLC编程，用1个按钮控制1个LED灯按2Hz的频率闪烁任务目标知识目标：①了解PLC的工作原理、主要特点、应用领域；②了解西门子PLC的产品家族及其编程开发环境；③理解位逻辑指令的使用方法；④理解系统时钟脉冲；⑤掌握PLC输入、输出端口硬件接线的电路原理。能力目标：①会使用PLC的位逻辑指令；②能完成PLC的基本输入输出硬件接线；③能使用TIAPortal进行PLC程序调试。素质目标：①培养团结协作能力。1.PLC的工作原理2.PLC的主要特点1）可靠性高，抗干扰能力强2）配套齐全，功能完善，适用性强3）易学易用，深受工程技术人员欢迎4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造5）体积小，重量轻，能耗低1）开关量的逻辑控制2）模拟量控制3）运动控制4）过程控制5）数据处理6）通信及联网3.PLC的应用领域4.西门子PLC的产品家族西门子PLC系列产品定位大型：SIMATICS7-400系列。中型：SIMATICS7-1500系列，SIMATICS7-300系列。小型：SIMATICS7-1200系列，SIMATICSMART-200和S7-200系列，LOGO!系列。5.安装TIAPortal（1）安装前的准备（2）软件安装注意事项1）安装TIAPortal软件之前，需暂时退出杀毒软件。2）安装路径不能有中文。在安装过程中需要注意，安装路径应选择英文路径，否则可能会报错，建议安装在C盘的默认路径下。3）需要先安装NET3.5SP1如果你的电脑没有安装过NET3.5SP1，则在安装过程中会提示“缺少网络组件NET3.5SP1”，需要先安装NET3.5SP1(NETFramework3.5)。4）为了避免多次重启电脑，可以删除注册表中的一个组件。安装之前先删除注册表中的一个组件，其路径如下：HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Control/SessionManager右边根目录下的PendingFileRenameOperation。6.基本的位逻辑指令7.常用位逻辑指令的使用与逻辑运算7.常用位逻辑指令的使用或逻辑运算7.常用位逻辑指令的使用非逻辑运算7.常用位逻辑指令的使用“与”“或”“非”逻辑的程序流程图1．硬件接线2．PLC的组态与编程PLC的组态与编程1）创建项目2）添加新设备3）硬件组态4）新建并编辑变量表5）程序输入6）编写主程序并下载到PLC7）采用在线监控调试程序启用时钟存储器字节3．在线监控程序运行状态在线监控程序运行状态任务描述使用S7-1200PLC实现2个开关独立控制1个LED，进一步认识西门子PLC控制系统不管其中1个开关处于何种状态，要求另1个开关都能独立控制LED的开和关任务目标知识目标：①了解家庭电路中多地控制1盏灯的接线；②理解PLC输入信号与输入元器件接线的关系；③熟悉西门子PLC程序编写和调试的步骤。能力目标：①能完成2个开关独立控制1个LED系统的硬件接线；②能自主编写2个开关独立控制1个LED的PLC程序；③会使用TIAPortal软件调试PLC程序。素质目标：①培养电工安全意识。1．硬件接线硬件接线2．编写PLC程序编辑PLC的变量表编写主程序3．系统调试在线监控程序运行状态任务描述在《电工技术》课程中，使用继电器-接触器控制电路实现了对三相异步电动机的启停控制。这里使用S7-1200PLC控制来替换原来的继电器-接触器控制电路部分，同样地实现三相异步电动机的启停控制。PLC的输入信号为启动按钮和停止按钮，PLC的输出控制对象为交流接触器的线圈。按下启动按钮，交流接触器的线圈通电，主电路接通，三相异步电动机启动；松开启动按钮后，三相异步电动机能保持转动；按下停止按钮，三相异步电动机停止转动。任务目标知识目标：①理解三相异步电动机启停控制电路；②掌握按钮自锁在程序中的实现方法；③熟悉PLC外部输入输出硬件接线的电路原理。能力目标：①能灵活使用PLC的位逻辑指令；②会查阅国家标准完成PLC的基本外部输入输出硬件安装和接线；③能熟练使用TIAPortal进行PLC程序调试。素质目标：①培养按照国家标准或行业标准从事专业技术活动的职业习惯。1.三相异步电动机启停控制电路电路功能①按下启动按钮SB2，三相电机单向转动；②松开SB2后，三相电机继续单向转动；③按下停止按钮SB1，三相电机停止转动。④具有短路保护、过载保护等功能。启动按钮的自锁按下SB2，电机启动；松开SB2后，电机不会停止。1．硬件接线2．编写PLC程序编辑PLC的变量表编写主程序3．系统调试在线监控程序运行状态按下“启动按钮”后任务描述使用S7-1200PLC来替换继电器-接触器系统的控制电路部分，同样地实现三相异步电动机的正反转控制，要求该电气系统具有短路保护、过载保护等功能。具体的控制要求如下：①按下正转启动按钮SB2，三相异步电动机启动正转；②按下停止按钮SB1，三相异步电动机停止转动；③按下反转启动按钮SB3，三相异步电动机启动反转；④正转过程中不允许直接切换成反转，反转过程中也不允许直接切换成正转。任务目标知识目标：①了解PLC驱动各种电压等级负载的方法；②熟悉PLC编程中信号自锁和互锁的方法；③掌握三相异步电动机正转和反转互锁的方法。④掌握用TIAPortal软件编写触摸屏界面的基本方法；能力目标：①会设计三相异步电动机正反转PLC控制系统的电气原理图；②能编写三相异步电动机正反转PLC控制程序；③能排除三相异步电动机正反转控制系统调试过程中出现的故障；④会使用TIAPortal软件调试PLC和触摸屏。素质目标：①培养电工安全意识。1.三相异步电动机正反转控制系统电路启动按钮的自锁按下正转/反转启动按钮，电机启动；松开正转/反转启动按钮后，电机保持转动。正转和反转的互锁1.三相异步电动机正反转控制系统电路根据继电器-接触器控制电路设计PLC控制电路2.

SCL语言的赋值运算和逻辑运算SCL语言的“与”逻辑运算2.

SCL语言的赋值运算和逻辑运算SCL语言的“或”逻辑运算2.

SCL语言的赋值运算和逻辑运算SCL语言的“非”逻辑运算1．硬件接线2．编写PLC程序编辑PLC的变量表2．编写PLC程序子程序“用LAD实现[FC1]”2．编写PLC程序子程序“用SCL实现[FC2]”2．编写PLC程序主程序（LAD与SCL，二选一）3.

HMI人机界面设计添加触摸屏3.

HMI人机界面设计设计界面为按钮添加事件并关联变量3.

HMI人机界面设计为指示灯添加动画效果并关联变量4．系统调试用HMI仿真调试单击“正转”按钮后，Q0.0正转指示灯（即KM1）变绿4．系统调试实物控制的联调：①按下正转启动按钮SB2，三相异步电动机启动正转；②按下停止按钮SB1，三相异步电动机停止转动；③按下反转启动按钮SB3，三相异步电动机启动反转。任务描述在触摸屏上设计1个启动按钮、1个停止按钮、16个LED灯。用S7-1200PLC编程控制16个LED灯，使之呈现流水灯的效果。启动按钮和停止按钮分别用于控制流水灯的启动和停止。本次任务可以采用仿真PLC和仿真触摸屏来完成实验，也可以采用实物PLC和实物触摸屏来实现。任务目标知识目标：①了解西门子PLC的数据类型和数据存储结构；②理解S7-1200/1500PLC的系统时钟的硬件组态方法；③掌握MOVE指令的使用方法；④掌握上升沿和下降沿指令的使用方法；⑤掌握移位指令的使用方法。能力目标：①会使用S7-1200/1500PLC的系统时钟脉冲；②会使用上升沿和下降沿指令来检测脉冲③能使用移位指令控制流水灯。素质目标：①培养规范严谨的编程习惯。②培养细致的工作作风。1.西门子PLC的数据类型西门子PLC的数据类型类型符号位数范围说明举例位bit1位0或1常称为BOOL（布尔型变量），只有两个值。I0.0，Q0.1，M0.0，V0.1等。字节Byte8位十六进制0~FF十进制0~255一个字节（Byte）等于8位（Bit），其中0位为最低位，7位为最高位。IB0、QB5、MB10、VB30等。字Word16位十六进制0~FFFF十进制0~65535相邻的两字节（Byte）组成一个字（Word），来表示一个无符号数。IW0，由IB0和IB1组成，其中I是区域标识符，W表示字，0是字的起始字节。双字DWord32位十六进制0~FFFFFFFF十进制0~4294967295相邻的两个字（Word）组成一个双字，来表示一个无符号数。MD100，由MW100和MW102组成，其中M是区域标识符，D表示双字，100是双字的起始字节。整数INT16位十进制-32768~32767整数为有符号数，最高位为符号位，1表示负数，0表示正数。-32768~32767之间的整数，例如：1，2，3，4等双整数DINT32位十进制-2147483648~214748364732位整数和16位整数一样，为有符号数，最高位为符号位，1表示负数，0表示正数。-2147483648~2147483647之间的整数，例如：1，2，3，4等实数Real32位-3.402823466×1038~3.402823466×1038几乎可以表示所有的实数例如：5.1415926常数

不定

可以是字节、字或双字，以二进制方式存储，也可以用十进制，十六进制ASCII码或浮点数形式来表示。T#500ms，π等1.西门子PLC的数据类型西门子PLC中所用到的常数符号说明举例B#16#，W#16#，DW#16#十六进制字节、字和双字B#16#45：十六进制字节常数45D#IEC日期常数D#2004115：2004年1月15日L#32位双整数常数L#-5：长整数-5P#地址指针常数P#M20：M20的地址S5T#S5时间常数(16位)S5T#4S30MS：4秒30毫秒T#IEC时间常数(32位，带符号)T#1D_2H_15M_30S_45MS：1天2小时15分30秒45毫秒TOD#实时时间常数(16位/32位)TOD#235045300TOD#23:50:45.300C#计数器常数(BCD编码)C#1502#二进制常数2#10010011：二进制常数100100112.西门子PLC的数据存储结构MD100的数据存储结构MB100为内部存储器的第100个字节，包含了M100.0~M100.7等8个位。MW100为内部存储器的第100个字，包含了MB100和MB101，即M100.0~M100.7、M101.0~M100.7等16个位。MD100为内部存储器的第100个双字，包含了MW100~MW102，即MB100、MB101、MB102、MB103等4个字节，也即M100.0~M100.7、M101.0~M101.7、M102.0~M102.7、M103.0~M103.7等32个位。双字地址字地址字节地址位地址MD100MW100MB100M100.7M100.6M100.5M100.4M100.3M100.2M100.1M100.0MB101M101.7M101.6M101.5M101.4M101.3M101.2M101.1M101.0MW102MB102M102.7M102.6M102.5M102.4M102.3M102.2M102.1M102.0MB103M103.7M103.6M103.5M103.4M103.3M103.2M103.1M103.02.西门子的数据存储结构【例】1：当MW20所表示的二进制数为“0000100100000000”时，分别是哪2个位为“1”？解：MW20由2个字节MB20和MB21构成。MB20由M20.0~M20.7构成，MB21由M21.0-M21.7构成。简单的说就是MW20是由M20.0-M21.7共16个位构成。当MW20所表示的二进制数为“0000100100000000”时，MB20为“00001001”，MB21为“00000000”，由此可见，M20.3和M20.0这2个位为“1”。2.西门子的数据存储结构【例】2：

当MW20所表示的二进制数为“0000100100000000”时，转化为十进制的整数（INT）是多少？解：在TIAPortal软件中建一个项目，在PLC的监控表中新建一个变量MW20，显示格式设置为二进制，修改值输入：2#0000_1001_0000_0000，按下“Shift+F9”更新监视值。将显示格式设置为十六进制，其监视值显示为：16#0900。将显示格式设置为无符号十进制，其监视值显示为：2304。3.移动指令移动指令3.移动指令用MOVE指令编程实现8个按钮分别控制8个灯，8个按钮地址分别为：I0.0~I0.7，8个灯的地址分别为Q0.0~Q0.7用LAD实现用SCL实现4.沿指令上升沿和下降沿跳变检测指令LADSCL说明不可用扫描操作数的信号上升沿。在分配的“IN”位上检测到正跳变（断到通）时，该触点的状态为TRUE（通）。不可用扫描操作数的信号下降沿。在分配的“IN”位上检测到负跳变（通到断）时，该触点的状态为TRUE（通）。不可用在信号上升沿置位操作数。在进入线圈的能流中检测到正跳变（断到通）时，分配的位“OUT”为TRUE。能流输入状态总是通过线圈后变为能流输出状态。不可用在信号下降沿置位操作数。在进入线圈的能流中检测到负跳变（通到断）时，分配的位“OUT”为TRUE。能流输入状态总是通过线圈后变为能流输出状态。4.沿指令P_TRIG和N_TRIG指令LADSCL说明不可用扫描RLO（逻辑运算结果）的信号上升沿。在CLK能流输入中检测到正跳变（断到通）时，Q逻辑状态为TRUE。不可用扫描RLO的信号下降沿。在CLK能流输入中检测到负跳变（通到断）时，Q逻辑状态为TRUE。4.沿指令R_TRIG和F_TRIG指令LADSCL说明R_TRIG_DB"(CLK:=_in_,Q=>_bool_out_);"在信号上升沿置位变量。分配的背景数据块用于存储CLK输入的前一状态。在CLK能流输入中检测到正跳变（断到通）时，Q逻辑状态为TRUE。R_TRIG指令不能放置在程序段的开头或结尾。F_TRIG_DB"(CLK:=_in_,Q=>_bool_out_);"在信号下降沿置位变量。分配的背景数据块用于存储CLK输入的前一状态。在CLK能流输入中检测到负跳变（通到断）时，Q逻辑状态为TRUE。在LAD中，F_TRIG指令不能放置在程序段的开头或结尾。4.沿指令沿指令的参数的数据类型参数数据类型说明M_BITBool保存输入的前一个状态的存储位INBool检测其跳变沿的输入位OUTBool指示检测到跳变沿的输出位CLKBool检测其跳变沿的能流或输入位QBoolR_TRIG指令检测到上升沿则Q输出一个程序扫描周期宽度的“1”，F_TRIG指令检测到下降沿则Q输出一个程序扫描周期宽度的“1”5.移位指令和循环移位指令（1）移位指令（SHR和SHL）LADSCL说明out:=SHL(in:=_variant_in_,n:=_uint_in);SHL指令用于将“IN”的位序列向左移动N位后再赋值给OUT。out:=SHR(in:=_variant_in_,n:=_uint_in);SHR指令用于将“IN”的位序列向右移动N位后再赋值给OUT。5.移位指令和循环移位指令（1）移位指令（SHR和SHL）【例】1：

将16#E001左移2位和右移2位得到的结果分别是什么？解：16#E001对应的二进制数为：1110000000000001移位指令向左、向右移动2个位的具体操作过程：

5.移位指令和循环移位指令（1）移位指令（SHR和SHL）【例】2：

将Word类型的二进制数据“1110001010101101”进行SHL左移1位运算，移位3次，3次的结果依次是什么？解：首次移位前的IN值：1110001010101101首次左移后的结果：1100010101011010第二次左移后的结果：1000101010110100第三次左移后的结果：0001010101101000

5.移位指令和循环移位指令（2）循环移位指令（ROR和ROL指令）LADSCL说明out:=ROL(in:=_variant_in_,n:=_uint_in);循环左移位序列，用于将参数IN的位序列循环向左移动N之后分配给参数OUT。out:=ROR(in:=_variant_in_,n:=_uint_in);循环右移位序列，用于将参数IN的位序列循环向右移动N之后分配给参数OUT。5.移位指令和循环移位指令（2）循环移位指令（ROR和ROL指令）【例】1：

将二进制数“11110000101010100000111100001111”ROL循环左移3位得到的结果是什么？解：循环左移3位得到的结果是“10000101010100000111100001111111”5.移位指令和循环移位指令（2）循环移位指令（ROR和ROL指令）【例】2将Word类型的二进制数据“0100000000000001”进行ROR循环右移1位，共2次，结果依次是什么？解：首次循环移位前的IN值：0100000000000001首次循环右移1位后的结果：1010000000000000第二次循环右移1位后的结果：01010000000000001．硬件接线使用触摸屏孪生对象来完成实验的实物接线1．硬件接线使用触摸屏孪生对象来完成实验的接线原理图1．硬件接线使用实物按钮和实物LED来验证实验的接线图2．编写PLC程序编辑PLC的变量表2．编写PLC程序用LAD编写PLC程序LED流水灯-LAD[FC1]（方法1）LED流水灯-LAD[FC1]（方法2）2．编写PLC程序在主程序中调用流水灯子程序2．编写PLC程序用SCL编写PLC程序（同样需在主程序中调用）3.设计HMI界面HMI的变量表3.设计HMI界面LED的变量连接3.设计HMI界面按钮的事件4.系统调试将PLC程序下载到PLCSIM仿真器，然后运行PLC。再将HMI人机界面下载到仿真触摸屏中运行。进行如下测试：①按下启动按钮，触摸屏上的16个LED灯，从第1个LED灯开始，以2Hz的频率流动；②按下停止按钮，触摸屏上的16个LED灯暂停流动，但不会熄灭；③再次按下启动按钮，流水灯再次从第1个灯开始，以2Hz的频率流动。任务描述实现如下的闪烁功能：①按下启动按钮，10道LED灯以2Hz的频率，以“外圈->中圈->内圈->N->C->V->T”的顺序进行流动，循环3次以后，再以逆序循环3次，然后重新开始；②按下停止按钮，熄灭所有的灯；③再次按下启动按钮，彩虹灯重新开始循环闪烁。任务目标知识目标：①了解数学运算指令；②理解计数指令；③理解比较指令；能力目标：①能使用加计数指令编程对脉冲个数进行计数；②能使用比较指令来判断脉冲的个数；③会设计比较复杂的HMI人机界面。素质目标：①培养精益求精的编程习惯。1.计数指令（1）计数器的种类和数据类型S7-1200/1500有3种计数器：加计数器（CTU）、减计数器（CTD）和加减计数器（CTUD）把加计数指令改成减计数和加减计数指令1.计数指令（2）用SCL自编一个计数器1.计数指令（3）加计数器加计数指令的时序分析：当接在R输入端的复位输入M10.0为“0”状态，接在CU输入端的加计数脉冲输入电路由断开变为接通时（即在CU信号的上升沿），实际计数值CV（存在MW20中）加1，直到CV达到指定的数据类型的上限值。此后

CU输入的状态变化不再起作用，CV的值不再增加。实际计数值CV大于等于预置计数值PV时，输出Q为1状态，反之为0状态。第一次执行指令时，CV被清零。1.计数指令（4）减计数器减计数指令的时序分析：减计数器的装载输入LD为1状态时（即图中的M10.0触点接通），输出Ｑ被复位为0，并把预置计数值PV的值装入CV（存在MW20中）。在减计数输入CD的上升沿，实际计数值CV减1，直到CV达到指定的数据类型的下限值。此后CD输入的状态变化不再起作用，CV的值不再减小。实际计数值CV小于等于0时，输出Q为1状态，反之Q为0状态。第一次执行指令时，CV被清零。1.计数指令（4）加减计数器加减计数指令的时序分析：在加计数输入CU的上升沿，实际计数值CV加1，直到CV达到指定的数据类型的上限值。达到上限值时，CV的值不再增加。在减计数输入CD的上升沿，实际计数值CV减1，直到CV达到指定的数据类型的下限值。达到下限值时，CV的值不再减小。如果同时出现计数脉冲CU和CD的上升沿，CV保持不变。CV大于等于预置计数值PV时，输出QU为1，反之为O。CV小于等于0时，输出QD为1，反之为0。装载输入LD为1状态时，预置值PV被装入实际计数值CV，输出QU变为1状态，QD被复位为0状态。复位输入R为1状态时，计数器被复位。实际计数值CU被清零，输出QU变为0状态，QD变为1状态。R为1状态时，CU、CD和LD不再起作用。2.比较指令比较指令1.硬件接线参考硬件接线本次任务所需要的硬件条件与任务3.1完全一样。可以采用纯仿真来完成，也可以采用实物PLC和触摸屏来进行实验。1.硬件接线参考硬件接线硬件接线原理图2.PLC程序PLC的变量表2.PLC程序用LAD编写彩虹灯控制子程序[FB1]实现任务要求：QB5循环左移3圈，再循环右移3圈，然后重新开始循环。加计数器C1能对"Clock_2Hz"脉冲的上升沿进行计数，当计数值达到48以后，"C1".QU输出为TRUE。"C1".QU接到了加计数器C1的复位输入端，可以自动对C1进行复位，从而实现0~48的循环往复计数。QB5为8位，循环左移1圈需要8个脉冲，循环左移3圈则需要24个脉冲。从第25个脉冲开始，QB5开始循环右移。与循环左移一样，QB5循环右移也是3圈。2.PLC程序用SCL编写彩虹灯控制子程序[FB2]可以实现任务要求：QB5循环左移3圈，再循环右移3圈，然后重新开始循环。[FB1]和[FB2]的功能完全一样，使用时只需要在主程序“Main[OB1]”中调用其中一个，不可以同时调用。2.PLC程序主程序中调用彩虹灯控制子程序程序段1用于处理启动按钮。按下启动按钮，启动标志M10.2置位为“1”，同时会将初值“1”赋值给QB5，Q5.0为1，以点亮Q5.0对应的外圈的LED灯，这样可以让彩虹灯启动的时候从外圈开始。程序段2用于处理停止按钮。按下停止按钮，启动标志M10.2清“0”，同时会将“0”赋值给QB5，关闭所有的LED灯，这样可以熄灭所有的灯。程序段3用于调用彩虹灯控制子程序[FB1]或者[FB2]。当启动标志M10.2为“1”时，开始运行彩虹灯控制子程序[FB1]或者[FB2]。3.设计HMI界面HMI的变量表3.设计HMI界面LED的变量关联①外圈的22个LED关联的变量为PLC的“LED1”，即“Q5.0”；②中圈的22个LED关联的变量为PLC的“LED2”，即“Q5.1”；③内圈的22个LED关联的变量为PLC的“LED3”，即“Q5.2”；④字母N的14个LED关联的变量为PLC的“LED4”，即“Q5.3”；⑤字母C的9个LED关联的变量为PLC的“LED5”，即“Q5.4”；⑥字母V的9个LED关联的变量为PLC的“LED6”，即“Q5.5”；⑦字母T的9个LED关联的变量为PLC的“LED7”，即“Q5.6”；4.系统调试测试步骤①按下启动按钮，10道LED灯以2Hz的频率，以“外圈-中间圈-内圈-N-C-V-T”的顺序循环3次，再以“T-V-C-N-内圈-中间圈-外圈”的顺序循环3次，然后重新开始循环；②按下停止按钮，不论什么状态，立即熄灭所有的灯；③再次按下启动按钮，彩虹灯重新开始循环闪烁。任务描述在触摸屏上设计一个模拟喷泉画面，另设计1个启动按钮和1个停止按钮。实现如下功能：①按下启动按钮后，模拟喷泉先以放射状喷出（第1圈-第2圈-第3圈-第4圈-第5圈），再按顺时针方向旋转（第A列-第B列-第C列-第D列-第E列-第F列-第G列-第H列），然后重新循环。②按下停止按钮后，不论喷泉在什么状态，立即停止。任务目标知识目标：知识目标：①了解定时器的用法；②理解模块化编程方法；③熟悉S7-1200/1500PLC的仿真调试方法。能力目标：①会设计模拟喷泉的程序算法；②会编写模拟喷泉的PLC程序；③能熟练地对S7-1200/1500PLC进行仿真调试。素质目标：①培养精益求精的编程习惯。1.定时器指令定时器指令及其说明LAD功能框SCL说明"IEC_Timer_0_DB".TP(IN:=_bool_in_,PT:=_time_in_,Q=>_bool_out_,ET=>_time_out_);TP定时器可生成具有预设宽度时间的脉冲。"IEC_Timer_0_DB".TON(IN:=_bool_in_,PT:=_time_in_,Q=>_bool_out_,ET=>_time_out_);TON定时器在预设的延时过后将输出Q设置为ON"IEC_Timer_0_DB".TOF(IN:=_bool_in_,PT:=_time_in_,Q=>_bool_out_,ET=>_time_out_);TOF定时器在预设的延时过后将输出Q重置为OFF。"IEC_Timer_0_DB".TONR(IN:=_bool_in_,R:=_bool_in_,PT:=_time_in_,Q=>_bool_out_,ET=>_time_out_);TONR定时器在预设的延时过后将输出Q设置为ON。在使用R输入重置经过的时间之前，会跨越多个定时时段一直累加经过的时间。1.定时器指令TP脉冲定时器脉冲定时器用于将输出Q置位为PT预设的一段时间。在IN输入信号的上升沿启动定时，Q输出变为1状态，开始输出脉冲，ET从0ms开始不断增大，达到PT预设的时间时，Q输出变为0状态。如果IN输入信号为1状态，则当前时间值保持不变。如果IN输入信号为0状态，则当前时间变为0s。IN输入的脉冲宽度可以小于预设值，在脉冲输出期间，即使IN输入出现下降沿和上升沿，也不会影响脉冲的输出。1.定时器指令TON接通延时定时器在IN输入的上升沿开始定时，ET大于等于PT指定的设定值时，输出Q变为1状态，ET保持不变。IN输入电路断开时，或定时器复位线圈RT通电，定时器被复位，当前时间被清零，输出Q变为0状态。如果IN输入信号在未达到PT设定的时间时变为0状态，输出Q保持0状态不变。复位线圈RT的输入端变为0状态时，如果IN输入信号为1状态，将开始重新定时。1.定时器指令TOF关断延时定时器IN输入电路接通时，输出Q为1状态，当前时间被清零。在IN的下降沿开始定时，ET从0逐渐增大。ET等于预设值时，输出Q变为0状态，当前时间保持不变，直到IN输入电路接通。关断延时定时器可以用于设备停机后的延时。如果ET未达到PT预设的值，IN输入信号就变为1状态，ET被清0，输出Q保持1状态不变。复位线圈RT通电时，如果IN输入信号为0状态，则定时器被复位，当前时间被清零，输出Q变为0状态。如果复位时IN输入信号为1状态，则复位信号不起作用。1.定时器指令TONR时间累加器输入电路断开时，累计的当前时间值保持不变。可以用TONR来累计输入电路接通的若干个时间段。累计时间等于预设值PT时，Q输出变为1状态。复位输入R为1状态时，TONR被复位，它的ET变为0，输出Q变为0状态。加载持续时间线圈ET通电时，将PT指定的时间预设值写入TONR定时器的背景数据块的静态变量PT（"T4".PT）中，将它作为TONR的输入参数PT的实参。复位TONR时，"T4".PT也被清0。1.定时器指令例：用TON定时器设计脉冲发生程序1.模拟喷泉的实现方法（1）模拟喷泉的时序分析1）模拟喷泉的周期任务要求模拟喷泉先以放射状喷出（第1圈-第2圈-第3圈-第4圈-第5圈），再按顺时针方向旋转（第A列-第B列-第C列-第D列-第E列-第F列-第G列-第H列），之后重新循环。模拟喷泉的每个周期分为13个时间段，分别对应：第1圈、第2圈、第3圈、第4圈、第5圈、第A列、第B列、第C列、第D列、第E列、第F列、第G列、第H列。1.模拟喷泉的实现方法（1）模拟喷泉的时序分析2）模拟喷泉的输出信号分析模拟喷泉界面一共有40个LED灯，与任务3.3不同（例如，外圈的22个LED都是关联PLC的同一个变量，等同于一个LED），这里的40个LED灯都是唯一的，每一个灯与其它灯点亮的时间段都不完全一样。因此，这里的40个LED灯需要对应PLC的40个输出信号。在一个周期内，每个LED灯都会被点亮2次：第一次被点亮是在模拟喷泉由内向外（从第1圈到第5圈）的时候；第二次被点亮是在模拟喷泉顺时针方向旋转（从第A列到第H列）的时候。1.模拟喷泉的实现方法（2）模拟喷泉的编程思路模拟喷泉的每个周期分为13个时间段，这可以由一个定时器来实现，让定时器自动循环定时，定时总时间设定为模拟喷泉的周期即可。13个时间段分别对应图中的A、B、C、D、E、F、G、H、1、2、3、4、5。1.模拟喷泉的实现方法（2）模拟喷泉的编程思路模拟喷泉的40个LED灯，每个LED灯在一个周期内都会被点亮2次，可以通过或运算（并联）来实现。其中，A5是A和5并联后的输出，A4是A和4并联后的输出，A3是A和3并联后的输出，A2是A和2并联后的输出，A1是A和1并联后的输出。当A或者5的信号为“True”时，A5就会被点亮。2.硬件接线参考硬件接线本次任务所需要的硬件条件与任务3.1完全一样。3.PLC程序PLC的变量表变量名称数据类型地址变量名称数据类型地址变量名称数据类型地址启停控制Bool%M10.0A5Bool%M30.4E3Bool%M32.6圆1Bool%M20.0B1Bool%M30.5E4Bool%M32.7圆2Bool%M20.1B2Bool%M30.6E5Bool%M33.0圆3Bool%M20.2B3Bool%M30.7F1Bool%M33.1圆4Bool%M20.3B4Bool%M31.0F2Bool%M33.2圆5Bool%M20.4B5Bool%M31.1F3Bool%M33.3ABool%M21.0C1Bool%M31.2F4Bool%M33.4BBool%M21.1C2Bool%M31.3F5Bool%M33.5CBool%M21.2C3Bool%M31.4G1Bool%M33.6DBool%M21.3C4Bool%M31.5G2Bool%M33.7EBool%M21.4C5Bool%M31.6G3Bool%M34.0FBool%M21.5D1Bool%M31.7G4Bool%M34.1GBool%M21.6D2Bool%M32.0G5Bool%M34.2HBool%M21.7D3Bool%M32.1H1Bool%M34.3A1Bool%M30.0D4Bool%M32.2H2Bool%M34.4A2Bool%M30.1D5Bool%M32.3H3Bool%M34.5A3Bool%M30.2E1Bool%M32.4H4Bool%M34.6A4Bool%M30.3E2Bool%M32.5H5Bool%M34.73.PLC程序用LAD编写模拟喷泉控制子程序模拟喷泉子程序-定时控制[FB1]定时器T1自动重复定时，定时时间为3900毫秒。在0~300毫秒内“圆1”输出“True”；在300~600毫秒内“圆2”输出“True”；在600~900毫秒内“圆3”输出“True”……在3600~3900毫秒内“H”输出“True”。定时控制[FB1]3.PLC程序用LAD编写模拟喷泉控制子程序模拟喷泉子程序-LED控制[FB2]“圆1”或者“A”为“True”时，LED灯“A1”会被点亮；“圆2”或者“A”为“True”时，LED灯“A2”会被点亮；“圆3”或者“A”为“True”时，LED灯“A3”会被点亮……“圆5”或者“H”为“True”时，LED灯“H5”会被点亮。LED控制[FB2]3.PLC程序用SCL编写模拟喷泉控制子程序[FB3]这里把LAD的2个子程序“定时控制[FB1]”和“LED控制[FB2]”进行了整合，写在SCL的同一个子程序[FB3]里面了3.PLC程序主程序中调用模拟喷泉控制子程序主程序“Main[OB1]”调用LAD子程序主程序“Main[OB1]”调用SCL子程序4.设计HMI界面HMI设计、LED变量关联：第1圈与第A列相交的LED关联的变量为“A1”，第2圈与第A列相交的LED关联的变量为“A2”……第5圈与第H列相交的LED关联的变量为“H5”。5.系统调试测试步骤：①按下启动按钮后，模拟喷泉先以放射状喷出（第1圈-第2圈-第3圈-第4圈-第5圈），再按顺时针方向旋转（第A列-第B列-第C列-第D列-第E列-第F列-第G列-第H列），然后重新循环；②按下停止按钮后，不论喷泉在什么状态，立即停止；③再次按下启动按钮，模拟喷泉重新开始循环。任务描述设计一个两种液体混合控制系统：①系统复位状态下，阀门Y1、阀门Y2、阀门Y3都是关闭的，搅拌电机M停止，3个液位传感器L1、L2、L3输出信号均为“0”。②按下启动按钮后，阀门Y1打开，开始注入液体A。③当液位传感器L2、L3输出信号为“1”时，表示液体到了L2的高度，这时关闭阀门Y1，停止注入液体A。同时打开阀门Y2，开始注入液体B。④当液位传感器L1、L2、L3输出信号为“1”时，表示液体到了L1的高度，这时关闭阀门Y2，停止注入液体B。同时开启搅拌电机M，进行搅拌。任务描述⑤搅拌电机M搅拌4s后停止搅拌，这时打开阀门Y3，开始放出液体。⑥当液位降低至L3时，再延时3s放空液体，然后关闭阀门Y3，一个周期结束，回到系统复位状态。⑦液体混合过程中，按下停止按扭，直接回到系统复位状态。任务目标知识目标：①了解两种液体混合控制的工艺流程；②理解顺序控制系统；③掌握使用GRAPH编写顺序控制程序的方法。能力目标：①能熟练地使用GRAPH编写简单的顺序控制程序；②能对两种液体混合控制系统进行仿真调试。素质目标：①树立国家标准意识；②培养多角度、多维度思考问题的意识和习惯。强国有我请党放心1.顺序功能图语言S7GRAPH（1）GRAPH编程界面1）添加新GRAPH程序块1.顺序功能图语言S7GRAPH（1）GRAPH编程界面2）GRAPH编程视图GRAPH编程界面一共有5种视图，分别是：前固定指令视图、顺控器视图、单步视图

、后固定指令视图和报警视图。前固定指令视图1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器1）GRAPH顺控器的结构（3种类型）①简单的线性结构②同时包含选择结构和并行结构③同时包含多个顺控器的结构1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器2）GRAPH指令1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器3）GRAPH顺控器的步在GRAPH程序中，控制任务被分为多个独立的步GRAPH的步“Step2”及其动作和转换条件1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作①标准动作1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作②与事件有关的动作1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作③ON命令与OFF命令步S3变为活动步后，各动作按以下方式执行：一旦S3变为活动步（出现事件S1）和互锁条件满足，就使输出Q5.0复位为0；监控错误发生（出现V1事件）时，除了步S3，其它的活动步变为不活动步；一旦S3变为不活动步（出现事件S0），就将步S5变为活动步。1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作④动作中的计数器有互锁功能的计数器在互锁条件满足和指定的事件出现时，动作中的计数器才会计数。事件发生时，计数器指令CS将初值装入计数器。CS指令下面一行是要装入的初值。事件发生时，CU、CD和CR指令使计数值分别加1、减1和将计数值复位为0。1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作⑤动作中的定时器事件出现时定时器被执行，互锁功能也可以用于定时器。TL为扩展的脉冲定时器命令，一旦事件发生，定时器被启动。TD命令用来实现定时器位有闭锁功能的延迟。一旦事件发生，定时器被启动。互锁条件C仅仅在定时器被启动的那一时刻起作用。TR是复位定时器命令，一旦事件发生，定时器位与定时值被复位为0。

注意：顺控器的步可以没有动作，顺序执行到这些步后，此步激活，并直接进入后续的转换条件判断部分。1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器5）GRAPH顺控器的条件①转换条件转换条件可以用梯形图或功能块图来表示。②互锁条件如果互锁条件的逻辑满足，执行受互锁控制的动作。③监控条件如果监控条件的逻辑运算满足，表示有干扰事件V1发生。顺序控制器不会转换到下一步，保持当前步为活动步。如果监控条件的逻辑运算不满足，表示没有干扰，如果转换条件满足，转换到下一步。只有活动步被监控。1.顺序功能图语言S7GRAPH【例】1：使用GRAPH编程来控制运输带系统。其中，I1.0为启动按钮，I1.1为停止按钮，Q1.0控制1号运输带，Q1.1控制2号运输带。按下启动按钮，1号运输带立即启动，2号运输带6s之后启动；按下停止按钮，2号运输带立即停止，延时5s之后1号运输带停止。解：1.硬件接线（1）参考硬件接线同任务3.1一样，需要用到的2个主要设备是：1个CPU1512C-1PNPLC和1个TP700触摸屏。2.PLC程序（2）PLC程序1）PLC的变量表2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序①编写子程序方法一：用LAD编写子程序“两种液体混合控制-LAD[FB1]”子程序[FB1]的块接口2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-LAD[FB1]”2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-LAD[FB1]”2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-LAD[FB1]”2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序①编写子程序方法二：用GRAPH编写子程序“两种液体混合控制-GRAPH[FB2]”子程序“两种液体混合控制-GRAPH[FB2]”的框架2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-GRAPH[FB2]”2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序①编写子程序方法三：用SCL编写子程序“两种液体混合控制-SCL[FB3]”子程序“两种液体混合控制-SCL[FB3]”的块接口2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-SCL[FB3]”（SCL编写）2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序②编写主程序方法一：在Main主程序[OB1]中调用[FB1]方法二：在Main主程序[OB1]中调用[FB2]2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序②编写主程序方法三：在Main主程序[OB1]中调用[FB3]两种液体混合控制系统的程序块注意，用LAD、GRAPH、SCL编写的子程序[FB1]、[FB2]、[FB3]的功能完全一样，使用时只需要在主程序“Main[OB1]”中调用其中一个，不需要同时调用。3.设计HMI界面（3）设计HMI界面3.设计HMI界面（3）设计HMI界面为了模拟3个液位传感器，在HMI中设计了3个模拟液位传感器的按钮。按钮的单击事件设置为“取反位”3.设计HMI界面（3）设计HMI界面为了能在HMI人机界面中实时监测电机搅拌的时间和排液阀的排空时间，可以将子程序的背景数据块中的定时器T0和T1的当前时间值ET拖到HMI人机界面。拖动4.系统调试（4）系统调试运行PLC程序和HMI人机界面后，按照如下的步骤进行测试：①系统复位状态下，阀门Y1、阀门Y2、阀门Y3都是关闭的，搅拌电机M处于停止状态。②按下启动按钮后，阀门Y1打开，开始注入液体A。③人工模拟液位慢慢上升，先单击1次“液位传感器L3”按钮，液位传感器L3的信号变成1，表示液位上升到了L3；再单击1次“液位传感器L2”按钮，液位传感器L2的信号变成1，表示液位上升到了L2。这时阀门Y1关闭，停止注入液体A。同时阀门Y2打开，开始注入液体B。④继续人工模拟液位上升，单击1次“液位传感器L1”按钮，液位传感器L1的信号变成1，表示液位上升到了L1。这时阀门Y2关闭，停止注入液体B。同时搅拌电机M开启，进行搅拌。⑤搅拌电机M搅拌4s后自动停止搅拌，这时阀门Y3打开，开始放出液体。⑥人工模拟液位慢慢下降，依次单击“液位传感器L1”、“液位传感器L2”、“液位传感器L3”等3个按钮，3个液位传感器的信号又变回到0，表示液位下降到了L3。再延时3s放空液体，之后阀门Y3关闭，一个周期结束，回到系统复位状态。⑦液体混合过程中，按下停止按扭，直接回到系统复位状态。小结顺序功能图语言S7-GRAPH；使用GRAPH编写顺控类程序；使用SCL编写顺控类程序；液位传感器的模拟实现方法；两种液体混合控制的HMI人机界面设计。任务描述用S7-1200/1500PLC实物（或者PLCSIM软件）来控制FactoryIO中的传送带系统。具体要求如下：①场景包含2个拼接在一起的传送带，左边为传送带1，右边为传送带2；②启动按钮能点动控制传送带1从左向右；③传送带2的两端各有一个检测传感器，当箱子从传送带1传送过来到达传送带2的起点位置时，起点物料检测传感器检测到信号，传送带2启动。到达传送带2的终点时，终点物料检测传感器检测到信号，传送带2停止。中途若按下停止按钮，传送带2也会停止。任务目标知识目标：①了解FactoryI/O的传感器；②理解FactoryI/O的执行器的控制方法；③掌握TIAPortal软件与FactoryI/O通讯的方法；能力目标：①会使用FactoryI/O中的简单工业场景；②能用PLC控制FactoryI/O的简单工业场景。素质目标：①培养团队意识。1.FactoryIO虚拟工厂（1）FactoryIO简介FactoryIO虚拟仿真实验室，用实物PLC（或使用PLCSIM）可以对虚拟工厂进行控制。FactoryIO包含丰富的典型的工业设备部件库。部件库包含传感器、传送带、按钮、开关等部件。使用FactoryIO的智能编辑工具，可以简单而又逼真地建造3D工业场景及虚拟工厂。FactoryIO可以连接到不同的I/O驱动上，再与PLC、SoftPLC等控制器相连。PLC的输出信号送至FactoryIO的执行器，FactoryIO的传感器等信号则送至PLC的输入口。FactoryIO虚拟仿真实验室1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景可以使用场景库中的21个典型的工业场景来调试PLC程序。可以使用FactoryIO提供的元器件、传感器、驱动器等搭建自己专属的工业场景。FactoryIO的场景库1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景1）传送带系统场景在FactoryIO场景库中有三个不同的传送带系统场景。这些场景包含滚筒式传送带、反射传感器和反射器、盒子、物料发生器、物料回收器等。传送带场景逻辑关系简单，适用于初学者。三个不同的传送带系统场景1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景2）储液罐系统场景储液罐系统场景是典型的过程控制类场景，可以对其液位进行PID控制，该场景主要包括控制柜和储液罐。储液罐设置了进水阀和出水阀，两个阀门均可以设置为模拟量（0.0V-10.0V）控制；系统还提供了储液罐的液位传感器、出水流量传感器等。因此，可以使用S7-1500PLC(S7-1200PLC的PID工艺不能仿真)对储液罐的液位进行PID闭环控制。储液罐系统场景1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景3）电梯系统场景在FactoryIO场景库中有两个电梯系统场景，左右两个分别是基础电梯系统和高级电梯系统。场景中提供两个开关量分别控制其上下移动，移动时为高速，接近时可以启用低速控制。但该场景中无定位传感器，使用者可以自行使用其他传感器对电梯进行定位。电梯系统场景1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景4）视觉分拣系统场景在FactoryIO场景库中有多个分拣系统场景。系统由物料发生器、物料回收器、传送带、视觉传感器、分捡器、挡板等组成。视觉分拣系统场景使用的视觉传感器可以识别蓝、绿两种颜色。使用该场景可以进行物料颜色的辨别，将不同颜色物料进行分拣。视觉分拣系统场景2.FactoryIO的TIAPortal工程模板工程模板为了实现FactoryIO与TIAPortal的通信，FactoryIO官网分别为S7-1200PLC、S7-1500PLC提供了一个TIAPortal工程模板。在S7-1200的工程模板中，提供了一个用SCL编写的名为“MHJ-PLC-Lab-Function-S71200”的驱动函数[FC9000]。在S7-1500的工程模板中，提供了一个用SCL编写的名为“MHJ-PLC-Lab-Function-S71500”的驱动函数[FC9000]。S7-1200的驱动函数[FC9000]的变量2.FactoryIO的TIAPortal工程模板工程模板中的S7-1200的驱动函数[FC9000]1.PLC的I/O分配PLC的I/O分配输入信号输出信号名称数据类型地址名称数据类型地址启动按钮BoolI0.0启动指示灯BoolQ0.0停止按钮BoolI0.1停止指示灯BoolQ0.1起点物料检测BoolI0.2传送带1电机BoolQ0.2终点物料检测BoolI0.3传送带2电机BoolQ0.32.FactoryIO场景设计打开FactoryIO场景设计运行FactoryIO软件，选择“文件”菜单->“打开”,进入打开场景界面，打开场景“2-FromAtoB（SetandReset）”2.FactoryIO场景设计添加控制箱在右侧部件库下拉菜单中选择“操作站”，找到白色的控制箱及其支座，将其拖拽到场景中的合适位置。选择电气柜部件位置调整菜单2.FactoryIO场景设计在控制箱上添加按钮在操作站部件库中，找到启动按钮和停止按钮，拖拽出来后放置到控制箱的面板上。带启动、停止按钮的控制箱2.FactoryIO场景设计修改传感器和执行器标签名称传感器和执行器的默认标签为英文，可以将这些标签改为中文。选择“视图”菜单->“添加所有标签到任务栏”之后，可以在任务栏修改标签的名称。添加所有标签至任务栏在任务栏中修改标签名称3.FactoryIO驱动配置进入驱动设置界面选择“文件”菜单->“驱动”（或者直接按“F4”键）进入驱动设置界面。3.FactoryIO驱动配置选择控制器类型3.FactoryIO驱动配置配置PLC的类型和I/O点击驱动界面中右上角的“配置”按钮可以进入配置界面：①左侧控制器的类型，选择“SiemensS7-PLCSIM”；②PLC的具体类型，需要根据项目实际情况进行选择，这里选择“S7-1200”；③输入/输出点数根据场景中输入信号和输出信号的具体个数而定，这里根据场景的I/O配置表，布尔输入填“4”，布尔输出填“4”，双字输入和双字输出填“0”。3.FactoryIO驱动配置I/O点与传感器、执行器的配对完成以上配置后返回驱动界面，在界面中可以看到左侧为传感器，右侧为执行器。将传感器、执行器按照前面的“PLC的I/O分配表”依次拖拽到对应的输入输出信号的位置。拖拽4.PLC程序设计PLC变量表4.PLC程序设计Main主程序[OB1]5.系统调试建立通信连接的步骤启动PLCSIM仿真软件，把PLC程序下载到PLCSIM中，启动运行PLC程序。在FactoryIO中，进入驱动界面，后点击“连接”，当界面中红色感叹号变为绿色对勾时，表示PLCSIM与FactoryIO成功地建立了通信。5.系统调试建立通信连接以后，返回到FactoryIO的主界面。按以下步骤测试：①按下启动按钮，启动指示灯亮，传送带1启动，开始运送箱子；②松开启动按钮，启动指示灯熄灭，传送带1停止；③当箱子运送至起点物料检测传感器时，传送带2自动启动运行；④当箱子运送至终点物料检测传感器时，传送带2自动停止运行；⑤在传送带2运行过程中，按下停止按钮，传送带2停止运行。5.系统调试程序运行监控界面1.参考实施方案程序运行监控界面小结FactoryIO场景库和场景；FactoryIO的各种功能；FactoryIO传送带控制系统场景的搭建；传送带控制系统PLC程序的设计；FactoryIO与TIAPortal的通讯方法；FactoryIO与TIAPortal的联调方法。任务描述FactoryI/O虚拟工厂提供了工业控制中常见的21个数字孪生系统（场景），本次任务对其中的机械臂装配场景进行控制。使用西门子S7-1500PLC来控制机械臂装配场景，完成产品盖子和底座的装配。任务目标知识目标：①了解两轴机械臂的工作原理；②了解机械臂装配系统的工艺过程；③理解机械臂装配系统的总体结构。能力目标：①会使用GRAPH语言编写顺序控制程序；②会调试机械臂装配系统的PLC程序。素质目标：①培养创新意识。1.机械臂装配系统场景机械臂装配系统的场景1.机械臂装配系统场景机械臂装配场景主要设备控制箱物料发生器传送带上下挡板盖子夹具、底座夹具两轴机械臂1.机械臂装配系统场景机械臂装配场景典型控制流程两个物料发生器分别产生盖子、底座

两种物料分别通过A、B传送带运送至两轴机械臂底部工作位置

安装在传送带中间位置的传感器检测到物料到位

A、B两个夹具分别将盖子、底座夹紧定位

机械臂垂直下移到盖子的上方

机械臂通过吸盘吸取盖子后向上提起

机械臂水平向右移动至底座上方

机械臂垂直下移将盖子组装到底座上

机械臂回到原位

组装完成后B挡板上移

组装好的工件通过传送带运送至出口，装配完成。1.PLC的I/O分配PLC的I/O分配输入信号输出信号名称数据类型地址名称数据类型地址

机械臂伸出缩回限位BoolI0.0机械臂伸出BoolQ0.0

机械臂上升下降限位BoolI0.1机械臂下降BoolQ0.1

吸盘有料BoolI0.2吸盘吸气BoolQ0.2

A传送带中间传感器BoolI0.3A传送带动作BoolQ0.3

A挡板夹紧限位BoolI0.4A挡板夹紧BoolQ0.4

A挡板上升下降限位BoolI0.5A挡板上升BoolQ0.5

B传送带中间传感器BoolI0.6B传送带动作BoolQ0.6

B挡板夹紧限位BoolI0.7B挡板夹紧BoolQ0.7

B挡板上升下降限位BoolI1.0B挡板上升BoolQ1.0

B传送带末端传感器BoolI1.1盖子出料BoolQ1.1

启动按钮BoolI1.2底座出料BoolQ1.2

复位按钮BoolI1.3启动按钮指示灯BoolQ1.3

停止按钮BoolI1.4成品数量DintQD30

急停按钮BoolI1.5

自动模式BoolI1.6

2.FactoryIO场景设计打开FactoryIO场景设计2.FactoryIO场景设计修改传感器和执行器标签名称2.FactoryIO场景设计FactoryIO驱动配置拖放2.FactoryIO场景设计I/O点与传感器、执行器的配对4.PLC程序设计PLC变量表4.PLC程序设计程序处理流程4.PLC程序设计采用GRAPH编写机械臂装配控制程序机械臂装配控制系统GRAPH程序框图4.PLC程序设计采用SCL编写机械臂装配控制程序4.PLC程序设计采用LAD编写机械臂装配控制程序子程序主程序5.系统调试建立通信连接以后，按以下步骤测试：①按下控制箱上的启动按钮，启动指示灯被点亮。同时，盖子物料发生器、底座物料发生器分别产生第一个物料。②盖子及底座物料发生器产生第一个物料后，A、B传送带开始运送，当盖子及底座物料到达上下挡板位置时，A、B夹具夹紧，A、B传送带停止。③机械臂开始动作（此时机械臂在盖子物料的上方）：机械臂下降->吸盘吸取盖子->吸取盖子后机械臂上升->机械臂向右伸出至底座物料的正上方->机械臂下降->吸盘放开盖子->机械臂上升->机械臂向左缩回到初始位置。④B传送带的上下挡板上升，B传送带继续启动将组装完成的物料运送到成品物料收集器。⑤物料发生器产生下一个物料，开始下一轮装配流程。⑥当按下控制箱上的停止按钮时，机械臂装配系统停止运行。5.系统调试程序运行监控界面任务描述在FactoryI/O中的场景，不仅可以进行数字量控制，也能够进行模拟量控制。使用西门子S7-1500PLC对重量分拣场景进行控制，实现对不同重量的物料进行称重与分拣。任务目标知识目标：①了解重量传感器的工作原理；②了解反射传感器的工作原理；③理解重量分拣系统的工艺流程；④掌握使用GRAPH编写顺序控制程序的方法；⑤掌握使用SCL编写顺序控制程序的方法；⑥掌握使用LAD来编写顺序控制程序的方法。能力目标：①能在FactoryI/O中搭建重量分拣场景；②能使用SCL编写重量分拣系统的PLC程序；③能对重量分拣系统进行联调。素质目标：①培养团队合作精神。1.重量分拣场景重量分拣场景1.重量分拣场景重量分拣场景主要设备传送带分拣换向传送装置反射传感器分拣换向传