1、项目内项目内容容S7-1200PLC简介S7-1200PLC工作原理及运行模式S7-1200PLC特点S7-1200PLC扩展功能PLC应用技术人才培养一、一、S7-1200PLC简简介介S7-1200PLC 控制器是西门子系列PLC的新产品，因其设计紧凑、组态灵活、扩展方便、功能强大，可用于控制各种各样的设备以 满足自动化需求。S7-1200CPU模块将微处理器、集成电源、输 入和输出电路、内置 PROFINET、高速运动控制I/O、多种工艺 功能以及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中来形成功 能强大的控制器，这些特点的组合使它成为各种控制应用中完美 的解决方案。应用复杂应用复杂性性I
2、/O 容量、程序规模、命令速度、通讯功能容量、程序规模、命令速度、通讯功能、模块化小型PLC，用于中低端各 种独立式自动化解决方案SIMATIC S7-1200模块化控制器，适用于各种中端 自动化解决方案SIMATIC S7-300模块化控制器，适用于各种苛刻 型应用和过程自动化的系统解决 方案SIMATIC S7-400用于开关和控制解决方案的逻辑 模块，适用于中低端独立式自动 化应用LOGO!模块化控制器的定位一、一、S7-1200PLC简简介介一、一、S7-1200PLC简简介介S7-1200PLC外形 电 源 接 口 存 储 卡 插 槽（上 部 保 护 盖 下 面）可 拆 卸 用 户
3、接 线 连 接 器（保 护 盖 下 面）板 载I/O 的 状 态LED PROFINET 连 接 器（CPU 的 底 部）一、一、S7-1200PLC简简介介S7-1200PLC外形一、一、S7-1200PLC简简介介S7-1200PLC的型号与参数比较二、二、S7-1200PLC工作原理及运行模工作原理及运行模式式建立I/O映像寄存器区在PLC 存储器内开辟了I/O映像寄存器区。I/O映像寄存 器区的大小由PLC系统确定。对于系统的一个输入点总有输 入映像寄存器区的某一位与之相对应。对于系统的每一输出 点都有输出映像寄存器区的某一位与之对应。系统的输入输 出点的地址编号与I/0映像区寄存器地
4、址号对应。PLC工作时，将采集到的输入信号状态存放在输入映像寄存器区对应的位上；将运算的结果存放到输出映像寄存 器区对应的位上。I/O映像寄存器区的建立，使PLC工作时只和内存有关 地址单元所存信息状态发生关系，而系统的输出也只是给内 存某一地址单元设定一个状态。二、二、S7-1200PLC工作原理及运行模工作原理及运行模式式PLC的循环扫描工作方式(1)初始化：PLC 上电后，首先进行系统初始化。(2)CPU自诊断：定期检查用户程序存储器、I/O单元的连接、I/O总线是否正常，定期复位监控定时器WDT等，以确保系统可靠运行。(3)通信信息处理：在每个通信信息处理扫描阶段，PLC之间以及PLC
5、与PC之间；PLC与其他带微处理器的智 能装置通信。(4)与外部设备交换信息：PLC 与外部设备连接时，在 每个扫描周期内要与外部设备交换信息。(5)执行用户程序：PLC在运行状态下，每个扫描周 期都要执行用户程序，执行用户程序时，是以扫描的方 式按顺序逐句扫描处理，扫描一条执行一条，运算结果 存入输出映像区对应位。(6)输入、输出信息处理：PLC在运行时，每个扫描 周期都要进行输入输出信号处理，扫描的方式把输入信 号的状态存入输入映像区；结果存入输出映像区，直至 传送到外部被控设备。二、二、S7-1200PLC工作原理及运行模工作原理及运行模式式三种工作模式：STOP、STARTUP 和 R
6、UN 模式STARTUPA 清除 I（映像）存储区B 使用上一个值或替换值对输出执行初始 C 执行启动OBD 将物理输入的状态复制到 I 存储器E 将所有中断事件存储到要在进入RUN模式后处理的队列中F 启用 Q 存储器到物理输出的写入操作RUN 将 Q 存储器写入物理输出 将物理输入的状态复制到 I 存储器 执行程序循环 OB 执行自检诊断 在扫描周期的任何阶段处理中断和通信行 程 序。在CPU 的RUN 模在RUN（运 行）运 行 模 式 下，将 循 环 执式该下C，P不U能没加有载用项于目切。换 运 行 模 式 的物 理 开 关。运 行 模 式（STOP 或 RUN）可 使 用 软 件的
7、 操 作 员 面 板 上 的 按 钮 来 切 换。另 外，该 操 作 员 面 板 还 提 供 了 用 于 执 行 全 面 存 储 器 复 位 的 按 钮MRES并 具 有 可 显 示 CPU 状 态 的LED 指 示 灯。丏秓巫佢樧引 STOP STARTUP 咒 RUN 樧引在STOP（停 止）运 行 模 式 下，CPU 不 执 行 程 序；用 户 可 以 加 载 项 目。在STARTUP（调 试）运 行 模 式 下，CPU 执 行 调 试。互互S7-1200PLC巫佢厥琌叐迖衒巫佢厥琌叐迖衒樧樧 引引三种工作模式：STOP、STARTUP 和 RUN 模式于 CPU 前面的 LED RUN
8、/STOP 的颜色指示出 CPU 的当前运行模式。黄色灯指示 STOP 模式。绿色灯指示 RUN 模式。闪烁灯指示 STARTUP 模式。另外，还有用于指示错误的 LED 灯(ERROR)和用于指示需要维护 的 LED 灯(MAINT)。二、二、S7-1200PLC工作原理及运行模工作原理及运行模式式臰劮匜紁绥 SIMATIC S7-1200PLC 昵丆丰兽朏佔竵怭脃皊樧坝匜徴垑掭刼噮紁绥 叵侅甮庅泡皊樧坝寿兼迡衒谉敺仫朆佹滧趹臰劮匜企劧皊覇汈S7-1200PLC 掭刼噮匋拲丆丰酓朏敶孝釕咒樧拥釕俧叽辙八且辙刀皊 CPU苫雌或皊辙八且辙刀专趹仫滧趹牿宠企劧皊覇汈刟叵仫宏裋陊劦辙八咒辙刀樧坝IO
9、 樧坝霆覇旼叵渁劦甮五 RS232 戜 RS485 皊造讵夊琌噮 扆朏 CPU 鄃兽朏丆丰雌或皊 TCP/IP 掫叩造迍 缜冟S7 稑底叵缜稑遁辗掭刼噮(PLC)寿杀噮戜迍稑迡衒盗觌且掭刼圮 S7 稑 底丳IO 樧坝造迍辙八圶坆(%I)袱轴诨幼造迍辙刀圶坆(%Q)袱封坆丏丏 S7-1200PLC 牿牿炿炿新、简洁的自动化功新、简洁的自动化功能能适 用 于 小 型 自 动 化 等 更 多 的 相 关 应适 用 于 小 型 自 动 化 等 更 多 的 相 关 应 用用使 用 全 新SIMATIC S7-1200 控 制 器 系 列 产 品控 制 器 和HMI 使 用 全 新全集成工程组态系统SIM
10、ATIC WINCC控制器与驱动器全新集成工程组态SINATIC Startdrive用户获益用户获益：硬件延展性更好，可以实现具备高度灵活性的智能解决方案三三 S7-1200PLC 特特点点新 模 块新 模 块 化化小小型型PLC IMATIC S7-1200采用了全新可伸缩式灵活设计方案，适用于紧凑的智能解决方案集 成了 PROFINET 接 口，可 用 于 编 程、HMI 连 接 和CPU 之 间 的 通 信 功 能集成了功能强大的技术工艺功能，可以轻松实现 计数、测量、闭环控制和运动控制等功能用户获益用户获益：完美地适应各种自动化需求三三 S7-1200PLC 特特点点三三 S7-12
11、00PLC 特特点点四四、S7-1200PLC扩展功扩展功能能信号板信号模块四四、S7-1200PLC扩展功扩展功能能信号模块SM 1231 AI模拟量输入AI 4 x 13 bit10 VDC/0-20 mA信号模块SM 1232 AQ模拟量输出AO 2 x 14 bit10 VDC/0-20 mA信号模块SM 1234 AI/AQ模拟量输入/输出AI 4 x 13 bit10 VDC/0-20 mAAO 2 x 14 bit10 VDC/0-20 mA四四、S7-1200PLC扩展功扩展功能能信号模块附附件件电源模电源模块块 PM 107 输 入:120/230 V AC 50/60 Hz
12、,1.2/0.7 A输 出:24 V DC/2.5 A紧凑型交换机模紧凑型交换机模块块CSM 1277 4 x RJ 45 插座，10/100 Mbit/sSIMATIC 内 存内 存 卡卡2 MB24 MB四四、S7-1200PLC扩展功扩展功能能附件存储卡基于Flash EPROM(快闪存储器），用于在断电时保存用户程序和数据程 序 存 储程 序 存 储 器器用于固件升级的介用于固件升级的介质质用于程序传用于程序传输输采用常见的读卡器可以进行编程采用常见的读卡器可以进行编程。四四、S7-1200PLC扩展功扩展功能能内置 PROFINET 接口用于编程用于编程、HMI 连接连接和和 CPU
13、 之间之间的的 通通信信通过开放式以太网协议，与第三方 设备进行通信最多支持 8 个以太网连接通讯组态可以采用 STEP 7 命令T-Send/T-Receive 完成从固件版本2.0开始，用于控制器/设备的 PROFINET IO 功能工 程 组 态、工 程 组 态、HMI 面 板 和 控 制 器 之 间 的 网 络 连 接 极 其 简面 板 和 控 制 器 之 间 的 网 络 连 接 极 其 简单单四四、S7-1200PLC扩展功扩展功能能点对点通信用于基于字符的串行通用于基于字符的串行通信信S7-1200 CPU 支持点对点通信 协议，具备最大自由度和灵活性组 态 和 编 程 时 可 以
14、 使 用 扩 展 命 令和 库 函 数采用 9 芯 D 型连接器采 用LED 指 示 灯 指 示 收 发 状 态配有 诊 断LED 指 示 灯通 过CPU 供 电四四、S7-1200PLC扩展功扩展功能能为 30 kHz用于准确地监控增量编码器和过程事件的频率计数或者高速计数功能用于控制速度、位置和标记占空用于控制速度、位置和标记占空比比总共有 2 路 PWM(脉宽调制)输出应用实例包括：电机速度控制、阀门位置控制或者加热元件占空比控制 用于速度和位置控用于速度和位置控制制集成技术用于计数和测用于计数和测量量设计有多达 6 个高速计数器，其中，3 个工作频率为 100 kHz，3 个工作频率总
15、共有 2 路 PTO 输出 100 kHz(脉冲串输出)提供有一个脉冲串，用于控制步进或者伺服电机的速度和位置PLCopen 是国际公认的运动控制标准支持绝对、相对和速度控制及运动控制中切换功能 可实现简单可实现简单的过程仪表和控的过程仪表和控制制高达 16 个 PID 控制循环支持 PID 自动调节功能带有调节控制面板四四、S7-1200PLC扩展功扩展功能能五五、PLC应用技术人才培应用技术人才培养养1、PLC应用技术的岗位需求2、PLC应用技术的岗位能力3、PLC应用技术的课程设计4、PLC应用技术的行业培训与职业标准5、学习资源项目内项目内容容TIA 博图集成软件开发平台TIA 博图集
16、成软件简介 入门实例一、TIA 博图集成软件开发平台STEP7 Prof.V12.SP1-博图集成软件包Startdrive.V12.SP1-驱动软件包S7PLCSIM_V12_SP1-仿真软件包Sim_EKB_Install_2013_12_25-密钥需 安 装 的 软 件一、TIA 博图集成软件开发平台IA Portal V12涵盖的产品系列和功能范围整个系统应用解决方案采用统一的平台一、TIA 博图集成软件开发平台TIA博图构建了一个统一的整体系统环境，他包括:SIMATIC STEP 7 SIMATIC WinCCSINATIC StartdriveSTEP 7、WinCC、Start
17、driver 给您带来全新的体验一、TIA 博图集成软件开发平台TIA博图V12 提高效率-所有的自动化任务采用统一的工程工具 创新的自动化设备-控制器：SIMATIC S7-1500-I/O:-HMI:-驱动：SIMATIC ET200 SPSIMATIC Comfort 操作屏 SIMATIC G120变频器无缝的驱动系统集成与工程设计提升的功能-自动系统诊断-集成安全系统-高性能PROFINET通信TIA 博图直观、高效、可靠直观-简便易用，基于任务的方式，更加智能，学习起来非常简单 高效-创新和高效的功能，便于快速编程、调试和维护 可靠易的复制并增加新的产品-可重复利用已有的自动化解决
18、方案，在TIA平台上可以非常简 拷贝，扩展已经验证解决的方案一、TIA 博图集成软件平台一、TIA 项目设计集成软件开发平台操作直观，应用简便集成的安全功能 一致的操作理念 强大的在线功能一一、TIA 博图集成软件开发平台高效的设计自动系统诊断集成技术功能高效的PROFINET通信 控制器 HMI 驱动直接交互 创新的编程语言强大的库功能初学者和资深者都可以高效的设计一、TIA 博图集成软件平台强大的兼容性和最大的投资保护多层次的知识产权保护可量身打造的系统解决方案 兼容和投资保护良好的客户反馈二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介博图视图项目视图用于所选入口的动作选择控制器，选择
19、控制器，用用 于已经选择的于已经选择的动动 作作用于不同任务用于不同任务的的 入入口口二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介博 图 视 图项 目 窗项 目 窗 口口工 作工 作 区区检 查 器 窗检 查 器 窗 口口任 务任 务 卡卡细细节节窗窗 口口切换至博途视切换至博途视图图二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介 项目视图打 开打 开/关 闭 项 目 导关 闭 项 目 导 航航工 具工 具 栏栏项项 目目 新 设新 设 备备PLC/HMI 设设 备备语 言 与 资语 言 与 资 源源 在在线 访线 访 问问项 目 窗 口二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简
20、介介属属性性信信息息诊诊断断二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介根据已经选定或者正在编辑的对象，可以选用相应的任务卡根据已经选定或者正在编辑的对象，可以选用相应的任务卡。打 开打 开/关 闭 任 务关 闭 任 务 卡卡二、TIA 博图集成软件简介选项选项设置设置常常规规选 择 语 言二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介工 作 区 内 的 窗 口 区二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介编 辑 器 区 域 的 拆 分二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介在 线 连 接断开在线连接 显示可用节点启 动CPU 关停CPU在 线 访 问 CPU二、二
21、、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介不完整的网不完整的网络络在每一个编辑器在每一个编辑器中中保 存 项 目二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介帮 助 功 能二、二、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介符符号号信信息息说说明明操 作 指操 作 指 示示描述执行某个特定任务的具体操作步骤描述执行某个特定任务的具体操作步骤。实实例例采用具体的应用实例解释某个特定的任务采用具体的应用实例解释某个特定的任务。实 际 信实 际 信 息息包含执行某个任务所必需的重要背景信息包含执行某个任务所必需的重要背景信息。参参 考考包含参考信息包含参考信息。帮 助 主 题 的 符 号二、二、
22、TI A 博图集成软件简博图集成软件简介介三、入门实例按下启动按钮I0.0,电动机输出Q0.0启动并保持；按下停止按钮I0.1,电动机输出Q0.0停止。电 动 机 起 保 停 控 制设计步骤1、生成项目2、硬件组态3、编辑变量4、编辑程序5、下载程序6、调试程序三、入门实例1、生成项目：启动TIA博图软件，在博图视图中，创建新项目，项目名 称：电动机的起保停控制，并选择项目保存路径。三、入门实例三、入门实例2、设备组态：1）点击左下角进入项目视图，在左侧项目树一栏中双击添加新设备1214C DC/DC/DC：6ES7214-1AG31-0XB0三、入门实例2、设备组态：2）在项目树中展开121
23、4C，双击设备组态，如下图三、入门实例2、设备组态：3）展开PLC左侧的通信模块机架，将DP通信模块拖至101号槽，如下图 CM1243-56GK7 243-5DX30-0XE0三、入门实例2、设备组态：4)将信号板SB1232从硬件目录中拖入1214C的可选件槽内,如下图 SB12326ES7 232-4HA30-0XB02、设备组态：5)单击CPU，再单击属性选项卡，在以太网地址选项中，配置网络，如下图点击添加新子网，然后讲IP地址改为192.168.0.1 子网掩码255.255.255.0(注意，和PC机在同一网段内，即 前三个字节相同，最后字节不同。三、入门实例2、设备组态：6）硬件
24、组态下载：在项目树中，单击PLC_1，点击下载按钮，弹出 如下界面，选择PC/PC接口类型为：PN/IE，PG/PC接口为实际的连接 以太网的网卡名称，子网的连接这一项选择两者都可以，在找到 PLC_1，后点击下载按钮。在下载过程中，根据要求进行选择停止PLC，下载，和启动PLC。下载完成，如各个设备都显示绿灯，则说明硬件组态成功，若不能正常运行，则说明组态错误，可使用CPU的在线与诊断工具进行诊断，排错。三、入门实例三、入门实例2、设备组态：下载界面注 意：固 件 版 本 不 同，可 能 会 引 起 下 载 失 败，可 用 在 线 访 问 检 查 固 件 版 本。3、编辑变量在S7-1200
25、CPU的编程理念中，特别强调符号寻址的使用。在开始编写 程序之前，用户应当为输入、输出、中间变量定义相应的符号名。也就 是标签。具 体 步 骤 如 下：(1)在PLC变 量 表 中 声 明 变 量(2)在 程 序 编 辑 器 中 选 用 和 显 示 变 量(3)在 程 序 编 辑 器 中 定 义 和 改 变PLC变 量三、入门实例4、程序编辑单击项目视图中最左下角中的PORTAL视图，切换到PORTAL视图，选 择PLC编程一项，双击对象列表中的Main块儿，打开项目视图中的主 程序，进入OB1编辑界面。三、入门实例三、入门实例4、程序编辑三、入门实例5、下载程序选择程序块，点击下载，将程序块
26、下载到PLC中入门实例-电动机起保停控制6、调试程序1点击工具栏，“转到在线“2点击启用/禁用监视其 中，蓝 色 虚 线 表 示 能 流 断 开，绿 色 实 线 表 示 能 流 导 通。6、调试程序-用程序状态功能调试在 程 序 状 态 修 改 变 量 的 值：对 于BOOL变 量，执 行 命 令”修 改“，修 改 为”1“或修改为”0“；对 于 其 他 数 据 类 型 变 量，执 行命令”修 改“，修 改 值。不 能 修 改 连 接 外 部 硬 件 输 入 电 路 的 输 入 过 程 映 像（I)的 值。如 果 被 修 改 的 变 量 同 时 收 到 程 序 控 制，则 程 序 控 制 优
27、先。三、入门实例6、调试程序-用监视表监视和修改变量在 项 目 视 图 中，选 择PLC项 目 树 下 的 监 视 表 格 项，双 击 添 加 新 监 视 表 格，则 自 动 建 立 并 打 开 一 个 名 称 为 监 视 表 格1的 监 视 表 格。单 击 工 具 栏 中 的全 部 监 视 按 钮，则 在 监 视 表 格 中 显 示 所 输 入 地 址 的 监 视 值。三、入门实例6、调试程序-用监视表监视和修改变量同同样样也 可 以 在 修 改 值 列 中 对 一 些 变也 可 以 在 修 改 值 列 中 对 一 些 变 量量的的值 进 行 修 改值 进 行 修 改。单 击 工 具 栏 中
28、 的 一 次 性 修 改 所 有 值，或 者 单 击 鼠 标 右 键 中 的 修 改 选 项 下 的 立 即 修 改 选 项，都 可 对 变 量 的 值 进 行 修 改。三、入门实例列按钮6、调试程序-用监视表监视和修改变量采用类似的方法修改I0.6可以看到无法修改。此时可以单击工具栏 中的显示或隐藏高级设置，使用出发器进行修改。例如，永久修改I0.0为1，先填写修改值为1，三、入门实例6、调试程序-用监视表监视和修改变量再 单 击 工 具 栏 中 的 使 用 触 发 器 修 改 按再 单 击 工 具 栏 中 的 使 用 触 发 器 修 改 按 钮钮点 击 确 定，可点 击 确 定，可 将将I
29、0.6永 久 修 改永 久 修 改 为为1。可 以 根 据 需 要 设 置 在 扫。可 以 根 据 需 要 设 置 在 扫 描描 周 期 开 始 还 是 末 尾 进 行 监 视 或 者 修 改 等 选 项周 期 开 始 还 是 末 尾 进 行 监 视 或 者 修 改 等 选 项。三、入门实例8路抢答路抢答器器项目内项目内容容项 目 导 入 设 备 介 绍 项 目 分 析 相 关 知 识 项 目 实 施 项 目 拓 展一、项目导一、项目导入入设计一个八路抢答器，SB0为出题按钮，SB1SB8为八个抢答器的按钮，B9为复位按钮。当按下出题按钮后，对应的出题指示灯按0.5S/0.5S闪烁，方可开始抢
30、答。此后任何时刻按下一个抢答器的按钮，数码管上显示相应的 数字18，出题指示灯灭，一旦抢答成功后，此时再按其余七个按钮，抢答 无效。答题结束，同时按SB9，对应的数码管灭，方可进行新一轮抢。二、设备介绍西 门 子 公 司 指 定 设 备-小 型 自 动 化 综 合 实 验 平 台1、图中四个插孔“L1 L2 L3”为三相交流电压380V输 出,“N”为零线，中间三个红色的是相电源指示灯。2、中间是三相空气开关加三相漏电保护器。3、下面为三相熔断器。4、最下面两个黄绿色的端子PE 安全地。三相空气开关参数：额定电压：400V AC,50HZ;额定电流：25A漏电动作电流：30mA 极限分断能力：
31、10KA三相熔断器参数：额定电压：400V AC,50HZ 额定电流：4A漏电动作电流：30mA 极限分断能力：100KA西 门 子 公 司 指 定 设 备-小 型 自 动 化 综 合 实 验 平 台1、图中左边的“L”和“N”是电源模块的单 相交流电源输入。2、FU 是输入电源的熔断器，下面黑色的 是总电源开关。3、图中的“1L+”和“2L+”是电源的DC24V 输出;“1L+”为PLC 输入设备供电，“2L+”为PLC 输出设备供电。4、上面的红色按钮为急停开关，一般在紧 急情况下使用，平时请使用电源总开关。5、右边的”L”和”N”是AC220V 电源的输 出，可供为其它设备供电。6、下面
32、的M 为负极，如果连接不好 DC24V 无法使用。输入电压：AC220V230V 输出电压：DC24V X 2输出电流：Max:4.5A X 2二、设备介绍西 门 子 公 司 指 定 设 备-小 型 自 动 化 综 合 实 验 平 台1、上面的“1L+”和“2L+”为DC24V正极,“1L+”为输入设备供电电源，“2L+”为输出设备供电电源。2、下面的“M”为“1L+”和“2L+”公用 的负极，如果连接不好DC24V 无法使 用。3、SB1-SB8 为8 个按钮，其中左面 的四个绿色按钮为自恢复按钮，右面 的四个黄色按钮为自锁按钮，每个按 钮的三个端子用黑色P8 座子引出，分 别为公共触点端、
33、常开触点端和常闭 触点端。按钮额定电压：250V（AC、DC）按钮额定电流：5A二、设备介绍西 门 子 公 司 指 定 设 备-小 型 自 动 化 综 合 实 验 平 台1、上面的“1L+”和“2L+”为DC24V 正极,“1L+”为输 入设备供电电源，“2L+”为输出设备供电电源2、下面的“M”为1L+”和“2L+”公用的负极，如果 连接不好C24V 无法使用 3、21 只红色的发光二极 管，组成了个七段数码管（A,B,C,D,E,F,G），每三个发光管为一段。可显 示16 进制数“0F”，下 面有八个端子分别引出了 每段，COM1 公共端，构 成的数码管为共阴型二、设备介绍三、项目分析组合
34、逻辑设计法适合于设计开关量控制程序，它是对控制任务进行逻辑分析 和综合，将元件的通、断电状态视为以触点通、断状态，作为逻辑变量的逻辑 函数，对经过化简的逻辑函数，利用PLC逻辑指令可顺利地设计出满足要求且较 为简练的程序。用 组 合 逻 辑 设 计 法 进 行 程 序 设 计 一 般 可 分 为 以 下 几 个 步 骤：(1)明 确 控 制 任 务 和 控 制 要 求通 过 分 析 控 制 过 程，绘 制 出 系 统 工 作 循 环 的 输入、输 出 元 件 分 布 图，确 定 输 入 元 件 与 输 出 元 件，并 分 配I/O 点。(2)详 细 地 绘 制 系 统 功 能 表根 据 对 控
35、 制 过 程 的 分 析，确 定 必 要 的 中 间 线 圈 的开 关 边 界 线，并 据 此 设 置 中 间 线 圈，作 出 输 入 元 件 及 输 出 元 件 功 能 表。(3)根 据 系 统 功 能 表 进 行 系 统 逻 辑 设 计此 步 骤 的 工 作 主 要 是 列 写 中 间 记 忆 元件 的 逻 辑 函 数 式 和 执 行 元 件（输 出 量）的 逻 辑 函 数 式。(4)将 逻 辑 设 计 的 结 果 转 化 为 PLC程 序 逻 辑 设 计 的 结 果（逻 辑 函 数 式）能 够 很 方 便地 过 渡 到 PLC程 序，特 别 是 语 句 表 形 式，其 结 构 和 形 式
36、 都 与 逻 辑 函 数 式 非 常 相 似，很 容 易 直 接 由 逻 辑 函 数 式 转 化 而 来；设 计 者 可 根 据 需 要 将 逻 辑 设 计 的 结 果 转 化 为PLC梯 形 图 程 序，也 可 直 接 由 逻 辑 函 数 式 得 到 PLC梯 形 图 程 序。采 用 数 码 管 显 示 的 八 路 抢 答 器 就 采 用 组 合 逻 辑 设 计 的 方 法，其 中 需 要 用 到 位 指令，系 统 存 储 器、时 钟 存 储 器 等 概 念。四、相关知识1、触点指令与线圈指令1）常开触点与常闭触点指令常开触点：在赋的位值为 1 时，常开触点将闭合(ON)；在赋的位值为 0
37、时，常开触点将断开(OFF)。常闭触点：在赋的位值为 0 时，常闭触点将闭合(ON)；在赋的位值为 1 时，常闭触点将断开(OFF)。可将触点相互连接并创建用户自己的组合逻辑。如果用户指定的输入 位使用存储器标识符 I（输入）或 Q（输出），则从过程映像寄存器中 读取位值。控制过程中的物理触点信号会连接到 PLC 上的 I 端子。CPU 扫描已连接的输入信号并持续更新过程映像输入寄存器中的相应 状态值。通过在 I 偏移量后加入“:P”，可指定立即读取物理输入（例如：“%I3.4:P”）。对于立即读取，直接从物理输入读取位数据 值，而非从过程映像中读取。立即读取不会更新过程映像。如果没有能流流入
38、 NOT 触点，则会有能流流出。如果有能流流入 NOT 触点，则没有能流流出。2取 反 指 令四、相关知识输出线圈：如果有能流通过输出线圈，则输出位设置为 1。如果没有能流通过输出线圈，则输出位设置为 0。反向输出线圈：如果有能流通过反向输出线圈，则输出位设置为 0。如果没有能流通过反向输出线圈，则输出位设置为 1。3输 出 线 圈四、相关知识2置 位 和 复 位 指 令置位1位：S（置位）激活时，OUT 地址处的数据值设置为1。S 不激活时，OUT 不变。复位1位：R（复位）激活时，OUT 地址处的数据值设置 为 0。R 不激活时，OUT 不变。SET_BF 激活时，为从地址 OUT 处开始
39、的“n”位分配数据值 1。SET_BF 不激活时，OUT 不 变。RESET_BF 为从地址 OUT 处开始的“n”位写入数据值0。RESET_BF 不激活时，OUT 不变。四、相关知识RS 是置位优先锁存，其中置位优先。如果置位(S1)和复位(R)信号都为真，则输出地址 OUT 将为 1。SR 是复位优先锁存，其中复位优先。如果置位(S)和复位(R1)信号都为真，则输出地址 OUT 将为 0。OUT 参数指定置位或复位的位地址。可选 OUT 输出，Q 反映“OUT”地址的信号 状态。四、相关知识3置 位 优 先 和 复 位 优 先 位 锁 存SR触发触发器器RS触发触发器器SR1输出位S1R
40、输出位00保持前 一状态00保持前一状态0100101011011101113置 位 优 先 和 复 位 优 先 位 锁 存四、相关知识在分配的“IN”位上检测到正跳变（关到开）时，该触点的状态 为 TRUE。该触点逻辑状态随后与能流输入状态组合以设置能流 输出状态。P 触点可以放置在程序段中除分支、结尾外的任何位 置在分配的输入位上检测到负跳变（开到关）时，该触点的状态为TRUE。该触点逻辑状态随后与能流输入状态组合以设置能流输出状态。N 触点可以放置在程序段中除分支、结尾外的任何位置。所有沿指令均使用存储器位(M_BIT)存储要监视的输入信号的前一个状输入信号的前一个状态态。通过将输入的状
41、态与存储器位的状态进行比较来检测沿。如果状态指示在关 注的方向上有输入变化，则会在输出写入 TRUE 来报告沿。否则，输出会写 入 FALSE。4上 升 沿 检 测 触 点 和 下 降 沿 检 测 触 点 指 令四、相关知识如果输入信号I0.6由0状态变为1状态（即输入信号I0.6的上升沿），该触点接通 一个扫描周期。M4.3为边沿存储为，用来存储上一次扫描周期时I0.6的状态输入信号M4.4由1状态变为0状态（即M4.4的下降沿），RESET_BF的线圈通 电一个扫描周期，M4.5为边沿存储位。检测的是边沿4上 升 沿 检 测 触 点 和 下 降 沿 检 测 触 点 指 令四、相关知识5边
42、沿 检 测 线 圈 指 令上升沿检测线圈：在进入线圈的能流中检测到正跳变（关到开）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。P 线圈可以放置在程序段中的任何位置。下降沿检测线圈：在进入线圈的能流中检测到负跳变（开到关）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。N 线圈可以放置在程序段中的任何位置。边沿检测线圈不会影响逻辑运算结果RLO，它对能流是畅通无阻的，其输入 的逻辑运算结果被立即送给线圈的输出端。四、相关知识边沿检测线圈不会影响逻辑运算结果RLO,它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线圈的输出。在
43、运行时用外接的开关I0.7使变为1状态，I0.7的常开触点闭合，能 流经P线圈和N线圈流过M6.5的线圈。在I0.7的上升沿，M6.1的常 开触点闭合一个扫描周期，使M6.6置位，在I0.7的下降沿，M6.3 的常开触点闭合一个扫描周期，使M6.6复位。5边 沿 检 测 线 圈 指 令四、相关知识在流进P_TRIG指令的CLK输入端的能流的上升沿（能流刚出现）,Q端输 出一个扫描周期的能流，使M8.1置位。指令框下面的M8.0是脉冲存储位。在流进N_TRIG指令的CLK输入端的能流的下降沿（能流刚消失），Q端 输出一个扫描周期的能流，使Q0.6复位。指令框下面的M8.2是脉冲存储 位。6、P_
44、TRIG指 令 和N_TRIG指 令四、相关知识五、项目实五、项目实施施输入信输入信号号抢答按抢答按钮钮SB1SB8I0.0I0.7出题按钮SB0I1.0复位按钮SB9I1.1输出信号七段数码管Q0.0Q0.6出题指示灯Q1.01、硬 件 设 计地 址 分 配五、项目实五、项目实施施控 制 线 路 接 线 图1、硬 件 设 计在PLC的属性中，选择常规，系统和时钟存储器，在允许使用存储器字 节打钩，并输入字节地址0，即可。2软 件 设 计五、项目实五、项目实施施时 钟 存 储 器M1.0M1.1M1.2M1.3M1.4M1.5M1.6M1.7Q0.0(a)Q0.1(b)Q0.2(c)Q0.3(
45、d)Q0.4（e)Q0.5(f)Q0.6(g)10000000110100000011111001000001111100010000111100001000111110000010011111100000010111000000011111111五、项目实五、项目实施施数 码 管 译 码 真 值 表2软 件 设 计Q0.0=M1.1+M1.2+M1.4+M1.5+M1.6+M1.7Q0.1=M1.0+M1.1+M1.2+M1.3+M1.6+M1.7 Q0.2=M1.0+M1.2+M1.3+M1.4+M1.5+M1.6+M1.7 Q0.3=M1.1+M1.2+M1.4+M1.5+M1.7 Q0
46、.4=M1.1+M1.5+M1.7 Q0.5=M1.3+M1.4+M1.5+M1.7 Q0.6=M1.1+M1.2+M1.3+M1.4+M1.5+M1.72软 件 设 计M1.0M1.7是SB1SB8的抢答标志位，与输出Q0.0Q0.6之间的关系如下所示。五、项目实五、项目实施施变 量 表 的 定 义五、项目实五、项目实施施2软 件 设 计程 序 清 单五、项目实五、项目实施施2软 件 设 计五、项目实五、项目实施施程 序 清 单五、项目实五、项目实施施程 序 清 单五、项目实五、项目实施施程 序 清 单五、项目实五、项目实施施程 序 清 单五、项目实五、项目实施施程 序 清 单五、项目实五、
47、项目实施施程 序 清 单五、项目实五、项目实施施程 序 清 单六、项目拓六、项目拓展展将以上项目设计要求修改如下：用PLC来设计一款八 路抢答器，SB0为出题按钮，SB1SB8为八个抢答器的抢 答按钮，T1T8为每个抢答器对应的八只输出指示灯，SB9为复位按钮。当按下出题按钮后，对应的出题指示灯 按0.5S/0.5S闪烁，方可开始抢答。此后任何时刻按下一 个抢答器的按钮，抢答成功后，出题指示灯灭，对应的输 出指示灯将以1S/1S闪亮；此后再按其余七个按钮，抢答 无效。答题结束，按SB9，闪烁的指示灯灭，方可进行新 一轮抢。六、项目拓六、项目拓展展输入信号抢答按钮SB1SB8I0.0I0.7出题
48、按钮SB0I1.0复位按钮SB9I1.1输出信号八只指示灯（T1T8）Q0.0Q0.7出题指示灯Q1.01、地 址 分 配六、项目拓六、项目拓展展2程 序 清 单六、项目拓六、项目拓展展2程 序 清 单六、项目拓六、项目拓展展2程 序 清 单六、项目拓六、项目拓展展2程 序 清 单六、项目拓六、项目拓展展2程 序 清 单六、项目拓六、项目拓展展2程 序 清 单作 业教材55页，思考与练习三 相 异 步 电三 相 异 步 电 机机 星星-三角降压启三角降压启动动项目内项目内容容项 目 导 入 项 目 分 析 相 关 知 识 项 目 实 施 项 目 拓 展设计一个三相异步电动机的星三角降压启动控制
49、器，按下 正转按钮，三相异步电动机正转星形启动，10S后，电动机三角形 正常运行，整个过程中，按下反转按钮不起作用；若按下反转按 钮，电动机反转星形启动，10S后三角形正常运行，整个过程中，按下正转按钮，不起作用。任何时间按下停止按钮，电动机立即 停止。一、项目导一、项目导入入三相异步电动机的星三角降压启动，是选择时间作为控制参数，涉及 到按时间规则的控制方式，就必须采用定时器指令来完成。定时器指令分：脉冲定时器、接通延时定时器、断开延时定时器和保持型接通延时定时器，如何正确选择定时器，实现按时间规则的控制要求进行编程设计，是本项目 设计的关键。其次，本设计中包含最基本的“起保停”控制网络，按
50、下“正/反 启动按钮”，电动机正转启动，按下停止按钮，电动机停止；和“正-停-反 控制网络，在正转启动后，要切换到反转，必须按下停止按钮；反之，在反 转启动后，要切换到正转，也必须按下停止按钮。二、项目分二、项目分析析定时器指令简介使 用 定 时 器 指 令 可 创 建 编 程 的 时 间 延 时。用 户 程 序 中 可 以 使 用 的 定 时 器 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DB 结 构 来 存 储 功 能 框 或 线 圈 指 令 顶 部 指 定 的 定 时 器 数 据。STEP 7 会
