西门子PLC编程基础讲义课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,一、快速认识西门子PLC,例如，有两个开关K1、K2。控制要求，只有两个开关都接通时小灯D1,才亮。当D1亮秒钟后,小灯D2开始亮。当开关,K3切断时两个小灯就同,时熄灭。,1)接线程序控制,2）存贮程序控制,（PLC控制）,一、快速认识西门子PLC例如，有两个开关K1、K2。控制要求,1,二、S7-300/400软件基础,2.1 S7-300的数据环境,1 数据类型,位 BOOL 例：,True,或,False,（1 或0）,字节 BYTE 例：B#16#0FF,字 WORD 例：W#16#0 FFFF,双字 DWORD 例：DW#16#0FFFF_FFFF,整数 INT 例：-3276832767,双整数 DINT 例：-214783648 214783647,实数,REAL,例：,1.2,或,34.5E-12,时间 S5TIME 例：S5T#2H5M (时基 10mS),字符 CHAR 例：A,日期,时间,TIME_OF_DAY,例：,TOD#12:23:45.12,时间 TIME 例：T#20H_31M_23S (时基 1mS),日期,DATE 例：D#1990-1-1 (时基 1天),二、S7-300/400软件基础2.1 S7-300的数,2,说明：,S5TIME 为 SIMATIC时间,范围 S5T#0H_0M_0S_10MS,S5T#2H_46M_39S_0MS,TIME为 IEC时间,范围 T#0,0,0.0,T#23,59,59.999,TIME-OF-DAY 为 日计时,范围 TOD#0:0:0.0,TOD#23:59:59.999,说明：,3,2 过程映象,字节,0,字节,1,字节,2,:,:,:,CPU,存储器区,字节 0,字节,1,字节,2,:,:,:,PII,PIQ,用户程序,CPU,存储器区,:,:,A I2.0,=,Q4.3,:,:,:,:,1,1,2 过程映象字节 0 CPU 存储器区字节,4,PSCPUSMSMSMSMSMSMSM,模块,12 4 5 6 7 8 9 10,槽号,地址,0.0,地址,0.7,地址,1.0,地址,1.7,PSCPUSMSMSMSMSMSMSM模块,5,3.STEP 7 的可能寻址范围,设计的地址区 访问区域 缩写 加在一起的最大区域,过程映象 I/Q,输入/输出位 I/Q 0.0-65,535.7,输入/输出字节 I/QB 0-65,535,输入/输出字 I/QW 0-65,534,输入/输出双字 I/QD 0-65,532,存储器标志,存储器位 M 0.0-255.7,存储器字节 MB 0-255,存储器字 MW 0-254,存储器双字 MD 0-252,I/Q 外部输入/输出,I/Q 字节,外设 PIB/PQB 0-65,535,I/Q 字,外设 PIW/PQW 0-65,534,I/Q 双字,外设 PID/PQD 0-65,532,定时器,定时器(T)T 0-255,计数器,计数器(C)C 0-255,3.STEP 7 的可能寻址范围,6,设计的地址区 访问区域 缩写 加在一起的最大区域,数据块,数据块(DB)DB 0-65,535,数据块,用OPN DB打开,位 DBX 0.0-65,535.7,字节 DBB 0-65,535,字 DBW 0-65,534,双字 DBD 0-65,532,用OPN DI打开,位 DIX 0.0-65,535.7,字节 DIB 0-65,535,字 DIW 0-65,534,双字 DID 0-65,532,说明：,DB块包含由任意一个块存取的数据.DB块用“OPN DB”打开.,DI块用于存取与FB和SFB块的数据.DI块用“OPN DI”打开.,S7同时只能识别一个DB块和一个DI块的数据.,设计的地址区 访问区域,7,2.2 逻辑操作指令,1,.,位逻辑指令,（1）基本逻辑指令：,与,或,2.2 逻辑操作指令,8,（2）基本逻辑指令：异或,(,XOR),（2）基本逻辑指令：异或(XOR),9,异或,(,XOR,),指令练习,：,异或(XOR)指令练习：,10,（3）常开和常闭触点，传感器和符号,（3）常开和常闭触点，传感器和符号,11,常开常闭触点练习,常开常闭触点练习,12,与或非操作练习,与或非操作练习,13,（4）赋值，置位，复位,（4）赋值，置位，复位,14,置位复位操作练习,置位复位操作练习,15,（5）触发器的置位,/,复位,（5）触发器的置位/复位,16,置位复位触发器练习,置位复位触发器练习,17,（6）中间输出操作,LAD,I 1.0,I 1.1,(),M0.0,I 2.0,I 2.1,(),M 1.1,NOT,(),Q 4.0,AI1.0,AI1.1,=M0.0,AM0.0,AI2.0,AI2.1,NOT,=M1.1,AM1.1,=Q4.0,STL,I 1.0,I 1.1,&,&,I 2.0,I 2.1,M0.0,M1.1,Q 4.0,=,FBD,（6）中间输出操作LADI 1.0I 1.1()M0.0,18,中间输出操作练习,中间输出操作练习,19,（7）,RLO-,边沿检测(检测确,I1.0,与,I1.1,的边沿),P,I1.0,I1.1,M1.0,M8.0,N,I1.0,I1.1,M1.1,M8.1,LAD,I1.0,I1.1,P,=,&,M1.0,M8.0,I1.0,I1.1,N,=,&,M1.1,M8.1,FBD,AI1.0,AI1.1,FPM1.0,=M8.0,A I 1.0AI 1.1FNM1.1=M8.1,STL,I1.0,I1.1,RLO,M1.0,M8.0,M8.1,M1.1,OB1-,循环,例如,（7）RLO-边沿检测(检测确 I1.0与I1,20,（8）,信号,-,边沿检测(,I1.0=1,时 检测,I1.1,的边沿),I1.1,=,M8.0,POS,M_BIT,M1.0,&,I1.0,I1.1,=,M8.1,NEG,M_BIT,M1.1,&,I1.0,FBD,AI1.0,A(,A I1.1,FPM1.0,),=M8.0,AI1.0,A(,AI1.1,FNM1.1,),=M8.1,STL,I1.1,M8.0,POS,M_BIT,M1.0,Q,I1.0,I1.1,M8.1,NEG,M_BIT,M1.1,Q,I1.0,LAD,例如,I1.0,I1.1,M1.0,M8.0,M8.1,M1.1,OB1-,周期,（8）信号-边沿检测(I1.0=1 时 检测 I,21,2 计数器线圈操作,加计数线圈CU,减计数线圈CD,I0.0为置数脉冲,I0.1为加计数脉冲,I0.2为减计数脉冲,CV=0时,C5=OFF,CV,0时,C5=ON,Q0.5=C5,I1.0=ON时，I0.0=ON时CV=10。,I0.1脉冲使计数加1,I0.2脉冲使计数减1,2 计数器线圈操作,22,3 计时器线圈操作,脉冲计时器（SP）,I1.0,=ON时,扩展脉冲计时器（SE）,I1.0,=ON时,计时器的数据格式：,3 计时器线圈操作,23,开通延时计时器（SD）,I1.0,=ON时,保持型开通延时计时器（SS）,I1.0,=ON时,关断延时计时器（SF）,I1.0,=ON时,开通延时计时器（SD）,24,5.3 程序控制指令,（1）,主控继电器功能,5.3 程序控制指令,25,主控继电器（MCR）是梯形逻辑主控开关，控制信号流的通断。,主控继电器的启动指令（MCRA）,主控继电器的开通指令（MCR）,主控继电器的停止指令（MCRD）,主控继电器（MCR）是梯形逻辑主控开关，控制信,26,主控继电器的例子1,I0.0=ON,执行“MCR,”,之间的指令。,I0.0=OFF,不执行“MCR,”,之间的指令。,其中置位信号不变，,赋值信号被复位。,主控继电器的例子1,27,主控继电器的例子2,主控继电器的例子2,28,（2）,无条件跳转,指令,（2）无条件跳转指令,29,（3）,条件跳转,指令,（3）条件跳转指令,30,跳转,指令练习,(跳过之处不扫描),跳转指令练习 (跳过之处不扫描),31,2.4 传送和比较指令,传送指令,字节，字，双字传送。,比较指令,整数，双整数，实数比较。,比较符:,EQ_I,NE_I,GT_I,LT_I,GE_I,LE_I.,EQ_D,NE_D,GT_D,LT_D,GE_D,LE_D.,EQ_R,NE_R,GT_R,LT_R,GE_R,LE_R.,2.4 传送和比较指令,32,2.5 运算指令,整数运算,运算符：,ADD_I.SUB_I.,MUL_I.DIV_I.,ADD_DI.SUB_DI.,MUL_DI.DIV_DI,MOD_DI.,实数运算,运算符：,ADD_R.SUB_R.,MUL_R.DIV_R.,SIN，COS，TAN，,ASIN，ACOS，ATAN，LN，EXP,2.5 运算指令,33,2.6 转换指令,BCD,码与整数转换,BCD_,I把通道中,的BCD码,转换为整数存,入,通道,中。,I,_ BCD,把通道中的,整数转换为,BCD码,存入,通道,中。,双整数与实数转换,DI,_R,ROUND,BCD_D,I，,D,I,_ BCD,，,I,_ D,I,，,D,I,_,I。,2.6 转换指令,34,2.7 计数器指令,双向计数器,I0.0为加计数脉冲,I0.1为减计数脉冲,I0.2为置数脉冲,I0.3为复位脉冲,CV,0,时，C0=ON。,向上计数器,I0.0为加计数脉冲,I0.1为置数脉冲,I0.2为复位脉冲,CV,0,时，C0=ON。,2.7 计数器指令,35,向下计数器,I0.3为减计数脉冲,I0.4为置数脉冲,I0.5为复位脉冲,CV,0,时，C0=ON。,说明：,梯形图中CV为用十六进制表示的计数器的当前值。,梯形图中,CV,_ BCD为用BCD码表示的计数器的当前值。,梯形图中的PV值可以用BCD码表示的数值由通道送入。,向下计数器,36,2.8 计时器指令,脉冲计时器（SP）,扩展脉冲计时器（SE）,2.8 计时器指令,37,开通延时计时器（SD）,保持型开通延时计时器（SS）,开通延时计时器（SD）,38,关断延时计时器（SF）,说明：,梯形图中BI为用十六进制表示的计数器的当前值。,梯形图中 BCD为用BCD码表示的计数器的当前值。,梯形图中的TV值可以用BCD码表示的数值由通道送入。,关断延时计时器（SF）,39,2.9 块操作指令,1,温度控制（S7-PRO1）,说明：检测温度在PIW256中，显示在PQW368中。,温控1的温度保持在8,2，,控制器为Q,0.0,。,温控2的温度保持在18,2，,控制器为Q,0.1,。,设计：OB1为主程序，负责调用控制程序FC1。,DB1和DB2为通用数据块。,其中DB1为温控1的控制参数数据块。,DB2为温控2的控制参数数据块。,2.9 块操作指令,40,DB块：,DB1,DB2,DB块：,41,FC,块：,FC1,FC块：,42,OB,块：,OB1,OB块：,43,运行仿真：,温控1控制仿真,温控2控制仿真,运行仿真：,44,2,温度控制（S7-PRO2）,说明：检测温度在PIW256中，显示在PQW368中。,温控1的温度保持在8,2，,控制器为Q,0.0,。,温控2的温度保持在18,2，,控制器为Q,0.1,。,设计：OB1为主程序，负责调用控制程序FB1。,DB1和DB2为FB1型数据块。,其中DB1为温控1的控制参数数据块。,DB2为温控2的控制参数数据块。,2 温度控制（S7-PRO2）,45,FB,块：,FB1,FB块：,46,DB块：,DB1,DB2,DB块：,47,OB,块：,OB1,OB块：,48,运行仿真：,温控1控制仿真,温控2控制仿真,运行仿真：,49,3,温度控制（S7-PRO3）,说明：检测温度在PIW256中，显示在PQW368中。,温控1的温度保持在8,2，,控制器为Q,0.0,。,温控2的温度保持在18,2，,控制器为Q,0.2,。,温控3的温度保持在28,2，,控制器为Q,0.4,。,设计：OB1为主程序，负责调用控制程序FB1和FC1。,DB1和DB2为FB1型数据块。,其中DB1为温控1的控制参数数据块。,DB2为温控2的控制参数数据块。,DB3为通用数据块，为温控3的控制参数。,FB1控制温度1，2。FC1控制温度3。,3温度控制（S7-PRO3）,50,FC,块：,FC1,FC块：,51,FB,块：,FB1,FB块：,52,DB块：,DB1,DB2,DB块：,53,DB3,DB3,54,OB块：,OB1,OB块：,55,OB1续,运行仿真：,I0.0,I0.1=ON:PIW25610 Q0.0=OFF.,I0.2,I0.3=ON:PIW25620 Q0.2=OFF.,I0.3,I0.4=ON:PIW25630 Q0.4=OFF.,OB1续,56,4,计时器计数器与数据块（S7-PRO10）,说明：计时器，计数器的数据在数据块中的存取的实现。,计时器T0与T1组成一个振荡器。振荡的次数由计数器记录。,设计：OB1为运行程序，DB1为存取数据块。,DB块：,DB1,4 计时器计数器与数据块（S7-PRO10）,57,OB块：,OB1,计时器数据格式：,OB块：,58,OB1续,OB1续,59,运行仿真：,运行仿真：,60,5 占空比可调的时间震荡器,（S7-PRO26）,5 占空比可调的时间震荡器（S7-PRO26）,61,运行仿真：,运行仿真：,62,6 循环中断OB35,（S7-PRO21）,在项目中添加OB35,进入OB35编写中断程序,6 循环中断OB35（S7-PRO21）,63,在PLC中设定循环中断有效,在PLC中设定循环中断有效,64,进入OB1,编写主程序,程序下载到,PLC（或仿真器）,运行,进入OB1,65,第三章 PLC程序设计（开关量设计）,第三章 PLC程序设计（开关量设计）,66,1.开关量控制系统设计方法举例,(1)机械手控制系统线性程序设计,控制要求：,机械手一个循,环周期可分为,八步。,控制方式：,自动、单动和,手动。,下面讨论,自动,控制过程。,1.开关量控制系统设计方法举例,67,硬件选择,硬件选择,68,硬件接线原理图,硬件接线原理图,69,由逻辑流程图设计程序,由逻辑流程图设计程序,70,由时序流程图设计程序,由时序流程图来设计程序，首先要把整个工程的各个任务分成多个时序，在不同的时序中完成不同的任务。,例如本例子,中可分成8,个时序。用,M1.0、M1.1,M1.7分别,表述各个时,序的特征位。,当M1.O=1时,为机械手下,降1时序，,M1.1为机械,手抓紧时序等。,由时序流程图设计程序,71,线性结构,软,件设计（S7-PR23）,OB1块,线性结构软件设计（S7-PR23）,72,OB1续,OB1续,73,OB1续,OB1续,74,OB1续,OB1续,75,OB1续,OB1续,76,OB1续,OB1续,77,运行仿真,I0.4=1 I0.6=1,I1.5=1 I0.0=1,Q0.0=1 降1,I0.4=0,I0.5=1,Q0.0=0 Q0.4=1 T1=1 Q0.1=1 升1,I0.5=0,I0.4=1,Q0.1=0 Q0.2=1 右,I0.6=0,I0.7=1,Q0.2=0 Q0.0=1 降2,I0.4=0,I0.5=1,Q0.0=0 Q0.4=0 T2=1 Q0.1=1 升2,I0.5=0,I0.4=1,Q0.1=0 Q0.3=1 左,I0.7=0,I0.6=1,Q0.3=0,运行仿真,78,（2）搅拌控制系统线性程序设计,初始状态及,操作工艺,硬件设计,（2）搅拌控制系统线性程序设计,79,内存变量分配表,内存变量分配表,80,线性结构,软,件设计（S7-PRO8）,OB1块,线性结构软件设计（S7-PRO8）,81,OB1续,OB1续,82,OB1续,OB1续,83,系统仿真,I0.0=ON,I0.4=OFF Q4.0=ON,I0.3=ON Q4.0=OFF Q4.1=ON,I0.2=ON Q4.1=OFF Q4.2=OFF T1,T1=ON Q4.2=OFF Q4.3=ON I0.4=OFF T2,T2=ON Q4.3=OFF,系统仿真,84,（3）,搅拌控制系统分块结构,软,件设计（S7-PRO9）,块结构,OB1主程序,OB100由停止转为运行时初始化程序,FC1为配料A控制程序,FC2为配料B控制程序,FC3为搅拌控制程序,FC4为出料控制程序,（3）搅拌控制系统分块结构软件设计（S7-PRO9）,85,OB1,OB1,86,OB1续,OB1续,87,OB100,OB100,88,FC1,FC2,FC1,89,FC3,FC3,90,FC4,FC4,91,系统仿真,I0.0=ON,I0.4=OFF Q4.0=ON,I0.3=ON Q4.0=OFF Q4.1=ON,I0.2=ON Q4.1=OFF Q40.2=OFF T1,T1=ON Q4.2=OFF Q4.3=ON I0.4=OFF T2,T2=ON Q4.3=OFF,系统仿真,92,第四章 PLC程序设计（模拟量设计）,第四章 PLC程序设计（模拟量设计）,93,1.模拟量控制系统设计举例,（1）,搅拌控制系统线性程序设计（S7-PRO111）,初始状态及,操作工艺,硬件设计,软件系统结构,1.模拟量控制系统设计举例,94,OB1块,OB1块,95,OB1续,OB1续,96,OB1续,OB1续,97,OB1续,OB1续,98,OB100块,OB100块,99,系统仿真,I0.0=ON,PIW256=100 Q4.0=OFF Q4.1=ON,PIW256=200 Q4.1=OFF Q4.2=OFF T1,T1=ON Q4.2=OFF Q4.3=ON PIW256=0 T2,T2=ON Q4.3=OFF,系统仿真,100,2 S7-300,模拟量模块的寻址,IM,256,to,270,336,to,350,352,to,366,368,to,382,304,to,318,320,to,334,272,to,286,288,to,302,(发送,),槽口号,2 3 4 5 6 7 8 9 10 11,384,to,398,400,to,414,432,to,446,448,to,462,464,to,478,480,to,494,496,to,510,416,to,430,机架,1,R,0,电源,模块,IM,(接收,),电源,模块,CPU,512,to,526,528,to,542,544,to,558,560,to,574,576,to,590,592,to,606,608,to,622,624,to,638,机架,2,IM,(接收,),电源,模块,机架,3,640,to,654,656,to,670,672,to,686,688,to,702,704,to,718,720,to,734,736,to,750,752,to,766,IM,(接收,),电源,模块,2 S7-300模拟量模块的寻址IM25633635236,101,3 模拟量模块,SM335(,输入,),3 模拟量模块SM335(输入),102,4 模拟模块,SM335(,输出,),4 模拟模块SM335(输出),103,5 模拟输入模块,SM331,5 模拟输入模块 SM331,104,6,配置模拟量模块,SM335,6 配置模拟量模块SM335,105,7,配置模拟量模块,SM331,7 配置模拟量模块 SM331,106,发布完毕！,发布完毕！,107,谢谢大家！,谢谢大家！,108,