第2章_S7-1200_PLC的程序设计基础
09.S7-1200 编程基础、基本指令(位逻辑)

梯形图示例
• 梯形图由触点、线圈和方框构成,类似继电器控制线路图
常开触点:
线圈:
常闭触点: • 一个例子
方框:
• 可按照继电器控制线路的分析方法理解 • 电路通断“能流”Power flow有无(P35)
梯形图示例
• 梯形图由触点、线圈和方框构成,类似继电器控制线路图
常开触点:
线圈:
常闭触点: • 一个例子
3.6 位逻辑指令——复位优先、置位优先锁存器
复位优先锁存器
S
R1
输出位
0
0 保持前一状态
0
1
0
1
0
1
1
1
0
置位优先锁存器
R
S1
输出位
0
0 保持前一状态
1
0
0
0
1
1
1
1
1
复位、置位信号同时为“1”时,输出状态取决于谁优先
3.6 位逻辑指令——复位优先、置位优先锁存器
输出线圈可选
3.6 位逻辑指令——边沿检测触点指令
3.1 S7-1200的编程语言——梯形图和功能块图
• 梯形图(LAD):使用得最多的PLC图形编程语言,由触点 、线圈和用方框表示的指令框组成。
触点和线圈组成的“电路”称为程序段(network,网络) ,STEP 7自动为程序段编号。 • 功能块图(FBD):使用类似于数字电路的图形逻辑来表示
2016年春
电气控制与可编程控制器 PLC
自动化与电子工程学院 邢关生
xinggs@
邢关生
PART2 S7-1200 PLC编程及应用
第1章. S7-1200 PLC基本原理 第2章. S7-1200 硬件组成与组态 第3章. S7-1200 程序设计基础 第4章. 梯形图程序设计方法 第5章. S7-1200 高级指令 第6章. 用户程序结构与故障诊断
工业机器人PLC控制第2章S7-1200_PLC的程序设计基础

2.2 系统存储区与数据类型——系统存储区
存储区
描述
强制
过程映像输入(I)
在扫描循环开始时,从物理输入复制的输 入值
Yes
物理输入(I_:P) 通过该区域立即读取物理输入
No
过程映像出(Q)
在扫描循环开始时,将输出值写入物理输 出
Yes
物理输出(Q_:P) 通过该区域立即写物理输出
No
位存储器(M)
2.4 定时器指令——脉冲定时器TP时序图
2.4 定时器指令——接通延时定时器TON时序图
2.4 定时器指令——断开延时定时器TOF时序图
2.4 定时器指令——保持型接通延时定时器TONR时序图
2.4 定时器指令——举例 1/6 用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。
M2.7只接通一个扫描周期,振荡电路实际上是一个有正反馈的电 路,两个定时器的输出Q分别控制对方的输入IN,形成了正反馈。 振荡电路的高、低电平时间分别由两个定时器的PT值确定。
●TOF:关断延迟定时器输出 Q 在预设的延时过后重置为 OFF。
●TONR:保持型接通延迟定时器输出在预设的延时过后设置 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。
● RT:通过清除存储在指定定时器背景数据块中的时间数据 来重置定时器。
每个定时器都使用一个存储在数据块中的结构来保存定时器数 据。 在编辑器中放置定时器指令时可分配该数据块。
2.4 定时器指令——定时器的基本功能 2/2
输入信号IN
脉冲定时器输出信号 接通延时定时器输出信号
t t
断开延时定时器输出信号
保持型 接通延时定时器输出信号
t t
03S7-1200PLC程序设计基础

输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此 期间,CPU按照存在I/O映象区的运算结果,刷新所有对 应的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时, 才是PLC的真正输出。
PLC的工作特点
所有输入信号在程序处理前统一读入,并在程序处理过程 中不再变化。而程序处理的结果也是在扫描周期的最后时 段统一输出。其工作特点是将一个连续的过程分解成若干 静止的状态。
一 个 扫 描 周 期
一个扫描周期中与用户有关的三阶段
输入采样阶段 依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象 区中的相应单元内。 输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在 这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象 区中的相应单元的状态和数据也不会改变。 因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大 于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被 读入。
+296 28
= 256 + 符号 (-) 4
25
23
= = 32 + 8 = 296
1
3
BCD
负数
W#16#F413 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1
15 0 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 整数 -413
28
整数 (32 位) = REAL +0.75 或 +7.5 E-1 = 256 +
25
23
= = 32 + 8 = 296
实数的通用格式 = (Sign) • (1.f) • (2e-127)
第2章_S7-1200_PLC的程序设计基础

定时器运行期间,更改 PT 没有任何影响。 定时器运行期间,将 IN 更改为 TRUE 会复位并停止定时器。
定时器运行期间更改 PT没有任何影响,但对定时器中断后继续运 行会有影响。 TONR 定时器运行期间将IN更改为 FALSE 会停止定时器但不会复位定时 器。 将 IN 改回 TRUE 将使定时器从累积的时间值开始定时。
2.3 位逻辑指令——置位复位指令 最主要的特点是有记忆和保持功能。
Q0.5 I0.4 I0.5
2.3 位逻辑指令——多点置位复位指令 多点置位指令将指定的地址开始的连续若干个地址置位 (变为1 状态并保持)。 多点复位指令将指定的地址开始的连续若干个地址复位 (变为0 状态并保持)。
2.3 位逻辑指令——复位优先、置位优先锁存器 复位优先锁存器、置位优先锁存器:
2.2 系统存储区与数据类型——物理存储器
PLC使用的物理存储器类型: RAM, ROM, Flash EPROM(简称为FEPROM)
装载存储器:非易失性的存储区,用于保存用户程序、数据和组 态信息。所有的CPU都有内部的装载存储器,CPU插入存储卡后, 用存储卡做装载存储器。类似于计算机的硬盘,具有断电保持功 能。
工作存储器:集成在CPU中的高速存取的RAM。类似于计算机的 内存,断电时内容丢失。 断电保持存储器:用来防止在电源关闭时丢失数据,可以用不同 方法设置变量的断电保持功能。 存储卡:可选的存储卡用来存储用户程序,或用于传送程序。
2.2 系统存储区与数据类型——基本数据类型
变量类型 位 字节 字 符号 Bool Byte Word 位数 1 8 16 取值范围 1,0 16#0016#FF 16#000016#FFFF 常数举例 TRUE,FALSE或1,0 16#12,16#AB 16#ABCD,16#0001
03S7-1200PLC程序设计基础

系统存储区的地址区
地址区
说明
输入过程 映像I
输入映像区每一位对应一个数字量输入点,在每个扫描周期的开始,CPU对 输入点进行采样,并将采样值存于输入映像寄存器中。CPU在接下来的本周 期各阶段不再改变输入过程映像寄存器中的值,直到下一个扫描周期的输入 处理阶段进行更新
输出过程 输出映像区的每一位对应一个数字量输出点,在扫描周期的末尾,CPU将输 映像Q 出映像寄存器的数据传送给输出模块,再由后者驱动外部负载
工作存储器RAM 用户程序,如逻辑块、数据块
过程映像I/O表
位存储器、定时器、计数器 系统存储器RAM 局域数据堆栈、块堆栈
中断堆栈、中断缓冲区
(1)装载存储器
装载存储器,用于非易失性地存储用户程序、数据和 组态。项目被下载到 CPU 后,首先存储在装载存储 器中。每个 CPU 都具有内部装载存储器。该内部装 载存储器的大小取决于所使用的 CPU。该内部装载存 储器可以用外部存储卡来替代。如果未插入存储卡, CPU 将使用内部装载存储器;如果插入了存储卡, CPU 将使用该存储卡作为装载存储器。但是,可使用 的外部装载存储器的大小不能超过内部装载存储器的 大小,即使插入的存储卡有更多空闲空间。该非易失 性存储区能够在断电后继续保持。
(2)工作存储器
工作存储器是易失性存储器,用于在执行用户程序时 存储用户项目的某些内容。 CPU 会将一些项目内容 从装载存储器复制到工作存储器中。 该易失性存储区 将在断电后丢失,而在恢复供电时由 CPU 恢复。
(3)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,被 划分为若干个地址区域。使用指令可以在相应的地址 区内对数据直接进行寻址。系统存储器用于存放用户 程序的操作数据,例如过程映像输入/输出、位存储器、 数据块、局部数据,I/O输入输出区域和诊断缓冲区等。
第2章 S7-1200程序设计基础4

S7-1200PLC编程及应用
第2章 S7-1200程序设计基础
2.3 数据类型与系统存储区
① 过程映像输入输出
系统存储区包括过程映像输入/输出,外设输入/输出,位存储器,临时局 部存储器和数据块。
在I/O点的地址或符号地址的后面附加“:P”,可以立即读外设输入或立 即写外设输出,例如I0.3:P和Q0.4:P。写外设输入点是被禁止的,即I_:P访 问是只读的。用I_:P访问外设输入不会影响过程映像输入区中的对应值。
存放1个字符。第一个字节是字符串的最大字符长度,第二个字
节是字符串当前有效字符的个数,字符从第3个字节开始存放,
一个字符串最多254个字符。
S7-1200PLC编程及应用 2.3 数据类型与系统存储区
第2章 S7-1200程序设计基础 ② 全局数据块与其它数据类型
数组
数组(Array)是由固定数目的同一种数据类型元素组成的数 据结构。允许使用除了Array之外的所有数据类型作为数组的元 素,最多为6维。表中名为“电流”的二维数组Array[1..2,1..3] of Byte的内部结构。
S7-1200PLC编程及应用
第2章 S7-1200程序设计基础
S7-1200PLC编程及应用
第2章 S7-1200程序设计基础
S7-1200PLC编程及应用
第2章 S7-1200程序设计基础
2.3 数据类型与系统存储区
② 全局数据块与其它数据类型
字符串
数据类型String(字符串)是字符组成的一维数组,每个字节
② 程序调试
1.监控表的功能
程序状态功能只能在屏幕上显示一小块程序,往往不能同时看到与某一 程序功能有关的全部变量的状态。监控表可以有效地解决上述问题。
SIMATIC S7-1200 PLC的程序设计(技术讲解)

2.2250738585072020 10-308 1.7976931348623157 10308
12345.12345 -1,2E+40
T#-24d20h31m23s648ms T#24d20h31m23s648ms
T#1d_2h_15m_30s_45ms
2.2 系统存储区与数据类型——字节,字节.位寻址
2.2 系统存储区与数据类型——基本数据类型
变量类型 位
字节 字
双字 字符 有符号字节 整数 双整数 无符号字节 无符号整数 无符号双整数 浮点数(实数)
符号 Bool Byte Word DWord Char SInt Int Dint USInt UInt UDInt Real
双精度浮点数 LReal
2.2 系统存储区与数据类型——物理存储器
PLC使用的物理存储器类型: RAM, ROM, Flash EPROM(简称为FEPROM)
装载存储器:非易失性的存储区,用于保存用户程序、数据和组态信息。所有的CPU 都有内部的装载存储器,CPU插入存储卡后,用存储卡做装载存储器。类似于计算机 的硬盘,具有断电保持功能。 工作存储器:集成在CPU中的高速存取的RAM。类似于计算机的内存,断电时内容丢 失。 断电保持存储器:用来防止在电源关闭时丢失数据,可以用不同方法设置变量的断电 保持功能。 存储卡:可选的存储卡用来存储用户程序,或用于传送程序。
用于存储用户程序的中间运算结果或标志 位
No
临 时 局 部 存 储 器 块的临时局部数据,只能供块内部使用,
(L)
只可以通过符合方式来访问
No
数据块(DB)
数据存储器与FB的参数存储器
No
保持 No No No No Yes No Yes
1200plc编程实例

1200plc编程实例摘要:1.1200PLC 编程基础2.编程实例一:交通信号灯控制3.编程实例二:工业洗衣机控制4.编程实例三:自动售货机控制5.编程实例四:生产线输送带控制6.总结与展望正文:1200PLC 编程实例随着工业自动化技术的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)已经成为了工业控制领域中不可或缺的一部分。
西门子的1200PLC 作为该品牌的一款经典产品,广泛应用于各个行业。
本文将介绍1200PLC 的编程基础,并通过四个实际编程实例,详细阐述其应用。
1.1200PLC 编程基础1200PLC 编程采用Step7 编程软件,主要分为输入、输出、中间存储区、程序块、组织块等部分。
编程时需要根据实际工艺需求,合理分配输入/输出点,并编写相应的程序实现控制目标。
2.编程实例一:交通信号灯控制交通信号灯控制是1200PLC 编程中常见的实例之一。
通过设置红绿灯的切换时间,实现交通信号灯的自动控制。
主要程序包括:初始化、交通灯状态判断、信号灯切换等。
3.编程实例二:工业洗衣机控制工业洗衣机控制是另一个典型的1200PLC 编程实例。
工业洗衣机在洗衣、漂洗、脱水等过程中,需要实现各种动作的有序控制。
主要包括:洗衣、漂洗、脱水、排水、风干等程序。
4.编程实例三:自动售货机控制自动售货机控制涉及到商品识别、货币接收、商品投放、找零等功能。
1200PLC 编程时,需要编写相应的程序实现这些功能。
主要包括:商品识别、货币接收、商品投放、找零等程序。
5.编程实例四:生产线输送带控制生产线输送带控制需要实现工件的有序运输、定位、停止等功能。
1200PLC 编程时,需要根据生产线的具体需求编写相应的程序。
主要包括:工件运输、定位、停止等程序。
6.总结与展望通过对四个实际编程实例的介绍,可以看出1200PLC 在工业自动化控制领域具有广泛的应用。
随着我国工业自动化水平的不断提高,1200PLC 编程技术将会得到更加广泛的应用。
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保持
No No No No Yes No Yes
用于存储用户程序的中间运算结果或标志 位 临 时 局 部 存 储 器 块的临时局部数据,只能供块内部使用, (L) 只可以通过符合方式来访问 数据块(DB) 数据存储器与FB的参数存储器
2.3 位逻辑指令 常开触点、常闭触点、取反触点 输出线圈、取反输出线圈 复位、置位 区域置位、区域复位 复位优先锁存器、置位优先锁存器 上升沿检测触点、下降沿检测触点 上升沿检测线圈、下降沿检测线圈 上升沿触发器、下降沿触发器
定时器运行期间,更改 PT 没有任何影响。 定时器运行期间,将 IN 更改为 TRUE 会复位并停止定时器。
定时器运行期间更改 PT没有任何影响,但对定时器中断后继续运 行会有影响。 TONR 定时器运行期间将IN更改为 FALSE 会停止定时器但不会复位定时 器。 将 IN 改回 TRUE 将使定时器从累积的时间值开始定时。
123, -123
123, -123 123, -123 123 123 123 12.45, -3.4, -1.2E+3 12345.12345 -1,2E+40 T#1d_2h_15m_30s_45ms
2.2 系统存储区与数据类型——字节,字节.位寻址
8位二进制数组成1个字节(Byte):
7 MB100 0
2.3 位逻辑指令——置位复位指令 最主要的特点是有记忆和保持功能。
Q0.5 I0.4 I0.5
2.3 位逻辑指令——多点置位复位指令 多点置位指令将指定的地址开始的连续若干个地址置位 (变为1 状态并保持)。 多点复位指令将指定的地址开始的连续若干个地址复位 (变为0 状态并保持)。
2.3 位逻辑指令——复位优先、置位优先锁存器 复位优先锁存器、置位优先锁存器:
“字节. 位”寻址方式 :如I3.2,首位字母表示存储器标识符,I 表示输入过程映像区
2.2 系统存储区与数据类型——字,双字寻址
15 高有效字节 MB100 低有效字节 MB101 0
MW100
31 最高有效字节 MB100 MB101 MB102 最低有效字节 0 MB103
MD100 以起始字节的地址作为字和双字的地址。
双字
字符
DWord
Char
32
8
16#0000000016#FFFFFFFF
16#0016#FF
16#02468ACE
‘A’, ‘t’, ‘@’
有符号字节
整数 双整数 无符号字节 无符号整数 无符号双整数 浮点数(实数) 双精度浮点数 时间
SInt
Int Dint USInt UInt UDInt Real LReal Time
2.3 位逻辑指令——P_TRIG与N_TRIG指令
在流进P_TRIG指令的CLK输入端的能流的上升沿,Q端输出一个 扫描周期的能流,使M8.1置位,方框下面的M8.0是脉冲存储器位。 P_TRIG指令与N_TRIG指令不能放在电路的开始处和结束处。
2.3 位逻辑指令——3种边沿检测指令的功能 以上升沿检测为例: 在 P触点指令中,触点上面的地址的上升沿,该触点接通一个扫 描周期,因此 P触点用于检测触点上面地址的上升沿,并且直接 输出上升沿脉冲。 在P线圈的能流的上升沿,线圈上面的地址在一个扫描周期为 1状 态,因此 P 线圈用于检测能流的上升沿,并用线圈上面的地址来 输出上升沿脉冲。
第2章
S7-1200 PLC的程序设计基础
2.1 S7-1200的编程语言——国际标准
IEC(国际电工委员会)是为电子技术的所有领域制定全球标准的 国际组织。 IEC 61131是PLC的国际标准,其中第三部分IEC 61131-3是PLC 的编程语言标准。 IEC 61131-3是世界上第一个,也是至今唯一 的工业控制系统的编程语言标准,已经成为DCS、IPC、FCS、 SCADA和运动控制系统事实上的软件标准。
2.3 位逻辑指令——故障信息显示电路举例 2/2
故障信号 I0.0
复位信号 I0.1
锁存信号 M2.1
显示输出 Q0.7
2.4 定时器指令——定时器的基本功能 1/2 使用定时器指令可创建编程的时间延迟,S7-1200 PLC有4种定 时器:
●TP: 脉冲定时器可生成具有预设宽度时间的脉冲。
●TON:接通延迟定时器输出Q在预设的延时过后设置为 ON。 ●TOF:关断延迟定时器输出 Q 在预设的延时过后重置为 OFF。 ● TONR :保持型接通延迟定时器输出在预设的延时过后设置 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。 ● RT:通过清除存储在指定定时器背景数据块中的时间数据 来重置定时器。
2.3 位逻辑指令——边缘检测线圈指令 边缘检测线圈指令:
上升沿检测线圈仅在流进该线圈的能流的上升沿,输出位 M6.1 为1状态,M6.2为边沿存储位。 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。
2.2 系统映像输入(I) 物理输入(I_:P) 过程映像出(Q) 物理输出(Q_:P) 位存储器(M)
描述
在扫描循环开始时,从物理输入复制的输 入值 通过该区域立即读取物理输入 在扫描循环开始时,将输出值写入物理输 出 通过该区域立即写物理输出
强制
Yes No Yes No No No No
2.1 S7-1200的编程语言——梯形图和功能块图
梯形图(LAD)是使用得最多的PLC图形编程语言,由触点、线圈 和用方框表示的指令框组成。 触点 和线 圈组成 的 电路称 为 程序段 (network , 网 络 ) , Step 7 Basic自动为程序段编号。
功能块图(FBD)使用类似于数字电路的图形逻辑来表示控制逻辑。
P_TRIG 指令用于检测能流的上升沿,并且直接输出上升沿脉冲。 如果 P_TRIG 指令左边只有 I1.0 触点,可以用 I1.0 的 P 触点来代替 P_TRIG指令。
2.3 位逻辑指令——故障信息显示电路举例 1/2
设计故障信息显示电路,从故障信号 I0.0 的上升沿开始, Q0.7 控 制的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后,如果 故障已经消失,则指示灯灭,如果没有消失,则指示灯转为常亮, 直至故障消失。
TP、TON 和 TOF 定时器具有相同的输入和 输出参数。
TONR 定时器具有附加的复位输入参数 R。 可创建自己的“定时器名称”来命名定时器 数据块,还可以描述该定时器在过程中的用 途。 RT 指令可重置指定定时器的定时器数据。
2.4 定时器指令——定时器的输入输出参数 2/4
参数 IN R PT (Preset Time) Q ET (Elapsed Time) 定时器数据块 数据类型 Bool Bool Bool Bool Time DB 说明 启用定时器输入 将 TONR 经过的时间重置为零 预设的时间值输入 定时器输出 经过的时间值输出 指定要使用 RT 指令复位的定时器
2.4 定时器指令——脉冲定时器TP时序图
2.4 定时器指令——接通延时定时器TON时序图
2.4 定时器指令——断开延时定时器TOF时序图
2.4 定时器指令——保持型接通延时定时器TONR时序图
8
16 32 8 16 32 32 64 321
-128127
-3276832767 -21474836482147483647 0255 065535 04294967295 1.17549510-383.402823 1038 2.2250738585072020 10-308 1.7976931348623157 10308 T#-24d20h31m23s648ms T#24d20h31m23s648ms
复位优先锁存器 S 0 R1 0 输出位 保持前一状态 R 0 置位优先锁存器 S1 0 输出位 保持前一状态
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
1
输出线圈可选
2.3 位逻辑指令——边缘检测触点指令
如果输入信号 I0.6由 0变为 1 状态 ( 即输入信号 I0.6 的上升沿 ) ,则 该触点接通一个扫描周期。 触点下面的 M4.3 为边缘存储位,用来存储上一个扫描循环是 I0.6的状态,通过比较输入信号的当前状态和上一次循环的状态 来检测信号的边沿。边沿存储位的地址只能在程序中使用一次, 它的状态不能在其他地方被改写。只能使用M、全局DB和静态 局部变量来作边沿存储位,不能使用临时局部数据或I/O变量来 作边沿存储位。
每个定时器都使用一个存储在数据块中的结构来保存定时器数 据。 在编辑器中放置定时器指令时可分配该数据块。
2.4 定时器指令——定时器的基本功能 2/2
输入信号IN
脉冲定时器输出信号 t
t
接通延时定时器输出信号
断开延时定时器输出信号 保持型 接通延时定时器输出信号 t
t
2.4 定时器指令——定时器的输入输出参数 1/4
IEC 61131-3的5种编程语言:指令表(Instruction List)、结构文 本(Structured Text, ST)、梯形图(Ladder Diagram, LD)、功能 块图 (Function Block Diagram, FBD) 、顺序功能图 (Sequential Function Chart, SFC)。
2.2 系统存储区与数据类型——物理存储器
PLC使用的物理存储器类型: RAM, ROM, Flash EPROM(简称为FEPROM)
装载存储器:非易失性的存储区,用于保存用户程序、数据和组 态信息。所有的CPU都有内部的装载存储器,CPU插入存储卡后, 用存储卡做装载存储器。类似于计算机的硬盘,具有断电保持功 能。