S7-1200-PLC的硬件與硬件組態(tài)課件

第1章S7-1200PLC的硬件與硬件組態(tài)1第1章11968年，美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，期望找到一種新的方法，盡可能減少重新設(shè)計(jì)繼電控制系統(tǒng)和重新接線的工作，以降低成本、縮短周期，設(shè)想把計(jì)算機(jī)通用、靈活、功能完備等優(yōu)點(diǎn)和繼電控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，制成一種通用控制裝置，并把計(jì)算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡(jiǎn)化，用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便地使用。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程序邏輯控制器，在通用汽車公司的自動(dòng)裝配線上試用獲得了成功。PLC的起源-121968年，美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）簡(jiǎn)稱PLC，最初只能進(jìn)行計(jì)數(shù)、定時(shí)及開(kāi)關(guān)量邏輯控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯控制的功能不斷擴(kuò)展和完善，其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制的范圍，具有了PID、A/D、D/A、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)字量智能控制、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)等多方面的功能，它已變成了實(shí)際意義上的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。于是，美國(guó)電器制造商協(xié)會(huì)將其正式命名為可編程序控制器（ProgrammableController），簡(jiǎn)稱PC。由于它與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personalcomputer)的簡(jiǎn)稱PC相同，所以人們習(xí)慣上仍將其稱為PLC。PLC的起源-23可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicCo1987年2月，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)可編程控制器的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程序的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式輸入/輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。PLC的定義41987年2月，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)可編程控制器的定義PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。其硬件組成與微型計(jì)算機(jī)相似。工業(yè)自動(dòng)控制中使用的可編程控制器的種類很多，不同類型的產(chǎn)品各有特點(diǎn)，但可編程控制器在組成、工作原理及編程方法等許多方面是基本相同的。5PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、PLC控制系統(tǒng)示意圖6PLC控制系統(tǒng)示意圖6PLC的特點(diǎn)

1.編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)2.功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)4.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)5.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少6.維修工作量小，維修方便7.體積小，能耗低7PLC的特點(diǎn)1.編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)7PLC的工作原理

掃描過(guò)程8PLC的工作原理掃描過(guò)程8掃描周期PLC在RUN工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描過(guò)程所需的時(shí)間稱為掃描周期，典型值為1100ms。9掃描周期PLC在RUN工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描過(guò)程所需的時(shí)I/O的存取通過(guò)I/O映像寄存器，而不是實(shí)際I/O，優(yōu)點(diǎn)：1、程序執(zhí)行階段輸入固定，執(zhí)行完后再用輸出映像寄存器的值更新輸出點(diǎn)，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；2、用戶程序讀寫I/O映像寄存器比讀寫I/O點(diǎn)快得多，可以提高程序的執(zhí)行速度。過(guò)程映像寄存器10I/O的存取通過(guò)I/O映像寄存器，而不是實(shí)際I/O，優(yōu)點(diǎn)：過(guò)立即I/O的處理在程序執(zhí)行的過(guò)程中使用立即I/O指令可以直接存取I/O點(diǎn)。用立即I/O指令讀輸入點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)的輸入過(guò)程映像寄存器的值未被更新。用立即I/O指令寫輸出點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)的輸出過(guò)程映像寄存器的值被更新。11立即I/O的處理在程序執(zhí)行的過(guò)程中使用立即I/O指令可以直接S7-1200PLC(ProgrammableLogicController)是西門子公司推出的一款PLC，主要面向簡(jiǎn)單而高精度的自動(dòng)化任務(wù)。S7-1200設(shè)計(jì)緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強(qiáng)大的指令集，這些特點(diǎn)的組合使它成為控制各種應(yīng)用的完美解決方案。CPU將微處理器、集成電源、輸入電路和輸出電路組合到一個(gè)設(shè)計(jì)緊湊的外殼中以形成功能強(qiáng)大的PLC。CPU根據(jù)用戶程序邏輯監(jiān)視輸入并更改輸出，用戶程序可以包含布爾邏輯、計(jì)數(shù)、定時(shí)、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能設(shè)備的通信。1.1S7-1200PLC簡(jiǎn)介12S7-1200PLC(ProgrammableLogi1.1S7-1200PLC簡(jiǎn)介——S7-1200PLC在西門子PLC系列產(chǎn)品中的定位131.1S7-1200PLC簡(jiǎn)介131.2S7-1200的硬件141.2S7-1200的硬件14電源接口可拆卸用戶接線連接器（保護(hù)蓋下面）板載I/O的狀態(tài)LEDPROFINET連接器（CPU的底部）1.2S7-1200的硬件——CPU模塊指示CPU運(yùn)行狀態(tài)的LED15電源接口可拆卸用戶接線連接器（保護(hù)蓋下面）板載I/O的狀1.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范特性CPU1211CCPU1212CCPU1214C本機(jī)數(shù)字量I/O本機(jī)模擬量輸入點(diǎn)6I/4O28I/6O214I/10O2脈沖捕獲輸入點(diǎn)數(shù)6814擴(kuò)展模塊個(gè)數(shù)-28上升沿/下降沿中斷點(diǎn)數(shù)6/68/812/12集成/可擴(kuò)展的工作存儲(chǔ)器集成/可擴(kuò)展的裝載存儲(chǔ)器25KB/不可擴(kuò)展1MB/24MB25KB/不可擴(kuò)展1MB/24MB50KB/不可擴(kuò)展2MB/24MB高速計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)/最高頻率3點(diǎn)/100kHz3點(diǎn)/100kHz1點(diǎn)/30kHz3點(diǎn)/100kHz3點(diǎn)/30kHz高速脈沖輸出點(diǎn)數(shù)/最高頻率2點(diǎn)/100kHz(DC/DC/DC型)操作員監(jiān)控功能無(wú)有有傳感器電源輸出電流/mA300300400外形尺寸/mm901007590100751110075161.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范特性CPU的共性：

集成的24V傳感器/負(fù)載電源可供傳感器和編碼器使用，也可以用做輸入回路的電源。集成的2點(diǎn)模擬量輸入(010V)，輸入電阻100k，10位分辨率。2點(diǎn)脈沖列輸出(PTO)或脈寬調(diào)制(PWM)輸出，最高頻率為100kHz。有16個(gè)參數(shù)自整定的PID控制器。4個(gè)時(shí)間延遲與循環(huán)中斷，分辨率為1ms。可以擴(kuò)展3塊通信模塊和一塊信號(hào)板，CPU可以用信號(hào)板擴(kuò)展一路模擬量輸出或高速數(shù)字量輸入/輸出。1.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范17CPU的共性：1.2S7-1200的硬件——CP1.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范版本電源電壓DI輸入電壓DO輸出電壓DO輸出電流DC/DC/DCDC24VDC24VDC24V0.5A,MOSFETDC/DC/RelayDC24VDC24VDC530VAC5250V2A,DC30W/AC200WAC/DC/RelayAC85264VDC24VDC530VAC5250V2A,DC30W/AC200WCPU的3種版本：181.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范版本1.2S7-1200的硬件——CPU1214CAC/DC/Relay的外部接線圖191.2S7-1200的硬件——CPU1214CAC1.2S7-1200的硬件——CPU1214CDC/DC/DC的外部接線圖201.2S7-1200的硬件——CPU1214CDC1.2S7-1200的硬件——CPU1214CDC/DC/Relay的外部接線圖211.2S7-1200的硬件——CPU1214CDC1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB(signalboard)通過(guò)信號(hào)板可以給CPU增加I/O。SB連接在CPU的前端。具有4個(gè)數(shù)字量I/O（2xDC輸入和2xDC輸出）的SB具有1路模擬量輸出的SB221.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB(signa1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1221接線圖231.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1221接線1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1222接線圖241.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1222接線1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1223接線圖251.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1223接線1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB12321x模擬量輸出接線圖261.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB12321.2S7-1200的硬件——信號(hào)模塊SM(signalmodule)可以使用信號(hào)模塊給CPU增加附加功能。信號(hào)模塊連接在CPU右側(cè)。271.2S7-1200的硬件——信號(hào)模塊SM(sig1.2S7-1200的硬件——數(shù)字量I/O可以選用8點(diǎn)、16點(diǎn)和32點(diǎn)的數(shù)字量輸入/輸出模塊，來(lái)滿足不同的控制需要。281.2S7-1200的硬件——數(shù)字量I/O可以選用8點(diǎn)1.2S7-1200的硬件——模擬量I/O在工業(yè)控制中，某些輸入量(溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速等)是模擬量，某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和變頻器等)要求PLC輸出模擬量信號(hào)，而PLC的CPU只能處理數(shù)字量。模擬量I/O模塊的任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)A/D和D/A。模擬量首先被傳感器和變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電壓或電流，例如420mA，15V，010V，PLC用模擬量輸入模塊的A/D轉(zhuǎn)換器將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。帶正負(fù)號(hào)的電流或電壓在A/D轉(zhuǎn)換后用二進(jìn)制補(bǔ)碼來(lái)表示。模擬量輸出模塊的D/A轉(zhuǎn)換器將PLC中的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流，再去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。A/D和D/A的二進(jìn)制位數(shù)反映了它們的分辨率，位數(shù)越多，分辨率越高。291.2S7-1200的硬件——模擬量I/O在工業(yè)控制中1.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接口1/3實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)是現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展的趨勢(shì)，PROFINET是基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線，是開(kāi)放式的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它使工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展到了控制網(wǎng)絡(luò)最底層的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。S7-1200與編程計(jì)算機(jī)的通信301.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接1.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接口2/3S7-1200與精簡(jiǎn)系列面板的通信311.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接1.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接口3/3利用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)CSM1277進(jìn)行多設(shè)備的連接321.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接1.2S7-1200的硬件——通信模塊(Communicationmodule)1/2有兩種通信模塊：CM1241RS232和CM1241RS485CPU最多支持3個(gè)通信模塊各CM連接在CPU的左側(cè)（或連接到另一CM的左側(cè)）331.2S7-1200的硬件——通信模塊(Commun1.2S7-1200的硬件——通信模塊(Communicationmodule)2/2在編程接口模式下利用CM1241進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接341.2S7-1200的硬件——通信模塊(CommunSIMATICSTEP7Basic是西門子公司開(kāi)發(fā)的高集成度工程組態(tài)系統(tǒng)，包括面向任務(wù)的HMI智能組態(tài)軟件SIMATICWinccBasic。上述兩個(gè)軟件集成在一起，也稱為TIA(TotallyIntegratedAutomation，全集成自動(dòng)化)Portal，它提供了直觀易用的編輯器，用于對(duì)S7-1200和精簡(jiǎn)系列面板進(jìn)行高效組態(tài)。除了支持編程以外，STEP7Basic還為硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、診斷等提供通用的工程組態(tài)框架。STEP7Basic提供了兩種編程語(yǔ)言(LAD和FBD)。有兩種視圖：Portal(門戶)視圖，可以概覽自動(dòng)化項(xiàng)目的所有任務(wù)；項(xiàng)目視圖，將整個(gè)項(xiàng)目(包括PLC和HMI)按多層結(jié)構(gòu)顯示在項(xiàng)目樹(shù)中。1.3編程工具STEP7Basic——特點(diǎn)35SIMATICSTEP7Basic是西門子公司開(kāi)發(fā)的1.3編程工具STEP7Basic——典型的自動(dòng)化系統(tǒng)1/2典型的自動(dòng)化系統(tǒng)包含以下內(nèi)容：借助程序來(lái)控制過(guò)程的PLC；用來(lái)操作和可視化過(guò)程的HMI設(shè)備。361.3編程工具STEP7Basic——典型的自動(dòng)化系1.3編程工具STEP7Basic——典型的自動(dòng)化系統(tǒng)2/2TIAPortal可用來(lái)幫助您創(chuàng)建自動(dòng)化系統(tǒng)，關(guān)鍵的組態(tài)步驟為：創(chuàng)建項(xiàng)目配置硬件聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)PLC編程組態(tài)可視化加載組態(tài)數(shù)據(jù)使用在線和診斷功能371.3編程工具STEP7Basic——典型的自動(dòng)化系1.3編程工具STEP7Basic——工程組態(tài)系統(tǒng)可以使用TIAPortal在同一個(gè)工程組態(tài)系統(tǒng)中組態(tài)PLC和可視化。所有數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在一個(gè)項(xiàng)目中，STEP7和WinCC不是單獨(dú)的程序，而是可以訪問(wèn)公共數(shù)據(jù)庫(kù)。所有數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在一個(gè)公共的項(xiàng)目文件中。381.3編程工具STEP7Basic——工程組態(tài)系統(tǒng)可1.3編程工具STEP7Basic——數(shù)據(jù)管理在TIAPortal中，所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在一個(gè)項(xiàng)目中。修改后的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)（如變量）會(huì)在整個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)(甚至跨越多臺(tái)設(shè)備)自動(dòng)更新。391.3編程工具STEP7Basic——數(shù)據(jù)管理在T1.3編程工具STEP7Basic——界面總覽任務(wù)卡詳細(xì)視圖工作區(qū)巡視區(qū)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)概覽區(qū)編輯器欄401.3編程工具STEP7Basic——界面總覽任務(wù)卡1.3編程工具STEP7Basic——?jiǎng)?chuàng)建新項(xiàng)目“項(xiàng)目”“新建”，出現(xiàn)“創(chuàng)建新項(xiàng)目”對(duì)話框：411.3編程工具STEP7Basic——?jiǎng)?chuàng)建新項(xiàng)目“項(xiàng)1.3編程工具STEP7Basic——添加新設(shè)備雙擊項(xiàng)目樹(shù)中的“添加新設(shè)備”：421.3編程工具STEP7Basic——添加新設(shè)備雙擊1.3編程工具STEP7Basic——參數(shù)設(shè)置“選項(xiàng)”“設(shè)置”：431.3編程工具STEP7Basic——參數(shù)設(shè)置“選項(xiàng)1.4硬件組態(tài)——組態(tài)的任務(wù)設(shè)備組態(tài)(configuring)的任務(wù)就是在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)編輯器中生成一個(gè)與實(shí)際的硬件系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的模擬系統(tǒng)，包括系統(tǒng)中的設(shè)備(PLC和HMI)，PLC各模塊的型號(hào)、訂貨號(hào)和版本。模塊的安裝位置和設(shè)備之間的通信連接，都應(yīng)與實(shí)際的硬件系統(tǒng)完全相同。此外還應(yīng)設(shè)置模塊的參數(shù)，即給參數(shù)賦值，或稱為參數(shù)化。自動(dòng)化系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU比較組態(tài)時(shí)生成的虛擬系統(tǒng)和實(shí)際的硬件系統(tǒng)，如果兩個(gè)系統(tǒng)不一致，將采取相應(yīng)的措施。441.4硬件組態(tài)——組態(tài)的任務(wù)設(shè)備組態(tài)(configur1.4硬件組態(tài)——添加模塊在硬件組態(tài)時(shí)，需要將I/O模塊或通信模塊放置到工作區(qū)的機(jī)架的插槽內(nèi)：用“拖放”的方法放置硬件對(duì)象；用“雙擊”的方法放置硬件對(duì)象。451.4硬件組態(tài)——添加模塊在硬件組態(tài)時(shí)，需要將I/O模塊1.4硬件組態(tài)——過(guò)濾器如果激活了硬件目錄的過(guò)濾器功能，則硬件目錄只顯示與工作區(qū)有關(guān)的硬件。例如用設(shè)備視圖打開(kāi)PLC的組態(tài)畫面時(shí)，則硬件目錄不顯示HMI，只顯示PLC的模塊。461.4硬件組態(tài)——過(guò)濾器如果激活了硬件目錄的過(guò)濾器功能，1.4硬件組態(tài)——?jiǎng)h除硬件組件可以刪除設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖中的硬件組態(tài)組件，被刪除的組件的地址可供其他組件使用。不能單獨(dú)刪除CPU和機(jī)架，只能在網(wǎng)絡(luò)視圖或項(xiàng)目樹(shù)中刪除整個(gè)PLC站。刪除硬件組件后，可以對(duì)硬件組態(tài)進(jìn)行編譯。編譯時(shí)進(jìn)行一致性檢查，如果有錯(cuò)誤將會(huì)顯示錯(cuò)誤信息，應(yīng)改正錯(cuò)誤后重新進(jìn)行編譯。471.4硬件組態(tài)——?jiǎng)h除硬件組件可以刪除設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖1.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配1/3添加了CPU、信號(hào)板或信號(hào)模塊后，他們的I/O地址是自動(dòng)分配的。選中“設(shè)備概覽”，可以看到CPU集成的I/O模板、信號(hào)板、信號(hào)模塊的地址。481.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配1/3添加1.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配2/3選中模塊，通過(guò)巡視窗口的“I/O地址/硬件標(biāo)識(shí)符”，可以修改模塊的地址：也可以直接在設(shè)備概覽中修改：491.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配2/3選中1.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配3/3DI/DO的地址以字節(jié)為單位分配，沒(méi)有用完一個(gè)字節(jié)，剩余的位也不能作它用。AI/AO的地址以組為單位分配，每一組有兩個(gè)輸入/輸出點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)(通道)占一個(gè)字或兩個(gè)字節(jié)。建議不要修改自動(dòng)分配的地址。501.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配3/3DI1.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置1/2選中設(shè)備視圖中的CPU、信號(hào)模塊或信號(hào)板，然后選中巡視窗口，設(shè)置輸入端的濾波器時(shí)間常數(shù)：511.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置1/2選中設(shè)備1.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置2/2可以激活輸入點(diǎn)的上升沿和下降沿中斷功能，以及設(shè)置產(chǎn)生中斷時(shí)調(diào)用的硬件中斷OB：激活輸入端的脈沖捕捉(PulseCatch)功能，即暫時(shí)保持窄脈沖的ON狀態(tài)，直到下一次刷新輸入過(guò)程映像521.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置2/2可以激活1.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置選擇在CPU進(jìn)入STOP時(shí)，數(shù)字量輸出保持最后的值，或使用替換值。選擇“使用替換值”，可以設(shè)置替換值：選中復(fù)選框表示替換值為1，反之為0531.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置選擇在CPU進(jìn)入1.4硬件組態(tài)——模擬量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置積分時(shí)間越長(zhǎng)，精度越高，快速性越差，干擾抑制頻率越低；為了抑制工頻干擾，積分時(shí)間一般選擇20ms

測(cè)量種類和范圍

濾波用平均值數(shù)字濾波來(lái)實(shí)現(xiàn)，濾波等級(jí)越高，模擬值越穩(wěn)定，但快速性越差

是否啟用超出上限值或低于下限值時(shí)的診斷功能

541.4硬件組態(tài)——模擬量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置積分時(shí)間越長(zhǎng)，精1.4硬件組態(tài)——模擬量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置激活電壓輸出的短路診斷功能

激活電流輸出的斷路診斷功能

超出上限值32511或下限值-32512的診斷功能

CPU進(jìn)入STOP時(shí)輸出點(diǎn)的值

模擬量輸出類型(電壓或電流)和范圍

551.4硬件組態(tài)——模擬量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置激活電壓輸出的短1.4硬件組態(tài)——模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值表示1/2模擬量輸入輸出模塊中模擬量對(duì)應(yīng)的數(shù)字稱為模擬值，模擬值用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼(整數(shù))表示。最高位(第16位)為符號(hào)位，正數(shù)的符號(hào)位為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1。模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)值的位數(shù)如果小于16，則自動(dòng)左移，使其符號(hào)位在16位字的最高位，未使用的低位則填入0，稱為“左對(duì)齊”。設(shè)模擬量的精度為12位加符號(hào)位，左移3位后，相對(duì)于實(shí)際的模擬值被乘以8。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于模擬量的量程與移位處理后的數(shù)字的關(guān)系是固定的，與左對(duì)齊之前的轉(zhuǎn)換值無(wú)關(guān)，便于后續(xù)的處理。561.4硬件組態(tài)——模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值表示1/2模擬1.4硬件組態(tài)——模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值表示2/2范圍雙極性單極性十進(jìn)制十六進(jìn)制百分比10,5,2.5V十進(jìn)制十六進(jìn)制百分比020mA上溢出，斷電327677FFFH118.515%11.851V327677FFFH118.515%23.70mA超出范圍325117EFFH117.589%11.759V325117EFFH117.589%23.52mA正常范圍276486C00H100.000%10V276486C00H100.000%20mA00H0%0V00H0%0mA-276489400H-100.00%-10V低于范圍-325128100H-117.593%-11.759V下范圍，斷電-327688000H-118.519-11.851V571.4硬件組態(tài)——模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值表示2/2范圍1.4硬件組態(tài)——轉(zhuǎn)換舉例1/3根據(jù)模擬量輸入模塊的輸出值計(jì)算對(duì)應(yīng)的物理量時(shí)，應(yīng)考慮變送器的輸入/輸出量程和模擬量輸入模塊的量程，找出被測(cè)物理量與A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字之間的比例關(guān)系。例：壓力變送器的量程為0～10MPa，輸出信號(hào)為0～10V，模擬量輸入模塊的量程為0～10V，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為0～27648。設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，試求以kPa為單位的壓力值。0～10MPa的模擬量對(duì)應(yīng)于數(shù)字量0～27648，轉(zhuǎn)換公式為：在運(yùn)算時(shí)一定要先乘后除，否則會(huì)損失原始數(shù)據(jù)的精度。581.4硬件組態(tài)——轉(zhuǎn)換舉例1/3根據(jù)模擬量輸入模塊的1.4硬件組態(tài)——轉(zhuǎn)換舉例2/3例：某溫度變送器的量程為-100～500C，輸出信號(hào)為4～20mA，某模擬量輸入模塊將0～20mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字0～27648。設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，求以0.1C為單位的溫度值。591.4硬件組態(tài)——轉(zhuǎn)換舉例2/3例：某溫度變送器的量單位為0.1C的溫度值-1000～5000對(duì)應(yīng)于數(shù)字量5530～27648，轉(zhuǎn)換公式為：1.4硬件組態(tài)——轉(zhuǎn)換舉例3/360單位為0.1C的溫度值-1000～5000對(duì)應(yīng)于數(shù)字量1.4硬件組態(tài)——設(shè)置系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)與時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)1/3611.4硬件組態(tài)——設(shè)置系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)與時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)1/1.4硬件組態(tài)——設(shè)置系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)與時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)2/3將MB1設(shè)置為系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)后，該字節(jié)的M1.0M1.3的含義：M1.0（首次循環(huán)）：僅在進(jìn)入RUN模式的首次掃描時(shí)為1，以后為0；M1.1（診斷圖形已更改）：CPU登錄了診斷事件時(shí)，在一個(gè)掃描周期內(nèi)為1；M1.2（始終為1）：總是為1狀態(tài)，其常開(kāi)觸點(diǎn)總是閉合；M1.3（始終為0）：總是為0狀態(tài)，其常閉觸點(diǎn)總是閉合；621.4硬件組態(tài)——設(shè)置系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)與時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)21.4硬件組態(tài)——設(shè)置系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)與時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)3/3時(shí)鐘脈沖是一個(gè)周期內(nèi)0和1所占的時(shí)間各為50%的方波信號(hào)，時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)每一位對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘脈沖的周期或頻率如表。CPU在掃描循環(huán)開(kāi)始時(shí)初始化這些位。位76543210周期/s21.610.80.50.40.20.1頻率/Hz0.50.62511.2522.5510以M0.5為例，其時(shí)鐘脈沖的周期為1s，如果用它的觸點(diǎn)來(lái)控制某輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的指示燈，指示燈將以1Hz的頻率閃動(dòng)，亮0.5s，暗0.5s。631.4硬件組態(tài)——設(shè)置系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)與時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)31.4硬件組態(tài)——設(shè)置PLC上電后的啟動(dòng)方式組態(tài)上電后CPU的3種啟動(dòng)方式：不重新啟動(dòng)，保持在STOP模式；暖啟動(dòng)，進(jìn)入RUN模式；暖啟動(dòng)：進(jìn)入斷電之前的工作模式641.4硬件組態(tài)——設(shè)置PLC上電后的啟動(dòng)方式組態(tài)上電后C1.4硬件組態(tài)——設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘CPU帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘(Time-of-dayclock)，在PLC的電源斷電時(shí)，用超級(jí)電容給實(shí)時(shí)時(shí)鐘供電。PLC通電24h后，超級(jí)電容被充足了足夠的能量，可以保證實(shí)時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行10天。在線模式下可以設(shè)置CPU的實(shí)時(shí)時(shí)鐘的時(shí)間。651.4硬件組態(tài)——設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘CPU帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘(Tim提問(wèn)與解答環(huán)節(jié)QuestionsAndAnswers提問(wèn)與解答環(huán)節(jié)謝謝聆聽(tīng)·學(xué)習(xí)就是為了達(dá)到一定目的而努力去干,是為一個(gè)目標(biāo)去戰(zhàn)勝各種困難的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程會(huì)充滿壓力、痛苦和挫折LearningIsToAchieveACertainGoalAndWorkHard,IsAProcessToOvercomeVariousDifficultiesForAGoal謝謝聆聽(tīng)LearningIsToAchieveAC第1章S7-1200PLC的硬件與硬件組態(tài)68第1章11968年，美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，期望找到一種新的方法，盡可能減少重新設(shè)計(jì)繼電控制系統(tǒng)和重新接線的工作，以降低成本、縮短周期，設(shè)想把計(jì)算機(jī)通用、靈活、功能完備等優(yōu)點(diǎn)和繼電控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，制成一種通用控制裝置，并把計(jì)算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡(jiǎn)化，用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便地使用。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程序邏輯控制器，在通用汽車公司的自動(dòng)裝配線上試用獲得了成功。PLC的起源-1691968年，美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）簡(jiǎn)稱PLC，最初只能進(jìn)行計(jì)數(shù)、定時(shí)及開(kāi)關(guān)量邏輯控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯控制的功能不斷擴(kuò)展和完善，其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制的范圍，具有了PID、A/D、D/A、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)字量智能控制、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)等多方面的功能，它已變成了實(shí)際意義上的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。于是，美國(guó)電器制造商協(xié)會(huì)將其正式命名為可編程序控制器（ProgrammableController），簡(jiǎn)稱PC。由于它與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personalcomputer)的簡(jiǎn)稱PC相同，所以人們習(xí)慣上仍將其稱為PLC。PLC的起源-270可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicCo1987年2月，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)可編程控制器的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程序的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式輸入/輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。PLC的定義711987年2月，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)可編程控制器的定義PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。其硬件組成與微型計(jì)算機(jī)相似。工業(yè)自動(dòng)控制中使用的可編程控制器的種類很多，不同類型的產(chǎn)品各有特點(diǎn)，但可編程控制器在組成、工作原理及編程方法等許多方面是基本相同的。72PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、PLC控制系統(tǒng)示意圖73PLC控制系統(tǒng)示意圖6PLC的特點(diǎn)

1.編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)2.功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)4.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)5.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少6.維修工作量小，維修方便7.體積小，能耗低74PLC的特點(diǎn)1.編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)7PLC的工作原理

掃描過(guò)程75PLC的工作原理掃描過(guò)程8掃描周期PLC在RUN工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描過(guò)程所需的時(shí)間稱為掃描周期，典型值為1100ms。76掃描周期PLC在RUN工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描過(guò)程所需的時(shí)I/O的存取通過(guò)I/O映像寄存器，而不是實(shí)際I/O，優(yōu)點(diǎn)：1、程序執(zhí)行階段輸入固定，執(zhí)行完后再用輸出映像寄存器的值更新輸出點(diǎn)，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；2、用戶程序讀寫I/O映像寄存器比讀寫I/O點(diǎn)快得多，可以提高程序的執(zhí)行速度。過(guò)程映像寄存器77I/O的存取通過(guò)I/O映像寄存器，而不是實(shí)際I/O，優(yōu)點(diǎn)：過(guò)立即I/O的處理在程序執(zhí)行的過(guò)程中使用立即I/O指令可以直接存取I/O點(diǎn)。用立即I/O指令讀輸入點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)的輸入過(guò)程映像寄存器的值未被更新。用立即I/O指令寫輸出點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)的輸出過(guò)程映像寄存器的值被更新。78立即I/O的處理在程序執(zhí)行的過(guò)程中使用立即I/O指令可以直接S7-1200PLC(ProgrammableLogicController)是西門子公司推出的一款PLC，主要面向簡(jiǎn)單而高精度的自動(dòng)化任務(wù)。S7-1200設(shè)計(jì)緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強(qiáng)大的指令集，這些特點(diǎn)的組合使它成為控制各種應(yīng)用的完美解決方案。CPU將微處理器、集成電源、輸入電路和輸出電路組合到一個(gè)設(shè)計(jì)緊湊的外殼中以形成功能強(qiáng)大的PLC。CPU根據(jù)用戶程序邏輯監(jiān)視輸入并更改輸出，用戶程序可以包含布爾邏輯、計(jì)數(shù)、定時(shí)、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能設(shè)備的通信。1.1S7-1200PLC簡(jiǎn)介79S7-1200PLC(ProgrammableLogi1.1S7-1200PLC簡(jiǎn)介——S7-1200PLC在西門子PLC系列產(chǎn)品中的定位801.1S7-1200PLC簡(jiǎn)介131.2S7-1200的硬件811.2S7-1200的硬件14電源接口可拆卸用戶接線連接器（保護(hù)蓋下面）板載I/O的狀態(tài)LEDPROFINET連接器（CPU的底部）1.2S7-1200的硬件——CPU模塊指示CPU運(yùn)行狀態(tài)的LED82電源接口可拆卸用戶接線連接器（保護(hù)蓋下面）板載I/O的狀1.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范特性CPU1211CCPU1212CCPU1214C本機(jī)數(shù)字量I/O本機(jī)模擬量輸入點(diǎn)6I/4O28I/6O214I/10O2脈沖捕獲輸入點(diǎn)數(shù)6814擴(kuò)展模塊個(gè)數(shù)-28上升沿/下降沿中斷點(diǎn)數(shù)6/68/812/12集成/可擴(kuò)展的工作存儲(chǔ)器集成/可擴(kuò)展的裝載存儲(chǔ)器25KB/不可擴(kuò)展1MB/24MB25KB/不可擴(kuò)展1MB/24MB50KB/不可擴(kuò)展2MB/24MB高速計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)/最高頻率3點(diǎn)/100kHz3點(diǎn)/100kHz1點(diǎn)/30kHz3點(diǎn)/100kHz3點(diǎn)/30kHz高速脈沖輸出點(diǎn)數(shù)/最高頻率2點(diǎn)/100kHz(DC/DC/DC型)操作員監(jiān)控功能無(wú)有有傳感器電源輸出電流/mA300300400外形尺寸/mm901007590100751110075831.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范特性CPU的共性：

集成的24V傳感器/負(fù)載電源可供傳感器和編碼器使用，也可以用做輸入回路的電源。集成的2點(diǎn)模擬量輸入(010V)，輸入電阻100k，10位分辨率。2點(diǎn)脈沖列輸出(PTO)或脈寬調(diào)制(PWM)輸出，最高頻率為100kHz。有16個(gè)參數(shù)自整定的PID控制器。4個(gè)時(shí)間延遲與循環(huán)中斷，分辨率為1ms?？梢詳U(kuò)展3塊通信模塊和一塊信號(hào)板，CPU可以用信號(hào)板擴(kuò)展一路模擬量輸出或高速數(shù)字量輸入/輸出。1.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范84CPU的共性：1.2S7-1200的硬件——CP1.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范版本電源電壓DI輸入電壓DO輸出電壓DO輸出電流DC/DC/DCDC24VDC24VDC24V0.5A,MOSFETDC/DC/RelayDC24VDC24VDC530VAC5250V2A,DC30W/AC200WAC/DC/RelayAC85264VDC24VDC530VAC5250V2A,DC30W/AC200WCPU的3種版本：851.2S7-1200的硬件——CPU模塊技術(shù)規(guī)范版本1.2S7-1200的硬件——CPU1214CAC/DC/Relay的外部接線圖861.2S7-1200的硬件——CPU1214CAC1.2S7-1200的硬件——CPU1214CDC/DC/DC的外部接線圖871.2S7-1200的硬件——CPU1214CDC1.2S7-1200的硬件——CPU1214CDC/DC/Relay的外部接線圖881.2S7-1200的硬件——CPU1214CDC1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB(signalboard)通過(guò)信號(hào)板可以給CPU增加I/O。SB連接在CPU的前端。具有4個(gè)數(shù)字量I/O（2xDC輸入和2xDC輸出）的SB具有1路模擬量輸出的SB891.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB(signa1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1221接線圖901.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1221接線1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1222接線圖911.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1222接線1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1223接線圖921.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB1223接線1.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB12321x模擬量輸出接線圖931.2S7-1200的硬件——信號(hào)板SB12321.2S7-1200的硬件——信號(hào)模塊SM(signalmodule)可以使用信號(hào)模塊給CPU增加附加功能。信號(hào)模塊連接在CPU右側(cè)。941.2S7-1200的硬件——信號(hào)模塊SM(sig1.2S7-1200的硬件——數(shù)字量I/O可以選用8點(diǎn)、16點(diǎn)和32點(diǎn)的數(shù)字量輸入/輸出模塊，來(lái)滿足不同的控制需要。951.2S7-1200的硬件——數(shù)字量I/O可以選用8點(diǎn)1.2S7-1200的硬件——模擬量I/O在工業(yè)控制中，某些輸入量(溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速等)是模擬量，某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和變頻器等)要求PLC輸出模擬量信號(hào)，而PLC的CPU只能處理數(shù)字量。模擬量I/O模塊的任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)A/D和D/A。模擬量首先被傳感器和變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電壓或電流，例如420mA，15V，010V，PLC用模擬量輸入模塊的A/D轉(zhuǎn)換器將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。帶正負(fù)號(hào)的電流或電壓在A/D轉(zhuǎn)換后用二進(jìn)制補(bǔ)碼來(lái)表示。模擬量輸出模塊的D/A轉(zhuǎn)換器將PLC中的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流，再去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。A/D和D/A的二進(jìn)制位數(shù)反映了它們的分辨率，位數(shù)越多，分辨率越高。961.2S7-1200的硬件——模擬量I/O在工業(yè)控制中1.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接口1/3實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)是現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展的趨勢(shì)，PROFINET是基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線，是開(kāi)放式的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它使工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展到了控制網(wǎng)絡(luò)最底層的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。S7-1200與編程計(jì)算機(jī)的通信971.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接1.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接口2/3S7-1200與精簡(jiǎn)系列面板的通信981.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接1.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接口3/3利用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)CSM1277進(jìn)行多設(shè)備的連接991.2S7-1200的硬件——集成的PROFINET接1.2S7-1200的硬件——通信模塊(Communicationmodule)1/2有兩種通信模塊：CM1241RS232和CM1241RS485CPU最多支持3個(gè)通信模塊各CM連接在CPU的左側(cè)（或連接到另一CM的左側(cè)）1001.2S7-1200的硬件——通信模塊(Commun1.2S7-1200的硬件——通信模塊(Communicationmodule)2/2在編程接口模式下利用CM1241進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接1011.2S7-1200的硬件——通信模塊(CommunSIMATICSTEP7Basic是西門子公司開(kāi)發(fā)的高集成度工程組態(tài)系統(tǒng)，包括面向任務(wù)的HMI智能組態(tài)軟件SIMATICWinccBasic。上述兩個(gè)軟件集成在一起，也稱為TIA(TotallyIntegratedAutomation，全集成自動(dòng)化)Portal，它提供了直觀易用的編輯器，用于對(duì)S7-1200和精簡(jiǎn)系列面板進(jìn)行高效組態(tài)。除了支持編程以外，STEP7Basic還為硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、診斷等提供通用的工程組態(tài)框架。STEP7Basic提供了兩種編程語(yǔ)言(LAD和FBD)。有兩種視圖：Portal(門戶)視圖，可以概覽自動(dòng)化項(xiàng)目的所有任務(wù)；項(xiàng)目視圖，將整個(gè)項(xiàng)目(包括PLC和HMI)按多層結(jié)構(gòu)顯示在項(xiàng)目樹(shù)中。1.3編程工具STEP7Basic——特點(diǎn)102SIMATICSTEP7Basic是西門子公司開(kāi)發(fā)的1.3編程工具STEP7Basic——典型的自動(dòng)化系統(tǒng)1/2典型的自動(dòng)化系統(tǒng)包含以下內(nèi)容：借助程序來(lái)控制過(guò)程的PLC；用來(lái)操作和可視化過(guò)程的HMI設(shè)備。1031.3編程工具STEP7Basic——典型的自動(dòng)化系1.3編程工具STEP7Basic——典型的自動(dòng)化系統(tǒng)2/2TIAPortal可用來(lái)幫助您創(chuàng)建自動(dòng)化系統(tǒng)，關(guān)鍵的組態(tài)步驟為：創(chuàng)建項(xiàng)目配置硬件聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)PLC編程組態(tài)可視化加載組態(tài)數(shù)據(jù)使用在線和診斷功能1041.3編程工具STEP7Basic——典型的自動(dòng)化系1.3編程工具STEP7Basic——工程組態(tài)系統(tǒng)可以使用TIAPortal在同一個(gè)工程組態(tài)系統(tǒng)中組態(tài)PLC和可視化。所有數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在一個(gè)項(xiàng)目中，STEP7和WinCC不是單獨(dú)的程序，而是可以訪問(wèn)公共數(shù)據(jù)庫(kù)。所有數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在一個(gè)公共的項(xiàng)目文件中。1051.3編程工具STEP7Basic——工程組態(tài)系統(tǒng)可1.3編程工具STEP7Basic——數(shù)據(jù)管理在TIAPortal中，所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在一個(gè)項(xiàng)目中。修改后的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)（如變量）會(huì)在整個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)(甚至跨越多臺(tái)設(shè)備)自動(dòng)更新。1061.3編程工具STEP7Basic——數(shù)據(jù)管理在T1.3編程工具STEP7Basic——界面總覽任務(wù)卡詳細(xì)視圖工作區(qū)巡視區(qū)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)概覽區(qū)編輯器欄1071.3編程工具STEP7Basic——界面總覽任務(wù)卡1.3編程工具STEP7Basic——?jiǎng)?chuàng)建新項(xiàng)目“項(xiàng)目”“新建”，出現(xiàn)“創(chuàng)建新項(xiàng)目”對(duì)話框：1081.3編程工具STEP7Basic——?jiǎng)?chuàng)建新項(xiàng)目“項(xiàng)1.3編程工具STEP7Basic——添加新設(shè)備雙擊項(xiàng)目樹(shù)中的“添加新設(shè)備”：1091.3編程工具STEP7Basic——添加新設(shè)備雙擊1.3編程工具STEP7Basic——參數(shù)設(shè)置“選項(xiàng)”“設(shè)置”：1101.3編程工具STEP7Basic——參數(shù)設(shè)置“選項(xiàng)1.4硬件組態(tài)——組態(tài)的任務(wù)設(shè)備組態(tài)(configuring)的任務(wù)就是在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)編輯器中生成一個(gè)與實(shí)際的硬件系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的模擬系統(tǒng)，包括系統(tǒng)中的設(shè)備(PLC和HMI)，PLC各模塊的型號(hào)、訂貨號(hào)和版本。模塊的安裝位置和設(shè)備之間的通信連接，都應(yīng)與實(shí)際的硬件系統(tǒng)完全相同。此外還應(yīng)設(shè)置模塊的參數(shù)，即給參數(shù)賦值，或稱為參數(shù)化。自動(dòng)化系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU比較組態(tài)時(shí)生成的虛擬系統(tǒng)和實(shí)際的硬件系統(tǒng)，如果兩個(gè)系統(tǒng)不一致，將采取相應(yīng)的措施。1111.4硬件組態(tài)——組態(tài)的任務(wù)設(shè)備組態(tài)(configur1.4硬件組態(tài)——添加模塊在硬件組態(tài)時(shí)，需要將I/O模塊或通信模塊放置到工作區(qū)的機(jī)架的插槽內(nèi)：用“拖放”的方法放置硬件對(duì)象；用“雙擊”的方法放置硬件對(duì)象。1121.4硬件組態(tài)——添加模塊在硬件組態(tài)時(shí)，需要將I/O模塊1.4硬件組態(tài)——過(guò)濾器如果激活了硬件目錄的過(guò)濾器功能，則硬件目錄只顯示與工作區(qū)有關(guān)的硬件。例如用設(shè)備視圖打開(kāi)PLC的組態(tài)畫面時(shí)，則硬件目錄不顯示HMI，只顯示PLC的模塊。1131.4硬件組態(tài)——過(guò)濾器如果激活了硬件目錄的過(guò)濾器功能，1.4硬件組態(tài)——?jiǎng)h除硬件組件可以刪除設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖中的硬件組態(tài)組件，被刪除的組件的地址可供其他組件使用。不能單獨(dú)刪除CPU和機(jī)架，只能在網(wǎng)絡(luò)視圖或項(xiàng)目樹(shù)中刪除整個(gè)PLC站。刪除硬件組件后，可以對(duì)硬件組態(tài)進(jìn)行編譯。編譯時(shí)進(jìn)行一致性檢查，如果有錯(cuò)誤將會(huì)顯示錯(cuò)誤信息，應(yīng)改正錯(cuò)誤后重新進(jìn)行編譯。1141.4硬件組態(tài)——?jiǎng)h除硬件組件可以刪除設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖1.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配1/3添加了CPU、信號(hào)板或信號(hào)模塊后，他們的I/O地址是自動(dòng)分配的。選中“設(shè)備概覽”，可以看到CPU集成的I/O模板、信號(hào)板、信號(hào)模塊的地址。1151.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配1/3添加1.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配2/3選中模塊，通過(guò)巡視窗口的“I/O地址/硬件標(biāo)識(shí)符”，可以修改模塊的地址：也可以直接在設(shè)備概覽中修改：1161.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配2/3選中1.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配3/3DI/DO的地址以字節(jié)為單位分配，沒(méi)有用完一個(gè)字節(jié)，剩余的位也不能作它用。AI/AO的地址以組為單位分配，每一組有兩個(gè)輸入/輸出點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)(通道)占一個(gè)字或兩個(gè)字節(jié)。建議不要修改自動(dòng)分配的地址。1171.4硬件組態(tài)——信號(hào)模塊和信號(hào)板的地址分配3/3DI1.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置1/2選中設(shè)備視圖中的CPU、信號(hào)模塊或信號(hào)板，然后選中巡視窗口，設(shè)置輸入端的濾波器時(shí)間常數(shù)：1181.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置1/2選中設(shè)備1.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置2/2可以激活輸入點(diǎn)的上升沿和下降沿中斷功能，以及設(shè)置產(chǎn)生中斷時(shí)調(diào)用的硬件中斷OB：激活輸入端的脈沖捕捉(PulseCatch)功能，即暫時(shí)保持窄脈沖的ON狀態(tài)，直到下一次刷新輸入過(guò)程映像1191.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置2/2可以激活1.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置選擇在CPU進(jìn)入STOP時(shí)，數(shù)字量輸出保持最后的值，或使用替換值。選擇“使用替換值”，可以設(shè)置替換值：選中復(fù)選框表示替換值為1，反之為01201.4硬件組態(tài)——數(shù)字量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置選擇在CPU進(jìn)入1.4硬件組態(tài)——模擬量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置積分時(shí)間越長(zhǎng)，精度越高，快速性越差，干擾抑制頻率越低；為了抑制工頻干擾，積分時(shí)間一般選擇20ms

測(cè)量種類和范圍

濾波用平均值數(shù)字濾波來(lái)實(shí)現(xiàn)，濾波等級(jí)越高，模擬值越穩(wěn)定，但快速性越差

是否啟用超出上限值或低于下限值時(shí)的診斷功能

1211.4硬件組態(tài)——模擬量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置積分時(shí)間越長(zhǎng)，精1.4硬件組態(tài)——模擬量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置激活電壓輸出的短路診斷功能

激活電流輸出的斷路診斷功能

超出上限值32511或下限值-32512的診斷功能

CPU進(jìn)入STOP時(shí)輸出點(diǎn)的值

模擬量輸出類型(電壓或電流)和范圍

1221.4硬件組態(tài)——模擬量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置激活電壓輸出的短1.4硬件組態(tài)——模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值表示1/2模擬量輸入輸出模塊中模擬量對(duì)應(yīng)的數(shù)字稱為模擬值，模擬值用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼(整數(shù))表示。最高位(第16位)為符號(hào)位，正數(shù)的符號(hào)位為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1。模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)值的位數(shù)如果小于16，則自動(dòng)左移，使其符號(hào)位在16位字的最高位，未使用的低位則填入0，稱為“左對(duì)齊”。設(shè)模擬量的精度為12位加符號(hào)位，左移3位后，相對(duì)于實(shí)際的模擬值被乘以8。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于模擬量的量程與移位處理后的數(shù)字的關(guān)系是固定的，與左對(duì)齊之前的轉(zhuǎn)換值無(wú)關(guān)，便于后續(xù)的處理。1231.4硬件組態(tài)——模