《工業(yè)控制技術(shù)》高職全套教學(xué)課件

工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)研全套可編輯PPT課件0101-工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)研0102-西門子S71200安裝和接線0103-博途V16和PLCSIMV16安裝0104-單燈控制程序編程實現(xiàn)0201-電動機連續(xù)運行控制0202-電動機正反轉(zhuǎn)運行控制0203-電動機順序啟動控制0301-Y軸步進電機軸工藝對象組態(tài)0302-X軸伺服電機的控制0303-倉儲位置手動校準(zhǔn)設(shè)置0304-物料入庫流程控制0401-MCGS嵌入版組態(tài)軟件安裝0402-智能裝配生產(chǎn)線監(jiān)控畫面設(shè)計0403-智能裝配生產(chǎn)線監(jiān)控數(shù)據(jù)處理0501-S71200之間的S7通信0502-S71200之間的TCP通信0503-S71200之間的UDP通信0601-智能裝配生產(chǎn)線設(shè)計0602-工業(yè)控制技術(shù)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)研指示燈點動控制任務(wù)1全套可編輯PPT課件01認知工業(yè)控制系統(tǒng)02PLC03工業(yè)組態(tài)軟件04任務(wù)練習(xí)一認知工業(yè)控制系統(tǒng)一、認知工業(yè)控制系統(tǒng)工業(yè)控制（IndustrialControl）是指使用計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、電氣手段，使工廠的生產(chǎn)和制造過程更加自動化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。工業(yè)控制系統(tǒng)（IndustrialControlSystems，ICS）是由各種自動化控制組件以及對實時數(shù)據(jù)進行采集、監(jiān)測的過程控制組件共同構(gòu)成的確保工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施自動化運行、過程控制與監(jiān)控的業(yè)務(wù)流程管控系統(tǒng)。在工業(yè)領(lǐng)域中使用的工業(yè)控制系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）。企業(yè)工業(yè)控制系統(tǒng)功能層次圖一、認知工業(yè)控制系統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)關(guān)系生產(chǎn)設(shè)備的運行、人員的健康安全、生態(tài)環(huán)境的保護以及國民經(jīng)濟的影響，有著特殊的要求：性能要求，實時性高；可靠性要求，復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，選用可靠性高的設(shè)備，可選冗余系統(tǒng)或組件，做好檢修計劃，降低非預(yù)期停機；風(fēng)險管理要求，強化人員、環(huán)境、設(shè)備、產(chǎn)品、知識產(chǎn)權(quán)等風(fēng)險管理；安全管理要求，數(shù)據(jù)上網(wǎng)，安全意識薄弱，工業(yè)控制系統(tǒng)安全影響巨大；技術(shù)支持要求，專業(yè)性強；系統(tǒng)生命周期要求，一般為10-20年，工藝和設(shè)備逐漸優(yōu)化。一、認知工業(yè)控制系統(tǒng)一、工業(yè)控制系統(tǒng)2019年中國工業(yè)自動化控制市場規(guī)模達到1865億元，較2018年增長1.8%，根據(jù)工控網(wǎng)預(yù)測，2022年將達到2085億元。2010-2022年中國工業(yè)自動化控制市場規(guī)模及發(fā)展預(yù)測（單位：億元）工業(yè)控制行業(yè)的發(fā)展前景：國家產(chǎn)業(yè)政策大力支持工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)、智能制造的發(fā)展中國人口紅利優(yōu)勢正在喪失，人力成本提高促進對工控產(chǎn)品的需求產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展帶來新的發(fā)展機遇國外封鎖促使國產(chǎn)技術(shù)的提升一、認知工業(yè)控制系統(tǒng)二PLC二、PLC可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC），一種具有微處理器的用于自動化控制的數(shù)字運算控制器，可以將控制指令隨時載入內(nèi)存進行儲存與執(zhí)行。（一）PLC硬件結(jié)構(gòu)PLC硬件結(jié)構(gòu)二、PLC（二）PLC硬件結(jié)構(gòu)PLC是周期循環(huán)掃描執(zhí)行，掃描過程分為內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。PLC工作過程二、PLC（三）PLC分類可按結(jié)構(gòu)形式，分為整體式和模塊式；或者按功能不同，分為低檔、中檔和高檔。但在工程實際中，最常見的分類是按I/O點數(shù)的多少進行分類。續(xù)表PLCI/O點數(shù)CPU數(shù)用途主要品牌型號小型<

256點單CPU多用于單機控制或小型系統(tǒng)的控制德國西門子的S7200、S7200smart、S7-1200，日本三菱的FX系列，美國AB的MicroLogix控制器，施耐德的M100、M200系列，歐姆龍的CP、CQM1H、CJ1M系列，和利時的LM系列中型<

2048點雙CPU多用于設(shè)備直接控制，可對多個下一級PLC進行監(jiān)控德國西門子的S7300、S71500，日本三菱的L系列，美國AB的CompactLogix控制器，施耐德的M340、Premium系列，歐姆龍的C200H、CJ1、CS1系列，和利時的LE系列大型≥2048點多CPU多用于較復(fù)雜的算術(shù)運算，還可完成復(fù)雜的矩陣運算德國西門子的S7400、S71500，日本三菱的Q系列，美國AB的ControlLogix控制器，施耐德的Quantumn系列，歐姆龍的CV、CS1D系列，和利時的LK系列三工業(yè)組態(tài)軟件三、工業(yè)組態(tài)軟件（一）工業(yè)組態(tài)軟件又稱工業(yè)組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是指數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，也是指在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境。其主要功能：畫面功能（GraphicsSystem）：監(jiān)視底層設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝流程等。消息系統(tǒng)（MessageSystem）：存儲、顯示消息/報警/故障，以便查看、追蹤。歸檔系統(tǒng)（ArchivingSystem）：保存、管理歷史數(shù)據(jù)，方便日后追述，查詢。報表系統(tǒng)（ReportSystem）：可對組態(tài)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)及外部數(shù)據(jù)生成報表。腳本系統(tǒng)（ScriptProcessing）：支持VB腳本和C腳本等，自己開發(fā)一些專用的功能。過程通訊（ProcessCommunications）：和PLC等底層設(shè)備進行通訊。標(biāo)準(zhǔn)接口（StandardInterfaces）：提供第三方設(shè)備的交互接口，允許進行數(shù)據(jù)讀寫。編程接口（ProgrammingInterfaces）：提供編程接口，方便用戶進行功能擴展。用戶管理：自由組態(tài)用戶組和管理權(quán)限，只有授權(quán)的用戶才能進行制定的操作。三、工業(yè)組態(tài)軟件（二）工業(yè)組態(tài)軟件的設(shè)計流程前期準(zhǔn)備工作。組態(tài)前，應(yīng)首先確定測點清單、控制運算方案、系統(tǒng)硬件配置。建立目標(biāo)工程。組態(tài)前，定義一個工程名，建立起了該工程的數(shù)據(jù)目錄。系統(tǒng)組態(tài)設(shè)備。通過系統(tǒng)配置組態(tài)軟件圖形化完成應(yīng)用系統(tǒng)的硬件配置。數(shù)據(jù)庫組態(tài)。定義和編輯系統(tǒng)各站的點信息，這是形成整個應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。圖形、報表組態(tài)。圖形組態(tài)包括背景圖定義和動態(tài)點定義，其中動態(tài)點動態(tài)顯示其實時值或歷史變化情況。通過把圖形文件連入系統(tǒng)，就可實現(xiàn)圖形的顯示和切換。編譯生成。系統(tǒng)聯(lián)編功能連接形成系統(tǒng)庫，系統(tǒng)包括實時庫（常變化項）和參數(shù)庫（不常變化項）兩個部分組成。服務(wù)器包含了所有的數(shù)據(jù)庫信息，現(xiàn)場控制站上只包含該站相關(guān)的點和方案頁信息。系統(tǒng)下裝。應(yīng)用系統(tǒng)生成完畢后，應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)庫、圖形和報表文件通過網(wǎng)絡(luò)下裝在服務(wù)器和操作員站。四任務(wù)練習(xí)四、任務(wù)練習(xí)回顧練習(xí)完成一個工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)研，編制《工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)查表》。思考題PLC和DCS有什么區(qū)別？工業(yè)控制系統(tǒng)的組成；工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)研S7-1200安裝和接線S71200安裝和接線指示燈點動控制任務(wù)201S7-1200PLC硬件02S7-1200安裝和拆卸03S7-1200接線04任務(wù)練習(xí)一S7-1200PLC硬件S7-1200是西門子公司的新一代小型PLC，它集成了以太網(wǎng)接口和很強的工藝功能，編程軟件STEP7Basic集成了用于人機界面組態(tài)的WinCCBasic，硬件和網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)、編程和監(jiān)控均采用圖形化的方式。一、S7-1200PLC硬件①電源接口。②存儲卡插槽（上部保護蓋下面）。③可拆卸用戶接線連接器（上下保護蓋下面）。④板載I/O狀態(tài)LED。⑤Profinet連接器，RJ45。一、S7-1200PLC硬件（一）CPUS7-1200CPU將微處理器、集成電源、輸入輸出電路、Profinet、高速運動控制I/O集成到一起，構(gòu)成功能強大的控制器。S7-1200CPU擴展功能①通信模塊CM或通信處理器CP②CPU③信號板SB④信號模塊SM一、S7-1200PLC硬件（二）信號板信號板SB可為CPU提供附加I/O，SB連接在CPU的前端，CPU最多連接1塊信號板。信號板包括數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入/輸出、熱電偶和熱電阻模擬量輸入、模擬量輸入、模擬量輸出、RS485通信信號板。S7-1200信號板連接一、S7-1200PLC硬件（三）通信模塊通信相關(guān)的模塊包括通信模塊（CM）和通信處理器（CP），用于增加CPU的通信接口。S7-1200CPU的通信模塊CM或通信處理器CP擴展在CPU的左側(cè)（或連接到另一CM或CP的左側(cè)），而且最多支持三個CM或CP的擴展。利用CM模塊可以支持PROFIBUS或RS232/RS485（支持PtP通信、Modbus通信或USS通信）或者AS-i主站通信，主要有CM1241、緊湊型交換機模塊CSM1277、CM1243-5PROFIBUSDP主站模塊、CM1242-5PROFIBUSDP從站模塊。利用CP模塊可以提供其它通信類型的功能，例如通過GPRS、IEC、DNP3或WDC網(wǎng)絡(luò)連接到CPU，主要有CP1242-7GPRS模塊、CP1243-1以太網(wǎng)通信處理器。一、S7-1200PLC硬件（四）信號模塊信號模塊SM可為CPU增加其他功能，SB連接在CPU的右側(cè)。多達12種信號模塊可連接到擴展能力最高的CPU，但最多連接8塊信號模塊。型號說明說明SM1221數(shù)字量輸入信號模塊DI8×24V、DI16×24VSM1222數(shù)字量輸出信號模塊DQ8×RLY、DQ8×RLY（雙態(tài)）①、DQ16×RLY、DQ8×24V、DQ16×24V、DQ16×24V漏型②SM1223數(shù)字量直流輸入/輸出信號模塊DI8×24V、DQ8×RLYDI8×24V、DQ8×24VDI16×24V、DQ16×RLYDI16×24V、DQ16×24VDI16×24V、DQ16×24V漏型

SM1231模擬量輸入信號模塊AI4×13位、AI8×13位、AI4×16位SM1232模擬量輸出信號模塊AQ2×14位、AQ4×14位SM1231熱電偶和熱電阻模擬量輸入模塊AI4×16位熱電偶、AI8×16位熱電偶、AI4×16位熱電阻、AI8×16位熱電阻SM1234模擬量輸入輸出信號模塊AI4×13位、AQ2×14位二S7-1200安裝和拆卸S7-1200可安裝在面板或標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上，并可以水平或垂直安裝。S7-1200被設(shè)計為自然對流冷卻，在設(shè)備上下方、以及模塊前端與機柜內(nèi)壁至少流程25mm的間隙，并應(yīng)給S7-1200留出足夠的空隙方便接線。二、S7-1200安裝和拆卸（一）CPU安裝和拆卸CPU面板安裝安裝步驟①準(zhǔn)備M4安裝孔，確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電；②從模塊上掰出安裝卡夾，確保CPU上部和下部的DIN導(dǎo)軌卡夾都處于伸出位置；③使用帶彈簧和平墊圈的M4螺釘將模塊固定到面板上，不要使用平頭螺釘。二、S7-1200安裝和拆卸CPU導(dǎo)軌安裝安裝步驟①確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電；②安裝DIN導(dǎo)軌，每隔75毫米將導(dǎo)軌固定到安裝板上；③將CPU掛到DIN導(dǎo)軌上方；④拉出CPU下方的DIN導(dǎo)軌卡夾，以便能將CPU安裝到導(dǎo)軌上；⑤向下轉(zhuǎn)動CPU，使其在導(dǎo)軌上就位；⑥推入卡夾，將CPU鎖定到導(dǎo)軌上。二、S7-1200安裝和拆卸CPU面板安裝拆卸步驟①確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電；②把從CPU斷開I/O連接器、接線和電纜；③將CPU和所有相連的通信模塊作為一個完整單元拆卸，所有信號模塊應(yīng)保持安裝狀態(tài)；④如果信號模板SM已連接到CPU，則需要縮回總線連接器（將螺絲刀放到信號模塊上方的小接頭旁，向下按使連接器與CPU相分離，將小接頭完全滑到右側(cè)）；⑤拉出DIN導(dǎo)軌卡夾從導(dǎo)軌上松開CPU，向上轉(zhuǎn)動CPU使其脫離導(dǎo)軌，然后從系統(tǒng)中卸下CPU。二、S7-1200安裝和拆卸（二）SB安裝和拆卸信號板SB安裝安裝步驟①確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電。②卸下CPU上部和下部的端子板蓋板。③將螺絲刀插入CPU上部接線盒蓋背面的槽中。④輕輕將蓋直接撬起并從CPU上卸下。⑤將模塊直接向下放入CPU上部的安裝位置中。⑥用力將模塊壓入該位置直到卡入就位。⑦重新裝上端子板蓋子。二、S7-1200安裝和拆卸（二）SB安裝和拆卸拆卸步驟①確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電。②卸下CPU上部和下部的端子板蓋板。③用螺絲刀輕輕分離以卸下信號板連接器（如已安裝）。④將螺絲刀插入模塊上部的槽中，輕輕將模塊撬起使其與CPU分離。⑤不使用螺絲刀，將模塊直接從CPU上部的安裝位置中取出。⑥將蓋板重新裝到CPU上。⑦重新裝上端子板蓋子。信號板SB拆卸二、S7-1200安裝和拆卸（三）SM安裝和拆卸安裝CPU之后安裝SM在安裝CPU之后安裝SM，步驟①確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電。②卸下CPU右側(cè)的連接器蓋，將螺絲刀插入蓋上方的插槽中，將其上方的蓋輕輕撬出并卸下蓋。③收好蓋以備再次使用。二、S7-1200安裝和拆卸（三）SM安裝和拆卸將SM連接到CPU，步驟①將SM裝在CPU旁邊②將SM掛到DIN導(dǎo)軌上方③拉出下方的DIN導(dǎo)軌卡夾以便將SM安裝到導(dǎo)軌上將SM連接到CPU④向下轉(zhuǎn)動CPU旁的SM使其就位并推入下方的卡夾將SM鎖定到導(dǎo)軌上二、S7-1200安裝和拆卸（三）SM安裝和拆卸為SM建立了機械和電氣連接伸出總線連接器即為SM建立了機械和電氣連接，步驟①將螺絲刀放到SM上方的小接頭旁。②將小接頭滑到最左側(cè)，使總線連接器伸到CPU中，要接著信號模塊再安裝信號模塊，請按照相同的步驟操作。二、S7-1200安裝和拆卸（四）CM或CP安裝和拆卸CM或CP安裝安裝步驟①確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電。②卸下CPU左側(cè)的總線蓋，將螺絲刀插入總線蓋上方的插槽中，輕輕撬出上方的蓋。③卸下總線蓋。收好蓋以備再次使用④將CM或CP連接到CPU上，使CM的總線連接器和接線柱與CPU上的孔對齊，用力將兩個單元壓在一起直到接線柱卡入到位。⑤將CPU和CP安裝到DIN導(dǎo)軌或面板上。二、S7-1200安裝和拆卸（四）CM或CP安裝和拆卸CM或CP拆卸拆卸步驟①確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電。②拆除CPU和CM上的I/O連接器和所有接線及電纜。③對于DIN導(dǎo)軌安裝，將CPU和CM上的下部DIN導(dǎo)軌卡夾掰到伸出位置。④從DIN導(dǎo)軌或面板上卸下CPU和CM。⑤用力抓住CPU和CM，并將它們分開。二、S7-1200安裝和拆卸（五）拆卸和重新安裝端子板連接器安裝連接器安裝步驟①確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電。②使連接器與單元上的插針對齊。③將連接器的接線邊對準(zhǔn)連接器座沿的內(nèi)側(cè)。④用力按下并轉(zhuǎn)動連接器直到卡入到位，仔細檢查以確保連接器已正確對齊并完全嚙合。二、S7-1200安裝和拆卸（五）拆卸和重新安裝端子板連接器拆卸連接器拆卸步驟①確保CPU及S7-1200設(shè)備斷電。②查看連接器的頂部并找到可插入螺絲刀頭的槽。③將螺絲刀插入槽中。④輕輕撬起連接器頂部使其與CPU分離，連接器從夾緊位置脫離。⑤抓住連接器并將其從PU上卸下。三S7-1200接線三、S7-1200接線（一）接線準(zhǔn)則件要維持S7-1200低壓電路的安全特性，到通信端口、模擬電路以及所有24VDC額定電源和I/O電路的外部連接必須由合格的電源供電，該電源必須滿足各種標(biāo)準(zhǔn)對SELV、PELV、2類、限制電壓或受限電源的要求。三、S7-1200接線（二）CPU接線24V傳感器電源輸出，為獲得更好的抗噪聲效果，即使未使用傳感器電源，可將“M”連接到機殼接地。四任務(wù)練習(xí)四、任務(wù)練習(xí)回顧練習(xí)完成S71200的安裝和接線。思考題S71200和S7300有什么區(qū)別？S7-1200包括哪些組件？西門子S71200安裝與接線博途V16安裝博途V16安裝指示燈點動控制任務(wù)301博途軟件02安裝博途V1603任務(wù)練習(xí)一博途軟件TIA博途（TotallyIntegratedAutomationPortal）軟件為全集成自動化的實現(xiàn)提供了統(tǒng)一的工程平臺，是西門子工業(yè)自動化集團發(fā)布的一款全新的全集成自動化軟件。它是業(yè)內(nèi)首個采用統(tǒng)一的工程組態(tài)和軟件項目環(huán)境的自動化軟件，幾乎適用于所有自動化任務(wù)。一、博途軟件一、博途軟件（一）STEP7（TIAPortal）STEP7（TIAPortal）工程組態(tài)軟件用于組態(tài)SIMATIC控制器系列S7-1200、S7-1500、S7-300/400和各種軟件控制器（WinAC）。STEP7（TIAPortal）有2種版本，具體使用取決于可組態(tài)的控制器系列：STEP7Basic，用于組態(tài)S7-1200。STEP7Professional，用于組態(tài)S7-1200、S7-1500、S7-300/400和軟件控制器（WinAC）。一、博途軟件（二）WinCC（TIAPortal）WinCC（TIAPortal）是使用WinCCRuntimeAdvanced或SCADA系統(tǒng)WinCCRuntimeProfessional可視化軟件組態(tài)SIMATIC面板、SIMATIC工業(yè)PC以及標(biāo)準(zhǔn)PC的工程組態(tài)軟件。WinCC（TIAPortal）有4種版本，具體使用取決于可組態(tài)的操作員控制系統(tǒng)：WinCCBasic，用于組態(tài)精簡系列面板，包含在每款STEP7Basic和STEP7Professional產(chǎn)品中。WinCCComfort，用于組態(tài)所有面板（包括精智面板和移動面板）。WinCCAdvanced，用于通過WinCCRuntimeAdvanced可視化軟件組態(tài)所有面板和PCWinCCRuntimeAdvanced一個是基于PC單站系統(tǒng)的可視化軟件。WinCCProfessional，用于使用WinCCRuntimeAdvanced或SCADA系統(tǒng)WinCCRuntimeProfessional組態(tài)面板和PC。WinCCRuntimeProfessional是一種用于構(gòu)建組態(tài)范圍從單站系統(tǒng)到多站系統(tǒng)（包括標(biāo)準(zhǔn)客戶端或Web客戶端）的SCADA系統(tǒng)。二安裝博途V16二、安裝博途V16（一）安裝博途V16的要求WinCCBasic，用于組態(tài)精簡系列面板，包含在每款STEP7Basic和STEP7Professional產(chǎn)品中。處理器：Corei5-6440EQ3.4GHz或者相當(dāng)。硬件條件內(nèi)存：16GB或者更多（對于大型項目，為32GB）。硬盤：SSD，配備至少50GB的存儲空間。圖形分辨率：最小

1920x1080。顯示器：15.6“寬屏顯示(1920x1080）。Windows7操作系統(tǒng)（64位）：家庭版、專業(yè)版、企業(yè)版、旗艦版。硬件條件Windows10操作系統(tǒng)（64位）：家庭版、專業(yè)版、企業(yè)版。WindowsServer（64位）：標(biāo)準(zhǔn)版。二、安裝博途V16（一）安裝博途V16的要求僅TIAPORTALV13SP1以后的項目才能升級到TIAPORTALV16。在STEP7V16中使用“項目>

項目移植…”功能，可將WINCCV7.5以上版本的項目移植到WINCCV16。在STEP7V16中使用“項目>

項目移植…”功能，可以將STEP7V5.4SP5以上版本的項目創(chuàng)建的項目移植到STEP7V16。WinCCflexible

和WinCC（TIA博途）可以同時安裝在同一臺電腦上。WinCC和WinCCTIAProfessional不能同時安裝在同一臺電腦上。二、安裝博途V16（二）安裝博途V16首先安裝.NetFramework3.5，重啟電腦。刪除注冊表中HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager下面的鍵值PendingFileRenameOperations，點擊“Start.exe”開始安裝，不用重啟計算機。二、安裝博途V16（二）安裝博途V16選擇安裝的組件；設(shè)置安裝目錄；接受許可協(xié)議中條款，并確認產(chǎn)品安全操作的安全信息；接受計算機上的安全和權(quán)限設(shè)置；博途V16的安裝時間約四五十分鐘；博途V16安裝完畢后，重新啟動Windows系統(tǒng)，并安裝上述軟件的密鑰。四任務(wù)練習(xí)四、任務(wù)練習(xí)回顧練習(xí)安裝博途V16。思考題博途V16有什么新的功能？博途V16的安裝條件？博途V16和PLCSIMV16安裝指示燈點動控制程序設(shè)計指示燈點動控制程序設(shè)計指示燈點動控制任務(wù)401創(chuàng)建S7-1200項目02PLC程序設(shè)計04HMI設(shè)計05程序調(diào)試03HMI組態(tài)06任務(wù)練習(xí)一S7-1200項目建立TIA博途軟件分為Portal視圖或者項目視圖，Portal視圖是面向任務(wù)的視圖，而項目視圖是項目各組件的視圖。一、創(chuàng)建S7-1200項目（一）PORTAL視圖創(chuàng)建新項目，添加新設(shè)備，選中“CPU1214CDC/DC/DC”，訂貨號“6ES7214-1AG40-0XB0”。一、創(chuàng)建S7-1200項目（二）項目視圖主要包括以下區(qū)域：①標(biāo)題欄，菜單欄和工具欄。②項目樹。③工作區(qū)內(nèi)。④任務(wù)卡。⑤詳細視圖。⑥巡視窗口。⑦切換到Portal視圖。⑧編輯器欄。⑨帶有進度顯示的狀態(tài)欄。二PLC程序設(shè)計二、PLC程序設(shè)計進入項目視圖，把項目樹展開，雙擊“PLC_1”→“程序塊”→“Main”，出現(xiàn)編程窗口。二、PLC程序設(shè)計選中和，按住左鍵拖入程序段1，并輸入變量M10.1和Q0.1，得到PLC程序。進入項目樹-PLC變量-顯示所有變量，把M10.1的變量名改為PLC_in，Q0.1的變量名改為PLC_out。三HMI組態(tài)三、HMI組態(tài)雙擊項目樹中的“添加新設(shè)備”，選中“PC系統(tǒng)”→“常規(guī)PC”→“PCStation”，添加一個PC工作站，用于HMI。雙擊項目樹中新增的“PCStation”→“設(shè)備組態(tài)”，在設(shè)備視圖中，右側(cè)選中“硬件目錄”→“SIMATICHMI應(yīng)用軟件”→“WinCCRTAdvanced”，以及“硬件目錄”→“通信模塊”→“常規(guī)IE”，將他們拖入PCStation的對應(yīng)插槽中三、HMI組態(tài)切換到網(wǎng)絡(luò)視圖，把PLC_1和PCStation的網(wǎng)口連接起來。在設(shè)備視圖中，鼠標(biāo)選中設(shè)備網(wǎng)口，切換到屬性頁面，分別設(shè)置PLC_1的以太網(wǎng)地址“”，子網(wǎng)掩碼“”；PCStation的以太網(wǎng)地址“”，子網(wǎng)掩碼“”。打開項目樹-HMI-連接，輸入HMI的IP地址“”，訪問點“S7ONLINE”，PLC的IP地址“”。當(dāng)后面把HMI變量與PLC變量關(guān)聯(lián)后，連接就自動建立。三、HMI組態(tài)打開項目樹-HMI-HMI變量-顯示所有變量，新建HMI變量“HMI_按鈕”和“HMI_顯示”，并將這二個變量與PLC的變量“PLC_in”和“PLC_out”關(guān)聯(lián)。四HMI設(shè)計四、HMI設(shè)計雙擊項目樹中的“PCStation”→“畫面”→“添加新畫面”，工作區(qū)彈出空白畫面。把右側(cè)“元素”→“按鈕”拖入空白畫面，輸入文本“啟動”，切換到屬性-事件，在單擊中添加函數(shù)-置位位，連接變量“HMI_按鈕”。同樣，“停止”按鈕，單擊中添加函數(shù)-復(fù)位位，連接變量“HMI_按鈕”。再把右側(cè)“基本對象”→“圓”拖入畫面，切換到屬性-動畫-顯示，雙擊中添加新動畫-外觀，連接變量“HMI_顯示”，把范圍1的背景色改為綠色。四、HMI設(shè)計雙擊左側(cè)項目樹-HMI-運行系統(tǒng)設(shè)置，把常規(guī)畫面中的全屏模式取消。五程序調(diào)試五、程序調(diào)試選中項目樹中的PLC，點擊鼠標(biāo)右鍵，選擇編譯-硬件（完全重建）、軟件（完全重建），完成硬件組態(tài)和軟件程序的編譯。五、程序調(diào)試點擊工具欄中的圖標(biāo)，啟動PLC仿真，在擴展下載到設(shè)備-接口子網(wǎng)的連接，選中“PI/NE_1”，點擊“開始搜索”，在選擇目標(biāo)設(shè)備中，會顯示已連接的PLC仿真器，同時閃爍LED變?yōu)槌壬?，再點擊“下載”-“裝載”-“完成”，實現(xiàn)將PLC程序下載到仿真PLC中。五、程序調(diào)試程序下載到仿真PLC中后，工具欄中圖標(biāo)轉(zhuǎn)至在線變成橙色，轉(zhuǎn)至離線為灰色。點擊PLCSIM仿真器，按下“RUN”，PLC切換到運行模式，RUN/STOP的指示燈由橙色變?yōu)榫G色。五、程序調(diào)試點擊工具欄中圖標(biāo)（啟用/禁用監(jiān)視），Main程序中的梯形圖中連通的路線為綠色，未通的路線為藍色。五、程序調(diào)試選中項目樹中的HMI，點擊鼠標(biāo)右鍵，選擇編譯-軟件（完全重建），完成HMI軟件程序的編譯。五、程序調(diào)試左側(cè)項目樹選擇HMI-畫面，點擊工具欄中圖標(biāo)（在PC上運行系統(tǒng)），啟動HMI仿真。點擊右側(cè)HMI畫面的啟動按鈕，左側(cè)的PLC程序中M10.1置位為1，線路導(dǎo)通，PLC輸出Q0.1得電1，指示燈變?yōu)榫G色。六任務(wù)練習(xí)六、任務(wù)練習(xí)回顧練習(xí)完成指示燈點動控制程序設(shè)計并調(diào)試。思考題PLCSIMV16上的按鈕RUN、STOP、PAUSE、MRES分別是有什么作用？HMI組態(tài)設(shè)計。指示燈點動控制程序設(shè)計電動機連續(xù)運行控制電動機連續(xù)運行控制電動機運行控制任務(wù)101S7-1200PLCCPU的存儲區(qū)04HMI的基本對象與元素02存儲單元的數(shù)據(jù)訪問05任務(wù)練習(xí)03位邏輯運算指令一S7-1200PLCCPU的存儲區(qū)S7-1200PLC的CPU提供了全局儲存器（包括輸入(I)、輸出(Q)和位存儲器(M)）、PLC變量表、數(shù)據(jù)塊(DB)、臨時存儲器（L）等，用于在執(zhí)行用戶程序期間存儲數(shù)據(jù)，CPU存儲區(qū)見表所示。一、S7-1200PLCCPU的存儲區(qū)存儲區(qū)說明I過程映像輸入在掃描周期開始時從物理輸入復(fù)制Q過程映像輸出在掃描周期開始時復(fù)制到物理輸出M位存儲器控制和數(shù)據(jù)存儲器L臨時存儲器存儲塊的臨時數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)僅在該塊的本地范圍內(nèi)有效DB數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)存儲器，同時也是FB的參數(shù)存儲器CPU存儲區(qū)一、S7-1200PLCCPU的存儲區(qū)全局儲存器：

CPU提供了各種專用存儲區(qū)，其中包括輸入(I)、輸出(Q)和位存儲器(M)。所有代碼塊可以無限制地訪問該儲存器。PLC變量表：在PLC變量表中，可以輸入特定存儲單元的符號名稱。這些變量為全局變量，用戶可使用應(yīng)用程序中有具體含義的名稱進行命名。數(shù)據(jù)塊(DB)：可在用戶程序中加入DB以存儲代碼塊的數(shù)據(jù)。從相關(guān)代碼塊開始執(zhí)行一直到結(jié)束，存儲的數(shù)據(jù)始終存在。“全局”DB存儲所有代碼塊均可使用的數(shù)據(jù)，而“背景”DB存儲特定FB的數(shù)據(jù)并且由FB的參數(shù)進行構(gòu)造。臨時存儲器：只要調(diào)用代碼塊，CPU的操作系統(tǒng)就會分配要在執(zhí)行塊期間使用的臨時或本地存儲器(L)。執(zhí)行完成后，CPU將重新分配本地存儲器，用于執(zhí)行其它代碼塊。二存儲單元的數(shù)據(jù)訪問二、存儲單元的數(shù)據(jù)訪問存儲區(qū)標(biāo)識符：如I、Q或M。要訪問的數(shù)據(jù)的大?。骸癇”表示Byte、“W”表示W(wǎng)ord、“D”表示

DWord。數(shù)據(jù)的起始地址：如字節(jié)3或字3。

每個存儲單元都有唯一的地址。用戶程序利用這些地址訪問存儲單元中的信息。絕對地址由以下元素組成：舉例說明：

存儲單元M3.4，存儲區(qū)和字節(jié)地址（M代表位存儲區(qū)，3代表Byte3）通過后面的句點（“.”）與位地址（位4）分隔，如圖所示。

存儲單元M3.4二、存儲單元的數(shù)據(jù)訪問I（過程映像輸入）CPU僅在每個掃描周期的循環(huán)OB執(zhí)行之前對外圍（物理）輸入點進行采樣，并將這些值寫入到輸入過程映像?？梢园次弧⒆止?jié)、字或雙字訪問輸入過程映像。允許對過程映像輸入進行讀寫訪問，但過程映像輸入通常為只讀。I存儲器的絕對地址見表所示。數(shù)據(jù)類型訪問格式舉例位I[字節(jié)地址].[位地址]I0.1字節(jié)、字或雙字I[大小][起始字節(jié)地址]IB4、IW5或ID12I存儲器的絕對地址二、存儲單元的數(shù)據(jù)訪問Q（過程映像輸出）CPU將存儲在輸出過程映像中的值復(fù)制到物理輸出點。可以按位、字節(jié)、字或雙字訪問輸出過程映像。過程映像輸出允許讀訪問和寫訪問。Q存儲器的絕對地址見表所示。Q存儲器的絕對地址數(shù)據(jù)類型訪問格式舉例位Q[字節(jié)地址].[位地址]Q0.1字節(jié)、字或雙字Q[大小][起始字節(jié)地址]QB4、QW5或QD12二、存儲單元的數(shù)據(jù)訪問M（位存儲區(qū)）

針對控制繼電器及數(shù)據(jù)的位存儲區(qū)（M存儲器）用于存儲操作的中間狀態(tài)或其它控制信息?？梢园次?、字節(jié)、字或雙字訪問位存儲區(qū)。M存儲器允許讀訪問和寫訪問。M存儲器的絕對地址見表所示。M存儲器的絕對地址數(shù)據(jù)類型訪問格式舉例位M[字節(jié)地址].[位地址]M0.1字節(jié)、字或雙字M[大小][起始字節(jié)地址]MB4、MW5或MD12二、存儲單元的數(shù)據(jù)訪問L（臨時存儲器）

CPU根據(jù)需要分配臨時存儲器。啟動代碼塊（對于OB）或調(diào)用代碼塊（對于FC或FB）時，CPU將為代碼塊分配臨時存儲器并將存儲單元初始化為0。臨時存儲器與M存儲器類似，主要區(qū)別是M存儲器在“全局”范圍內(nèi)有效，而臨時存儲器在“局部”范圍內(nèi)有效。CPU限定只有創(chuàng)建或聲明了臨時存儲單元的OB、FC或FB才可以訪問臨時存儲器中的數(shù)據(jù)。臨時存儲單元是局部有效的，其它代碼塊不會共享臨時存儲器，即使在代碼塊調(diào)用其它代碼塊時也是如此。例如：當(dāng)OB調(diào)用FC時，F(xiàn)C無法訪問對其進行調(diào)用的OB的臨時存儲器。二、存儲單元的數(shù)據(jù)訪問DB（數(shù)據(jù)塊）DB存儲器用于存儲各種類型的數(shù)據(jù)，其中包括操作的中間狀態(tài)或FB的其它控制信息參數(shù)，以及許多指令（如定時器和計數(shù)器）所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？梢园次?、字節(jié)、字或雙字訪問數(shù)據(jù)塊存儲器。讀/寫數(shù)據(jù)塊允許讀訪問和寫訪問。只讀數(shù)據(jù)塊只允許讀訪問，DB存儲器的絕對地址見表所示。DB存儲器的絕對地址數(shù)據(jù)類型訪問格式舉例位DB[數(shù)據(jù)塊編號].DBX[字節(jié)地址].[位地址]DB1.DBX2.3字節(jié)、字或雙字DB[數(shù)據(jù)塊編號].DB[大小][起始字節(jié)地址]DB1.DBB4、DB10.DBW2、DB20.DBD8三位邏輯運算指令三、位邏輯運算指令

博途V16的位邏輯運算指令包含常開觸點、常閉觸點、取反RLO、賦值、賦值取反、復(fù)位輸出、置位輸出等多達19個指令，見表所示。指令說明指令說明---||---常開觸點RS復(fù)位/置位觸發(fā)器---|/|---常閉觸點--|P|--掃描操作數(shù)的信號上升沿--|NOT|--取反RLO--|N|--掃描操作數(shù)的信號上升沿---()---賦值--(P)--在信號上升沿置位操作數(shù)--(/)--賦值取反--(N)--在信號下降沿置位操作數(shù)---(R)---復(fù)位輸出P_TRIG掃描RLO的信號上升沿---(S)---置位輸出N_TRIG掃描RLO的信號下降沿SET_BF置位位域R_TRIG檢查信號上升沿RESET_BF復(fù)位位域F_TRIG檢查信號下降沿SR置位/復(fù)位觸發(fā)器

位邏輯運算指令三、位邏輯運算指令---||---、---|/|---（常開觸點與常閉觸點）

常開觸點的激活取決于相關(guān)操作數(shù)的信號狀態(tài)。當(dāng)操作數(shù)的信號狀態(tài)為“1”時，常開觸點將關(guān)閉，輸出的信號狀態(tài)置位為輸入的信號狀態(tài)。當(dāng)操作數(shù)的信號狀態(tài)為“0”時，不會激活常開觸點，該指令輸出的信號狀態(tài)復(fù)位為“0”。

常閉觸點的激活取決于相關(guān)操作數(shù)的信號狀態(tài)。當(dāng)操作數(shù)的信號狀態(tài)為“1”時，常閉觸點將打開，該指令輸出的信號狀態(tài)復(fù)位為“0”。當(dāng)操作數(shù)的信號狀態(tài)為“0”時，不會啟用常閉觸點，將該輸入的信號狀態(tài)傳輸?shù)捷敵觥Ｅe例：

當(dāng)操作數(shù)“Tag_1”和“Tag_2”的信號狀態(tài)都為“1”或者操作數(shù)“Tag_5”的信號狀態(tài)為“0”，操作數(shù)“Tag_3”信號狀態(tài)為“1”。三、位邏輯運算指令NOT（取反RLO）

使用“取反RLO”指令，可對邏輯運算結(jié)果(RLO)的信號狀態(tài)進行取反。

如果該指令輸入的信號狀態(tài)為“1”，則指令輸出的信號狀態(tài)為“0”。如果該指令輸入的信號狀態(tài)為“0”，則輸出的信號狀態(tài)為“1”。舉例：

當(dāng)操作數(shù)“Tag_1”的信號狀態(tài)為“1”或者操作數(shù)“Tag_2”和“Tag_5”的信號狀態(tài)為“1”，操作數(shù)“Tag_3”信號狀態(tài)為“0”。三、位邏輯運算指令---()---、---(/)---（賦值與賦值取反）

使用“賦值”指令來置位指定操作數(shù)的位。如果線圈輸入的邏輯運算結(jié)果(RLO)的信號狀態(tài)為“1”，則將指定操作數(shù)的信號狀態(tài)置位為“1”。如果線圈輸入的信號狀態(tài)為“0”，則指定操作數(shù)的位將復(fù)位為“0”。

使用“賦值取反”指令，可將邏輯運算的結(jié)果(RLO)進行取反，然后將其賦值給指定操作數(shù)。線圈輸入的RLO為“1”時，復(fù)位操作數(shù)。線圈輸入的RLO為“0”時，操作數(shù)的信號狀態(tài)置位為“1”。舉例：

當(dāng)滿足以下任一條件時，操作數(shù)“Tag_6”的信號狀態(tài)為“1”。操作數(shù)“Tag_1”、“Tag_2”、“Tag_3”的信號狀態(tài)為“1”。操作數(shù)“Tag_5”的信號狀態(tài)為“0”，且“Tag_3”的信號狀態(tài)為“1”。

當(dāng)滿足以下任一條件時，操作數(shù)“Tag_4”的信號狀態(tài)為“0”。操作數(shù)“Tag_1”和“Tag_2”的信號狀態(tài)為“1”。操作數(shù)“Tag_5”的信號狀態(tài)為“0”。三、位邏輯運算指令---(R)---、---(S)---（復(fù)位輸出與置位輸出）使用“復(fù)位輸出”指令將指定操作數(shù)的信號狀態(tài)復(fù)位為“0”。使用“置位輸出”指令，可將指定操作數(shù)的信號狀態(tài)置位為“1”。舉例：

當(dāng)滿足以下任一條件時，可對操作數(shù)“Tag_4”進行復(fù)位，同時使操作數(shù)“Tag_6”置位。操作數(shù)“Tag_1”和“Tag_2”的信號狀態(tài)為“1”。操作數(shù)“Tag_5”的信號狀態(tài)為“0”。三、位邏輯運算指令SET_BF、RESET_BF（置位位域與復(fù)位位域）使用“置位位域”指令，可對從某個特定地址開始的多個位進行置位。使用“復(fù)位位域”指令復(fù)位從某個特定地址開始的多個位。舉例：

如果操作數(shù)“Tag_1”的信號狀態(tài)為“1”，則將置位從操作數(shù)“Q0.0”地址開始的連續(xù)5個位，即Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4；同時將復(fù)位從操作數(shù)“Q1.0”地址開始的連續(xù)5個位，即Q1.0、Q1.1、Q1.2、Q1.3、Q1.4。四HMI的基本對象與元素四、HMI的基本對象與元素HMI基本對象HMI的基本對象包括諸如“線”、“折線”、“圓”、“文本域”、“圖形視圖”等基本圖形對象。HMI基本對象列表四、HMI的基本對象與元素HMI元素元素包括“I/O域”、“按鈕”、“量表”等基本控制元素。HMI元素列表五任務(wù)練習(xí)五、任務(wù)練習(xí)回顧練習(xí)完成電動機連續(xù)運行控制程序設(shè)計與調(diào)試。思考題在電動機連續(xù)運行控制任務(wù)中，停止按鈕是以常開還是常閉的方式接入PLC接口更合理？PLC的位邏輯運算指令；HMI的基本對象與元素；電動機連續(xù)運行控制電動機正反轉(zhuǎn)運行控制電動機正反轉(zhuǎn)運行控制電動機運行控制任務(wù)201電動機正反轉(zhuǎn)運行原理04任務(wù)練習(xí)02互鎖電路03計數(shù)器指令一電動機正反轉(zhuǎn)運行原理

三相異步電動機“正反轉(zhuǎn)運行”控制原理圖中，a)為主電路，KM1、KM2兩個交流接觸器上口接線保持一致，在接觸器的下口進行調(diào)相處理，V相不變，U相與W對調(diào)。當(dāng)交流接觸器KM1的主觸點接通，三相異步電動機正向運行。當(dāng)交流接觸器KM2的主觸點接通，三相異步電動機反向運行。b）為控制電路，SB1為控制三相異步電動機正向運行的正向啟動按鈕，SB2為控制三相異步電動機反向運行的反向啟動按鈕，SB3為停止按鈕。一、電動機正反轉(zhuǎn)運行原理二互鎖電路二、互鎖電路如果同時按下正向啟動按鈕和反向啟動按鈕時，會出現(xiàn)什么情況呢？

當(dāng)同時按下正、反向啟動按鈕時，b）控制電路中交流接觸器KM1和KM2的線圈同時得電并保持，a)主電路中交流接觸器KM1和KM2的主觸點同時接通，A、C相短路，如圖所示。二、互鎖電路怎么改進控制電路，才能避免這種短路現(xiàn)象呢？

將KM1和KM2的常閉輔助觸點互相串入對方的線圈電路中，當(dāng)按下SB1時，KM1線圈得電，使得KM1常閉輔助觸點斷開，此時即使按下SB2按鈕，KM2線圈也不會得電，從而避免了兩接觸器主觸點同時接通造成主回路A、C相短路。修改后的控制電路圖如圖所示。這就是“互鎖”電路的工作原理。三計數(shù)器指令三、計數(shù)器指令博途V16提供3種類型的計數(shù)器指令，如圖所示。計數(shù)器操作指令三、計數(shù)器指令CTU（加計數(shù)器）

使用“加計數(shù)”指令，遞增輸出CV的值。如果輸入CU的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”（信號上升沿），執(zhí)行該指令，同時輸出CV的當(dāng)前計數(shù)器值加1。每檢測到一個信號上升沿，計數(shù)器值就會遞增，直到達到輸出CV中所指定數(shù)據(jù)類型的上限。達到上限時，輸入CU的信號狀態(tài)將不再影響該指令。輸出Q的信號狀態(tài)由參數(shù)PV決定。當(dāng)前計數(shù)器值大于或等于參數(shù)PV的值，將輸出Q的信號狀態(tài)置位為“1”。在其它任何情況下，輸出Q的信號狀態(tài)均為“0”。舉例：當(dāng)“TagIn_1”操作數(shù)的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”時，將執(zhí)行“加計數(shù)”指令，同時“Tag_CV”操作數(shù)的當(dāng)前計數(shù)器值加1。每檢測到一個額外的信號上升沿，計數(shù)器值都會遞增，直至達到該數(shù)據(jù)類型的上限(INT=32767)。PV參數(shù)的值作為確定“TagOut”輸出的限制。只要當(dāng)前計數(shù)器值大于或等于操作數(shù)“Tag_PV”的值，輸出“TagOut”的信號狀態(tài)就為“1”。在其它任何情況下，輸出“TagOut”的信號狀態(tài)均為“0”。三、計數(shù)器指令CTD（減計數(shù)）

使用“減計數(shù)”指令，遞減輸出CV的值。輸入CD的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”（信號上升沿），執(zhí)行該指令，同時輸出CV的當(dāng)前計數(shù)器值減1。每檢測到一個信號上升沿，計數(shù)器值就會遞減1，直到達到指定數(shù)據(jù)類型的下限為止。達到下限時，輸入CD的信號狀態(tài)將不再影響該指令。

如果當(dāng)前計數(shù)器值小于或等于“0”，則Q輸出的信號狀態(tài)將置位為“1”。在其它任何情況下，輸出Q的信號狀態(tài)均為“0”。舉例：當(dāng)“TagIn_1”操作數(shù)的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”時，執(zhí)行該指令且“Tag_CV”輸出的值減1。每檢測到一個信號上升沿，計數(shù)器值就會遞減1，直到達到所指定數(shù)據(jù)類型的下限(INT=-32768)。只要當(dāng)前計數(shù)器值小于或等于0，“TagOut”輸出的信號狀態(tài)就為“1”。在其它任何情況下，輸出“TagOut”的信號狀態(tài)均為“0”。三、計數(shù)器指令CTUD（加減計數(shù)）

使用“加減計數(shù)”指令，遞增和遞減輸出CV的計數(shù)器值。輸入CU的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”（信號上升沿），當(dāng)前計數(shù)器值加1，并存儲在輸出CV中。輸入CD的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”（信號上升沿），輸出CV的計數(shù)器值減1。如果在一個程序周期內(nèi)，輸入CU和CD都出現(xiàn)信號上升沿，則輸出CV的當(dāng)前計數(shù)器值保持不變。

輸入

LD的信號狀態(tài)變?yōu)椤?”時，將輸出CV的計數(shù)器值置位為參數(shù)PV的值。只要輸入LD的信號狀態(tài)仍為“1”，輸入CU和CD的信號狀態(tài)就不會影響該指令。

當(dāng)輸入R的信號狀態(tài)變?yōu)椤?”時，將計數(shù)器值置位為“0”。只要輸入R的信號狀態(tài)仍為“1”，輸入CU、CD和LD信號狀態(tài)的改變就不會影響“加減計數(shù)”指令。

可以在QU輸出中查詢加計數(shù)器的狀態(tài)。如果當(dāng)前計數(shù)器值大于或等于參數(shù)PV的值，則將輸出QU的信號狀態(tài)置位為“1”。在其它任何情況下，輸出QU的信號狀態(tài)均為“0”。可以在QD輸出中查詢減計數(shù)器的狀態(tài)。如果當(dāng)前計數(shù)器值小于或等于“0”，則QD輸出的信號狀態(tài)將置位為“1”。在其它任何情況下，輸出QD的信號狀態(tài)均為“0”。三、計數(shù)器指令CTUD（加減計數(shù)）舉例：

輸入“TagIn_1”或“TagIn_2”的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”（信號上升沿），執(zhí)行“加減計數(shù)”指令。輸入“TagIn_1”出現(xiàn)信號上升沿時，當(dāng)前計數(shù)器值加1，并存儲在輸出“Tag_CV”中。輸入“TagIn_2”出現(xiàn)信號上升沿時，計數(shù)器值減1，并存儲在輸出“Tag_CV”中。輸入CU出現(xiàn)信號上升沿時，計數(shù)器值將遞增，直至其達到上限值32767。輸入CD出現(xiàn)信號上升沿時，計數(shù)器值將遞減，直至其達到下限值-32768)。

只要當(dāng)前計數(shù)器值大于或等于“Tag_PV”輸入的值，“TagOut”輸出的信號狀態(tài)就為“1”。在其它任何情況下，輸出“TagOut”的信號狀態(tài)均為“0”。

只要當(dāng)前計數(shù)器值小于或等于0，“TagOut_QD”輸出的信號狀態(tài)就為“1”。在其它任何情況下，輸出“TagOut_QD”的信號狀態(tài)均為“0”。四任務(wù)練習(xí)四、任務(wù)練習(xí)回顧練習(xí)完成電動機正反轉(zhuǎn)運行控制程序設(shè)計與調(diào)試。思考題“互鎖”電路有什么作用，并簡述其工作原理？三相異步電動機正反轉(zhuǎn)運行原理；PLC的計數(shù)器指令；電動機正反轉(zhuǎn)運行控制電動機順序啟動控制電動機順序啟動控制電動機運行控制任務(wù)301定時器指令02任務(wù)練習(xí)一定時器指令博途V16提供10個定時器操作指令，如圖所示。一、定時器指令定時器操作指令一、定時器指令TP(生成脈沖)

使用“生成脈沖”指令，可以將輸出Q設(shè)置為預(yù)設(shè)的一段時間。當(dāng)輸入IN的邏輯運算結(jié)果(RLO)從“0”變?yōu)椤?”（信號上升沿）時，啟動該指令，預(yù)設(shè)的時間PT即開始計時。無論后續(xù)輸入信號的狀態(tài)如何變化，都將輸出Q置位由PT指定的一段時間。當(dāng)PT正在計時時，在IN輸入處檢測到的新的信號上升沿對Q輸出處的信號狀態(tài)沒有影響。

可以掃描ET輸出處的當(dāng)前時間值。該定時器值從T#0s開始，在達到持續(xù)時間PT后結(jié)束。如果PT時間用完且輸入IN的信號狀態(tài)為“0”，則復(fù)位ET輸出。如果在程序中未調(diào)用該指令（如，由于跳過該指令），則ET輸出會在超出時間PT后立即返回一個常數(shù)值。舉例：當(dāng)“Tag_1”操作數(shù)的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”時，PT參數(shù)預(yù)設(shè)的時間開始計時，“Tag_2”操作數(shù)置位為“1”。當(dāng)前時間值存儲在“Tag_ElapsedTime”操作數(shù)中。定時器計時結(jié)束時，操作數(shù)“Tag_2”的信號狀態(tài)復(fù)位為“0”。一、定時器指令TON(接通延時)

使用“接通延時”指令，可以將Q輸出的設(shè)置延時PT中指定的一段時間。當(dāng)輸入IN的邏輯運算結(jié)果(RLO)從“0”變?yōu)椤?”（信號上升沿）時，啟動該指令，預(yù)設(shè)的時間PT開始計時。超出時間PT之后，輸出Q的信號狀態(tài)將變?yōu)椤?”。只要啟動輸入仍為“1”，輸出Q就保持置位。啟動輸入的信號狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”時，將復(fù)位輸出Q。在啟動輸入檢測到新的信號上升沿時，該定時器功能將再次啟動。

可以在ET輸出查詢當(dāng)前的時間值。該定時器值從T#0s開始，在達到持續(xù)時間PT后結(jié)束。只要輸入IN的信號狀態(tài)變?yōu)椤?”，輸出ET就復(fù)位。如果在程序中未調(diào)用該指令（如，由于跳過該指令），則ET輸出會在超出時間PT后立即返回一個常數(shù)值。舉例：當(dāng)“Tag_1”操作數(shù)的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”時，PT參數(shù)預(yù)設(shè)的時間開始計時。超過該時間周期后，操作數(shù)“Tag_2”的信號狀態(tài)置位為“1”。只要操作數(shù)“Tag_1”的信號狀態(tài)為“1”，操作數(shù)“Tag_2”就會保持置位為“1”。當(dāng)前時間值存儲在“Tag_ElapsedTime”操作數(shù)中。當(dāng)操作數(shù)“Tag_1”的信號狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”時，將復(fù)位操作數(shù)“Tag_2”。一、定時器指令TOF(關(guān)斷延時)

使用“關(guān)斷延時”指令，可以將Q輸出的復(fù)位延時PT中指定的一段時間。當(dāng)IN輸入的邏輯運算結(jié)果(RLO)從“1”變?yōu)椤?”（信號下降沿）時，將置位輸出Q。當(dāng)輸入IN處的信號狀態(tài)變回“1”時，預(yù)設(shè)的時間PT開始計時。只要PT持續(xù)時間仍在計時，輸出Q就保持置位。持續(xù)時間PT計時結(jié)束后，將復(fù)位輸出Q。如果輸入IN的信號狀態(tài)在持續(xù)時間PT計時結(jié)束之前變?yōu)椤?”，則復(fù)位定時器。輸出Q的信號狀態(tài)仍將為“1”。

可以在ET輸出查詢當(dāng)前的時間值。該定時器值從T#0s開始，在達到持續(xù)時間PT后結(jié)束。當(dāng)持續(xù)時間PT計時結(jié)束后，在輸入IN變回“1”之前，輸出ET會保持被設(shè)置為當(dāng)前值的狀態(tài)。在持續(xù)時間PT計時結(jié)束之前，如果輸入IN的信號狀態(tài)切換為“1”，則將ET輸出復(fù)位為值T#0s。如果在程序中未調(diào)用該指令（如，由于跳過該指令），則ET輸出會在超出時間后立即返回一個常數(shù)值。舉例：當(dāng)操作數(shù)“Tag_1”的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”時，操作數(shù)“Tag_2”的信號狀態(tài)將置位為“1”。當(dāng)“Tag_1”操作數(shù)的信號狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”時，PT參數(shù)預(yù)設(shè)的時間開始計時。只要該時間仍在計時，“Tag_2”操作數(shù)就會保持置位為TRUE。該時間計時完畢后，“Tag_2”操作數(shù)將復(fù)位為FALSE。當(dāng)前時間值存儲“Tag_ElapsedTime”操作數(shù)中。一、定時器指令TONR(時間累加器)

使用“時間累加器”指令來累加由參數(shù)PT設(shè)定的時間段內(nèi)的時間值。輸入IN的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”（信號上升沿）時，執(zhí)行時間測量，同時時間PT開始計時。當(dāng)PT正在計時時，加上在IN輸入的信號狀態(tài)為“1”時記錄的時間值。累加得到的時間值將寫入到輸出ET中，并可以在此進行查詢。持續(xù)時間PT計時結(jié)束后，輸出Q的信號狀態(tài)為“1”。即使IN參數(shù)的信號狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”（信號下降沿），Q參數(shù)仍將保持置位為“1”。

無論啟動輸入的信號狀態(tài)如何，輸入R都將復(fù)位輸出ET和Q。舉例：當(dāng)“Tag_1”操作數(shù)的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”時，PT參數(shù)預(yù)設(shè)的時間開始計時。只要操作數(shù)“Tag_1”的信號狀態(tài)為“1”，該時間就繼續(xù)計時。當(dāng)操作數(shù)“Tag_1”的信號狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”時，計時將停止，并記錄操作數(shù)“Tag_ElapsedTime”中的當(dāng)前時間值。當(dāng)操作數(shù)“Tag_1”的信號狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”時，將繼續(xù)從發(fā)生信號躍遷“1”到“0”時記錄的時間值開始計時。達到PT參數(shù)中指定的時間值時，“Tag_2”操作數(shù)的信號狀態(tài)將置位為“1”。當(dāng)前時間值存儲在“Tag_ElapsedTime”操作數(shù)中。二任務(wù)練習(xí)二、任務(wù)練習(xí)回顧練習(xí)完成電動機順序啟動控制程序設(shè)計與調(diào)試。思考題博途V16提供了哪些類型的定時器？PLC的定時器指令；Y軸步進電機軸工藝對象組態(tài)Y軸步進電機軸工藝對象組態(tài)智能裝配生產(chǎn)線——物料入庫控制任務(wù)101步進電機簡介04定位軸工藝對象的工具02步進電機驅(qū)動器簡介03軸工藝對象組態(tài)05任務(wù)練習(xí)一步進電機簡介

步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動機，如圖所示。每輸入一個脈沖信號，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一個角度或前進一步，其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。一、步進電機簡介二步進電機驅(qū)動器簡介二、步進電機驅(qū)動器簡介

步進電機驅(qū)動器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，達到準(zhǔn)確定位的目的；還可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，達到調(diào)速和定位的目的，如圖所示。二、步進電機驅(qū)動器簡介控制信號接口DM432C步進電機驅(qū)動器控制信號接口及功能如圖所示。步進電機伺服驅(qū)動器通常包含三類接口：控制信號接口、強電接口、撥碼設(shè)定接口。二、步進電機驅(qū)動器簡介強電接口DM432C步進電機驅(qū)動器強電接口及功能如圖所示。若電機轉(zhuǎn)向與期望轉(zhuǎn)向不同時，僅交換A+、A－的位置即可。二、步進電機驅(qū)動器簡介撥碼設(shè)定接口

DM432C步進驅(qū)動器采用八位撥碼開關(guān)設(shè)定細分精度、動態(tài)電流、靜止半流以及實現(xiàn)電機參數(shù)和內(nèi)部調(diào)節(jié)參數(shù)的自整定。具體功能劃分如圖所示。三軸工藝對象組態(tài)三、軸工藝對象組態(tài)S7-1200的運動控制組態(tài)引入了軸工藝對象的概念，旨在簡化軸的控制和處理，支持用戶創(chuàng)建帶有運動控制功能的用戶程序。定位軸工藝對象采用的硬件和軟件組件間的關(guān)系如圖所示。定位軸工藝對象作為實際軸在博途中的映射，用來驅(qū)動管理和使用PTO、PROFIdrive或模擬量實現(xiàn)對設(shè)備的控制。三、軸工藝對象組態(tài)軸工藝對象組態(tài)步驟1.新增軸對象：選中項目樹的“工藝對象”-“新增對象”，在彈出的對話框中，選擇第一個選項“軸”，編輯軸名稱。三、軸工藝對象組態(tài)軸工藝對象組態(tài)步驟2.基本參數(shù)-常規(guī)組態(tài)：在“基本參數(shù)”-“常規(guī)”中對組態(tài)驅(qū)動器類型和測量單位。這里提供了PTO、PROFIdrive、模擬量三種方式供選擇對軸對象進行控制。三、軸工藝對象組態(tài)軸工藝對象組態(tài)步驟3.基本參數(shù)-驅(qū)動器組態(tài)：配置使用哪個脈沖發(fā)生器、信號類型、脈沖輸出和方向輸出。根據(jù)步進電機的控制方式以及PLC與步進驅(qū)動器的實際接線進行配置。三、軸工藝對象組態(tài)軸工藝對象組態(tài)步驟4.擴展參數(shù)-機械參數(shù)組態(tài)：根據(jù)實際情況進行機械參數(shù)組態(tài)，設(shè)置電機每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)，表示電機旋轉(zhuǎn)一周需要發(fā)送多少個脈沖數(shù)，該數(shù)據(jù)根據(jù)驅(qū)動器的參數(shù)進行設(shè)置；設(shè)置電機每轉(zhuǎn)負載位移，表示電機旋轉(zhuǎn)一周，機械裝置移動多少距離，與機械軸的螺距有關(guān)；設(shè)置所允許的旋轉(zhuǎn)方向。三、軸工藝對象組態(tài)軸工藝對象組態(tài)步驟5.擴展參數(shù)-位置限制組態(tài)：位置限制有硬件限位和軟件限位兩種方式，當(dāng)啟用硬限位開關(guān)時，如果機械軸觸碰到硬限位開關(guān)后，軸將以組態(tài)的急停減速制動到停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)啟用軟限位開關(guān)時，軸在運行過程中會根據(jù)設(shè)置的軟限位開關(guān)的位置以提前減速制動，來保證軸停止在軟限位位置。三、軸工藝對象組態(tài)軸工藝對象組態(tài)步驟6.速度組態(tài)：速度組態(tài)可以根據(jù)實際情況對軸的最大速度、啟停速度、加速度、減速度進行組態(tài)，也可以通過改變加減速時間來修改加速度和減速度。根據(jù)軸的實際運行需要進行組態(tài)。三、軸工藝對象組態(tài)軸工藝對象組態(tài)步驟7.急停組態(tài)：急停組態(tài)可以組態(tài)軸的急停減速時間，軸出現(xiàn)錯誤時，會采用急停速度將軸停止。三、軸工藝對象組態(tài)軸工藝對象組態(tài)步驟8.回原點組態(tài)，回原點可以選擇主動回原點和被動回原點兩種方式。

勾選允許限位開關(guān)處自動反轉(zhuǎn)選項，勾選以后，當(dāng)主動回原點的過程中軸觸碰到了硬限位，軸將以組態(tài)的減速度制動，然后反向監(jiān)測原點信號。

接近/回原點方向，用于設(shè)置軸是以正方向還是反方向去尋找原點。

歸位開關(guān)一側(cè)：用于軸在完成回原點以后是停在歸位開關(guān)的左側(cè)邊沿還是右側(cè)邊沿。

接近速度與回原點速度：接近速度表示尋找原點時的起始速度，回原點速度表示軸第一次碰到原點開關(guān)有效邊沿后的運行速度，回原點速度要小于接近速度。四定位軸工藝對象的工具四、定位軸工藝對象的工具

博途為定位軸工藝對象提供“組態(tài)”(Configuration)、“調(diào)試”(Commissioning)和“診斷”(Diagnostics)工具。這三種工具與工藝對象和驅(qū)動器的相互關(guān)系如圖所示。三種工具的作用見表所示。①讀取和寫入工藝對象的組態(tài)數(shù)據(jù)。②通過工藝對象的驅(qū)動器控制。讀取軸控制面板上顯示的軸狀態(tài)。優(yōu)化位置控制。③讀取工藝對象的當(dāng)前狀態(tài)和錯誤信息顯示

PROFIdrive驅(qū)動器的更多消息幀信息。五任務(wù)實施五、任務(wù)實施回顧練習(xí)完成Y軸步進軸工藝對象組態(tài)與調(diào)試。思考題假如在軸工藝對象組態(tài)時，未在回原點組態(tài)中勾選“允許限位開關(guān)處自動反轉(zhuǎn)”選項，此時軸在回原點的過程中觸碰到了硬限位，會怎樣？軸工藝對象組態(tài)步驟；定位軸工藝對象工具的作用；X軸伺服電機的控制X軸伺服電機的控制智能裝配生產(chǎn)線——物料入庫控制任務(wù)201伺服電機簡介04移動操作指令02伺服驅(qū)動器簡介03MotionControl工藝指令05HMI的I/O域06HMI的報警功能07任務(wù)練習(xí)一伺服電機簡介

伺服電機（servomotor）是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。

伺服電機可以精準(zhǔn)地控制速度和位置，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機分為直流和交流兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。一、伺服電機簡介二伺服驅(qū)動器簡介二、伺服驅(qū)動器簡介

伺服驅(qū)動器（servodrives）又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，是傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品。雷賽L6RS-400伺服電機驅(qū)動器外觀，如圖所示。二、伺服驅(qū)動器簡介脈沖信號端子-CN1驅(qū)動器端子號分類及描述如圖所示。二、伺服驅(qū)動器簡介IO信號端子-CN2二、伺服驅(qū)動器簡介編碼器反饋信號端子-CN3三MotionControl工藝指令三、MotionControl工藝指令“MC_Power”指令“MC_Power”運動控制指令可啟用或禁用軸?！癕C_Reset”指令運動控制指令“MC_Reset”可用于確認“伴隨軸停止出現(xiàn)的運行錯誤”和“組態(tài)錯誤”。三、MotionControl工藝指令“MC_Home”指令使用“MC_Home”運動控制指令可將軸坐標(biāo)與實際物理驅(qū)動器位置匹配。軸的絕對定位需要回原點，可執(zhí)行多種類型的回原點?！癕C_MoveJog”指令通過運動控制指令“MC_MoveJog”，在點動模式下以指定的速度連續(xù)移動軸。三、MotionControl工藝指令“MC_MoveAbsolute”指令運動控制指令“MC_MoveAbsolute”啟動軸定位運動，以將軸移動到某個絕對位置。四移動操作指令四、移動操作指令MOVE（移動值）使用“移動值”指令，將IN輸入處操作數(shù)中的內(nèi)容傳送給OUT1輸出的操作數(shù)中。舉例：如果操作數(shù)“TagIn_1”信號狀態(tài)為“1”時，則執(zhí)行該指令。該指令將操作數(shù)“TagIn_Value”的內(nèi)容復(fù)制到操作數(shù)“TagOut_Value”，并將“TagOut”的信號狀態(tài)置位為“1”。五HMI的I/O域五、HMI的I/O域“I/O域”對象位于HMI工具箱元素中，主要用于輸入和顯示過程值。五、HMI的I/O域“I/O域”的外觀與布局，在巡視窗口中，可以自定義對象的位置、形狀、樣式、顏色和字體類型。五、HMI的I/O域“I/O域”的類型與格式，在巡視窗口的“屬性”-“常規(guī)”中，可以關(guān)聯(lián)“I/O域”的變量，指定“I/O域”的類型與格式。六HMI的報警功能六、HMI的報警功能

報警類型適用于監(jiān)視工廠及生產(chǎn)線上多方面的運行情況。來自各個報警類型的報警均以不同方法組態(tài)和觸發(fā)。在“HMI報警”編輯器中選擇相關(guān)的選項卡，根據(jù)各個報警類型來組態(tài)