工業(yè)自動(dòng)化技術(shù) 課件全套 陳端陽(yáng) 第1-7章 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)概述-WinCC監(jiān)控系統(tǒng)

工業(yè)自動(dòng)化概念

隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制和信息通訊提出了更高的要求。工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)從單機(jī)的可編程控制器（PLC，ProgrammableController）控制發(fā)展到多PLC以及包含人機(jī)界面（HMI，HumanMachineInterface）的網(wǎng)絡(luò)控制。目前PLC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和HMI監(jiān)控技術(shù)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)方面，涵蓋了產(chǎn)品制造與過(guò)程控制領(lǐng)域，包括鋼鐵、機(jī)械、冶金、石化、玻璃、水泥、水處理、垃圾處理、食品和飲料業(yè)、包裝、港口、紡織、石油和天然氣、電力、汽車(chē)等各個(gè)行業(yè)。2024/7/23第1章工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)概述1/2西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)2024/7/23第1章工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)概述2/2可編程序控制器的產(chǎn)生20世紀(jì)60年代，生產(chǎn)過(guò)程及各種設(shè)備的控制主要是繼電器控制系統(tǒng)。繼電器控制簡(jiǎn)單、實(shí)用，但存在著明顯的缺點(diǎn)：控制設(shè)備體積大，動(dòng)作速度慢，可靠性低，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，一旦動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，就必須進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、布線、裝配和調(diào)試，所以通用性和靈活性都較差。生產(chǎn)企業(yè)迫切需要一種使用方便靈活、性能完善、工作可靠的新一代生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)。

1968年美國(guó)最大的汽車(chē)制造商通用汽車(chē)公司（GM），為了適應(yīng)汽車(chē)型號(hào)不斷更新的需要，想尋找一種方法，盡可能減少重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)和接線的工作量，降低成本。為此，美國(guó)通用汽車(chē)公司公開(kāi)招標(biāo)，提出需要一種新型的工業(yè)控制裝置，即保留繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，又具有較強(qiáng)的控制功能性、靈活性和通用性。2024/7/23第2章可編程控制器基礎(chǔ)3/9可編程序控制器的產(chǎn)生1969年美國(guó)數(shù)字公司（DEC）根據(jù)招標(biāo)的要求研制出了世界上第一臺(tái)可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC），并在通用公司汽車(chē)生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。初期的PLC僅具備邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，只是用它來(lái)取代繼電器控制。

20世紀(jì)70年代中期，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC采用通用微處理器為核心，不再局限于邏輯控制，具有了函數(shù)運(yùn)算、高速計(jì)數(shù)、中斷技術(shù)和PID控制等功能，并可與上位機(jī)通訊、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，故改稱(chēng)為可編程控制器（ProgrammableController，簡(jiǎn)稱(chēng)PC）。但由于PC已成為個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）的代名詞，為了不與之混淆，人們習(xí)慣上仍將可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC。經(jīng)過(guò)短短的幾十年發(fā)展，可編程控制器已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAD／CAM）之一。2024/7/23第2章可編程控制器基礎(chǔ)4/9可編程序控制器的定義“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過(guò)數(shù)字式，模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)?！?024/7/23第2章可編程控制器基礎(chǔ)5/9可編程序控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用靈活編程方便，易于使用功能完善，適用性強(qiáng)應(yīng)用領(lǐng)域：邏輯控制運(yùn)動(dòng)控制閉環(huán)過(guò)程控制工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信2024/7/23第2章可編程控制器基礎(chǔ)6/9可編程序控制器的分類(lèi)整體式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)通用型專(zhuān)用型按照I/O點(diǎn)數(shù)容量分類(lèi)按照結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)按照使用情況分類(lèi)小型機(jī)中型機(jī)大型機(jī)

2024/7/23第2章可編程控制器基礎(chǔ)7/9可編程序控制器的硬件組成整體式PLC的結(jié)構(gòu)組成2024/7/23第2章可編程控制器基礎(chǔ)8/9可編程序控制器的硬件組成模塊式PLC的結(jié)構(gòu)組成2024/7/23第2章可編程控制器基礎(chǔ)9/9可編程序控制器的工作特點(diǎn)CPU自檢通信處理讀取輸入執(zhí)行程序刷新輸出PLC的掃描周期2024/7/23第2章可編程控制器基礎(chǔ)10/9PLC采用輸入/輸出映象寄存器的優(yōu)點(diǎn)

在CPU一個(gè)掃描周期中，輸入映象寄存器向用戶(hù)程序提供一個(gè)始終一致的過(guò)程信號(hào)映象，這樣保證CPU在執(zhí)行用戶(hù)程序過(guò)程中數(shù)據(jù)的一致性。在CPU掃描周期結(jié)束時(shí)，將輸出映象寄存器的最終結(jié)果送給外設(shè)，避免了輸出信號(hào)的抖動(dòng)。由于輸入/輸出映象寄存器區(qū)位于CPU的系統(tǒng)存儲(chǔ)器區(qū)，訪問(wèn)速度比直接訪問(wèn)信號(hào)模塊要快，縮短了程序執(zhí)行時(shí)間。抗干擾能力強(qiáng)。在CPU掃描周期中，僅在開(kāi)始的很短時(shí)間內(nèi)讀取輸入模塊的狀態(tài)值，存入輸入映象寄存器，以后輸入模塊的干擾信號(hào)不會(huì)影響CPU程序的執(zhí)行。即使在某個(gè)掃描周期干擾侵入，并造成輸出值錯(cuò)誤，由于掃描周期時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于執(zhí)行器的機(jī)電時(shí)間常數(shù)，因此當(dāng)它還沒(méi)有來(lái)得及使執(zhí)行器發(fā)生錯(cuò)誤的動(dòng)作，下一個(gè)掃描周期正確的輸出就會(huì)將其糾正，使PLC的可靠性顯得更高。2024/7/23第2章可編程控制器基礎(chǔ)11/9物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線示意圖PROFIBUS2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)12/28自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程PLC控制方案設(shè)計(jì)流程圖確定系統(tǒng)控制任務(wù)與設(shè)計(jì)要求制定電氣控制方案確定控制系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào)硬件選型與配置I/O分配、繪制接線圖修改程序交付使用制作控制柜輸入輸出配線編寫(xiě)符號(hào)表、設(shè)計(jì)控制程序現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)試項(xiàng)目歸檔YN程序初步調(diào)試安裝硬件模塊、I/O連線是否滿(mǎn)足要求？2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)13/28確定系統(tǒng)控制任務(wù)與設(shè)計(jì)要求了解機(jī)械運(yùn)動(dòng)與電氣執(zhí)行元件之間的關(guān)系，仔細(xì)分析被控對(duì)象的控制過(guò)程和控制要求，熟悉工藝流程及設(shè)備性能，明確各項(xiàng)任務(wù)的要求、約束條件及控制方式。對(duì)于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立的部分，這樣可以化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調(diào)試。2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)14/28制定電氣控制方案根據(jù)生產(chǎn)工藝和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制要求，確定控制系統(tǒng)的工作方式，例如全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、單機(jī)運(yùn)行、多機(jī)聯(lián)線運(yùn)行等。還要確定控制系統(tǒng)應(yīng)有的其他功能，例如故障診斷與顯示報(bào)警、緊急情況的處理、管理功能、網(wǎng)絡(luò)通信等。2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)15/28確定控制系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào)1.控制對(duì)象的類(lèi)型數(shù)字量輸出對(duì)象:繼電器電磁閥電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器指示燈蜂鳴器等模擬量輸入對(duì)象:溫度壓力流量液位電動(dòng)機(jī)電流等數(shù)字（開(kāi)關(guān)）量型模擬量型數(shù)字量輸入對(duì)象:按鈕選擇開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)限位開(kāi)關(guān)光電開(kāi)關(guān)等模擬量輸出對(duì)象:電動(dòng)調(diào)節(jié)閥變頻器等2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)16/28確定控制系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào)外部負(fù)載電壓等級(jí):DC24/48VDC48～125VAC120/230V外部輸入傳感器信號(hào)的類(lèi)型（如電壓、電流、電阻等）及測(cè)量的量程范圍數(shù)字（開(kāi)關(guān)）量型模擬量型外部輸入信號(hào)電壓等級(jí):DC24VDC48125VAC120/230V外部負(fù)載的類(lèi)型（如電壓或電流）及對(duì)應(yīng)的輸出值范圍2.控制對(duì)象的數(shù)值范圍2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)17/28硬件選型與配置PLC選型主要考慮以下幾點(diǎn)：I/O信號(hào)的點(diǎn)數(shù)根據(jù)已經(jīng)確定的I/O設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需要的I/O信號(hào)的點(diǎn)數(shù)，選擇是否支持?jǐn)U展機(jī)架的CPU網(wǎng)絡(luò)通信的模式特殊功能需求根據(jù)信號(hào)傳輸方式所需要的網(wǎng)絡(luò)接口形式，選擇支持現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)或點(diǎn)到點(diǎn)通信的CPU。如果網(wǎng)絡(luò)有路由要求，則要選擇支持路由功能的CPU如果現(xiàn)場(chǎng)有高速計(jì)數(shù)或高速脈沖輸出要求，可選擇集成了該功能的CPU。選擇硬件模塊時(shí)要留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚焊鶕?jù)已經(jīng)確定的I/O信號(hào)的點(diǎn)數(shù)和類(lèi)型，預(yù)留10%～15%的容量。2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)18/28I/O分配通過(guò)對(duì)輸入輸出設(shè)備的分析、分類(lèi)和整理，進(jìn)行相應(yīng)的I/O地址分配，應(yīng)盡量將相同類(lèi)型的信號(hào)、相同電壓等級(jí)的信號(hào)地址安排在一起，以便施工和布線，并繪制I/O接線圖。2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)19/28控制程序設(shè)計(jì)按照控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)是工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的核心。程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將控制任務(wù)進(jìn)行分解，編寫(xiě)完成不同功能的程序塊，包括循環(huán)掃描主程序、急停處理子程序、手動(dòng)運(yùn)行子程序、自動(dòng)運(yùn)行子程序、故障報(bào)警子程序等。編寫(xiě)的程序要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬運(yùn)行與調(diào)試，檢查邏輯及語(yǔ)法錯(cuò)誤，觀察在各種可能的情況下各個(gè)輸入量、輸出量之間的變化關(guān)系是否符合設(shè)計(jì)要求，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修改設(shè)計(jì)。2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)20/28現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)試在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)所有的設(shè)備都安裝到位，所有的硬件連接都調(diào)試好以后，要進(jìn)行程序的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行與調(diào)試。在調(diào)試過(guò)程中，不僅要進(jìn)行正?？刂七^(guò)程的調(diào)試，還要進(jìn)行故障情況的測(cè)試，應(yīng)當(dāng)盡量將可能出現(xiàn)的情況全部加以測(cè)試，避免程序存在缺陷，確保控制程序的可靠性。只有經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的檢驗(yàn)，才能證明設(shè)計(jì)是否成功。2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)21/28項(xiàng)目歸檔在設(shè)計(jì)任務(wù)完成后，要編制工程項(xiàng)目的技術(shù)文件。技術(shù)文件是用戶(hù)將來(lái)使用、操作和維護(hù)的依據(jù)，也是這個(gè)控制系統(tǒng)檔案保存的重要材料，包括總體說(shuō)明、電氣原理圖、電器布置圖、硬件組態(tài)參數(shù)、符號(hào)表、軟件程序清單及使用說(shuō)明等。2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)22/28物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線控制要求就地/遠(yuǎn)程選擇開(kāi)關(guān)物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線模型設(shè)計(jì)了就地和遠(yuǎn)程兩種控制方式。就地控制是用操作面板上的按鈕和開(kāi)關(guān)來(lái)控制設(shè)備的運(yùn)行。遠(yuǎn)程控制是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)用HMI的監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)控制設(shè)備的運(yùn)行。

手動(dòng)/自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線模型設(shè)計(jì)了手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作模式。手動(dòng)模式用于設(shè)備的調(diào)試和系統(tǒng)復(fù)位，包括：允許通過(guò)點(diǎn)動(dòng)按鈕使傳送帶正向或反向運(yùn)行，用來(lái)調(diào)試設(shè)備；允許按下計(jì)數(shù)值清零按鈕對(duì)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行復(fù)位。自動(dòng)模式下允許啟動(dòng)生產(chǎn)線運(yùn)行。只有在設(shè)備停止運(yùn)行的狀態(tài)下，才允許切換手動(dòng)/自動(dòng)模式。

控制面板模型啟動(dòng)停止就地遠(yuǎn)程故障1故障2故障3急停正向點(diǎn)動(dòng)反向點(diǎn)動(dòng)計(jì)數(shù)值清零故障復(fù)位手動(dòng)自動(dòng)2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)23/28物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線控制要求啟動(dòng)按鈕在自動(dòng)模式下，按下啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)生產(chǎn)線運(yùn)行。物料灌裝工藝流程為：（1）按下啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，傳送帶正向運(yùn)行。（2）空瓶子到達(dá)灌裝位置時(shí)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，灌裝閥門(mén)打開(kāi)，開(kāi)始灌裝物料。（3）灌裝時(shí)間到，灌裝閥門(mén)關(guān)閉，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，傳送帶繼續(xù)運(yùn)行，直到下一個(gè)空瓶子到達(dá)灌裝位置。

停止按鈕在自動(dòng)模式下，按下停止按鈕，停止生產(chǎn)線運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶停止運(yùn)行，灌裝閥門(mén)關(guān)閉。急停按鈕當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，按下急停按鈕停止生產(chǎn)線的一切運(yùn)行。

控制面板模型啟動(dòng)停止就地遠(yuǎn)程故障1故障2故障3急停正向點(diǎn)動(dòng)反向點(diǎn)動(dòng)計(jì)數(shù)值清零故障復(fù)位手動(dòng)自動(dòng)2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)24/28物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線控制要求

正向點(diǎn)動(dòng)/反向點(diǎn)動(dòng)按鈕在手動(dòng)模式下，正向點(diǎn)動(dòng)/反向點(diǎn)動(dòng)按鈕用于調(diào)試設(shè)備。按下正向點(diǎn)動(dòng)按鈕，傳送帶正向運(yùn)行，松手后傳送帶停止運(yùn)行；按下反向點(diǎn)動(dòng)按鈕，傳送帶反向運(yùn)行，松手后傳送帶停止運(yùn)行。工件計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)要求控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)工件的計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，包括空瓶數(shù)、成品數(shù)和廢品數(shù)。成品數(shù)顯示在操作面板的數(shù)碼管上。

模擬量檢測(cè)灌裝液罐的液位由模擬量液位傳感器進(jìn)行監(jiān)視。液位低于下限時(shí)要打開(kāi)進(jìn)料閥門(mén)，液位高于上限時(shí)要關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)。

控制面板模型啟動(dòng)停止就地遠(yuǎn)程故障1故障2故障3急停正向點(diǎn)動(dòng)反向點(diǎn)動(dòng)計(jì)數(shù)值清零故障復(fù)位手動(dòng)自動(dòng)2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)25/28物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線控制要求故障報(bào)警當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)能夠立即響應(yīng)，操作面板上相應(yīng)的故障報(bào)警燈會(huì)閃亮。按下故障應(yīng)答按鈕后，如果故障已經(jīng)排除則故障報(bào)警燈不亮；如果故障依然存在則故障報(bào)警燈常亮。

PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線上的I/O信號(hào)通過(guò)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)與控制柜中的CPU進(jìn)行通信。HMI監(jiān)控系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)組態(tài)上位監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視與控制生產(chǎn)線的運(yùn)行。

控制面板模型啟動(dòng)停止就地遠(yuǎn)程故障1故障2故障3急停正向點(diǎn)動(dòng)反向點(diǎn)動(dòng)計(jì)數(shù)值清零故障復(fù)位手動(dòng)自動(dòng)2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)26/28物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線信號(hào)分析序號(hào)名稱(chēng)1生產(chǎn)線運(yùn)行指示燈2手動(dòng)模式指示燈3自動(dòng)模式指示燈4就地控制指示燈5遠(yuǎn)程控制指示燈6故障1報(bào)警指示燈7故障2報(bào)警指示燈8故障3報(bào)警指示燈9急停指示燈10灌裝罐進(jìn)料閥門(mén)11灌裝罐排料閥門(mén)12物料灌裝閥門(mén)13終端指示燈14傳送帶正向運(yùn)行15傳送帶反向運(yùn)行16蜂鳴器174位數(shù)碼顯示（占16位）序號(hào)名稱(chēng)1灌裝罐液位傳感器2灌裝罐溫度傳感器數(shù)字量輸入信號(hào)數(shù)字量輸出信號(hào)模擬量輸入信號(hào)序號(hào)名稱(chēng)1啟動(dòng)按鈕2停止按鈕3正向點(diǎn)動(dòng)按鈕4反向點(diǎn)動(dòng)按鈕5手動(dòng)/自動(dòng)模式選擇開(kāi)關(guān)6就地/遠(yuǎn)程控制選擇開(kāi)關(guān)7計(jì)數(shù)值清零按鈕8故障1信號(hào)源9故障2信號(hào)源10故障3信號(hào)源11故障應(yīng)答按鈕12急停按鈕13空瓶位置接近開(kāi)關(guān)14灌裝位置接近開(kāi)關(guān)15成品位置接近開(kāi)關(guān)2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)27/28工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)28/28自動(dòng)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)軟件STEP7或啟動(dòng)SIMATIC?管理器2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)29/28SIMATIC?管理器用戶(hù)自定義選項(xiàng)定義存盤(pán)路徑定義軟件和編程的語(yǔ)言退出STEP7重新進(jìn)入有效2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)30/28設(shè)置編程器通信接口2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)31/28檢查通信狀態(tài)2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)32/28STEP7項(xiàng)目結(jié)構(gòu)2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)33/28輸入項(xiàng)目名選擇存盤(pán)路徑確定項(xiàng)目名創(chuàng)建S7項(xiàng)目2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)34/28在項(xiàng)目中插入站點(diǎn)2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)35/28設(shè)置項(xiàng)目屬性2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)36/28STEP7的幫助系統(tǒng)幫助文檔2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)37/28STEP7的幫助系統(tǒng)F1功能鍵在線幫助2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)38/28任務(wù)1新建物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線項(xiàng)目1．啟動(dòng)STEP7軟件，設(shè)置用戶(hù)自定義選項(xiàng)。2．設(shè)置PC機(jī)與CPU通信的接口，檢查通信狀態(tài)。3．新建物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線項(xiàng)目FILL，插入SIMATIC300站點(diǎn)。2024/7/23第3章自動(dòng)化工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)39/28S7-300/400硬件模塊S7-300/400屬于模塊式PLC，主要由機(jī)架、電源模塊、CPU模塊、信號(hào)模塊、通信模塊、功能模塊、接口模塊等組成，所有模塊均安裝在機(jī)架上。3124S7-400系列PLC1-電源2-CPU3-信號(hào)模塊4-機(jī)架32S7-300系列PLC1-電源2-CPU3-信號(hào)模塊4-機(jī)架142024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)40/36機(jī)架S7-300機(jī)架S7-400機(jī)架1.中央機(jī)架中央機(jī)架帶有K總線（串行通訊總線）和P總線（并行I/O總線），可以安裝CPU模塊、信號(hào)模塊、通信模塊、功能模塊和接口模塊等。2.擴(kuò)展機(jī)架擴(kuò)展機(jī)架只帶有P總線，不能安裝需要K總線通訊的功能模塊和通信模塊。3.通用機(jī)架通用機(jī)架帶有K總線和P總線，既可以用于中央機(jī)架也可以用于擴(kuò)展機(jī)架，在擴(kuò)展機(jī)架上也可以安裝功能模塊和通信模塊。五種不同的長(zhǎng)度：160毫米，482毫米，530毫米，830毫米，2000毫米2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)41/36電源模塊（PS，PowerSupply）S7-300電源模塊S7-400電源模塊2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)42/36S7-300系列CPU的類(lèi)型通用型S7-312~S7-319

實(shí)現(xiàn)計(jì)算、邏輯處理、定時(shí)、通信等CPU的基本功能。緊湊型S7-300CCPU集成了輸入/輸出端口、高速計(jì)數(shù)器、簡(jiǎn)單定位和脈沖輸出等功能，適用于對(duì)處理能力有較高要求的中小型設(shè)備的控制。故障安全型S7-300FCPU經(jīng)過(guò)TUV（技術(shù)監(jiān)督學(xué)會(huì)）組織的認(rèn)證，可以組態(tài)為一個(gè)故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，確?？刂葡到y(tǒng)切換到安全的模式，用于對(duì)安全要求較高的設(shè)備。技術(shù)功能型S7-300T

具有智能技術(shù)/運(yùn)動(dòng)控制功能的SIMATICCPU。寬溫型S7-300SIPLUS

水平安裝-25~60℃，垂直安裝-25~40℃。CPU315T-2DPCPU313CCPU315-2DPCPU317F-2DP2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)43/36S7-400系列CPU的特色

可在運(yùn)行中更改組態(tài)在操作過(guò)程中，可修改S7-400的分布式I/O組態(tài)。熱插拔可帶電連接和斷開(kāi)信號(hào)模塊（熱插拔）。這使得擴(kuò)展系統(tǒng)非常容易，在發(fā)生故障時(shí)方便更換模塊。冗余結(jié)構(gòu)

S7-400H是附帶兩個(gè)同類(lèi)型H-CPU的控制器，所有的重要部件都是冗余配置。在發(fā)生故障時(shí)，可從主站系統(tǒng)切換至備用站。適用于要求高可用性的、具有熱備份的控制過(guò)程（即切換時(shí)間不超過(guò)100ms的過(guò)程）。CPU412-1CPU412-2DPCPU400H2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)44/36S7-300/400CPU面板512341-模式選擇器STOP——

停止模式RUN——

運(yùn)行模式MRES——

模塊復(fù)位（ModuleReset），CPU清除硬件組態(tài)信息和用戶(hù)程序。3-指示燈SF（紅色） =系統(tǒng)錯(cuò)誤，CPU內(nèi)部錯(cuò)誤或帶診斷功能模塊錯(cuò)誤BF（紅色） =總線錯(cuò)誤，（帶DP接口的CPU）BATF（紅色） =電池故障，備份電池電量不足或不存在DC5V（綠色） =內(nèi)部5VDC電壓指示FRCE（黃色） =強(qiáng)制有效，指示至少有一個(gè)輸入或輸出被強(qiáng)制RUN（綠色） =當(dāng)CPU啟動(dòng)時(shí)閃爍，在運(yùn)行模式下常亮STOP（黃色） =在停止模式下常亮；存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)閃爍2-存儲(chǔ)器卡S7-300CPU由于內(nèi)部沒(méi)有集成裝載存儲(chǔ)器，因此CPU必須插入一個(gè)MMC，其類(lèi)型為FlashMemory（非易失存儲(chǔ)器），否則無(wú)法工作。S7-400CPU內(nèi)部集成了裝載存儲(chǔ)器，其類(lèi)型為RAM（易失存儲(chǔ)器）。需要保存用戶(hù)程序在掉電的情況下不丟失，可以插入FlashMemory卡。4-MPI接口多點(diǎn)接口MPI（MultipointInterface）用于CPU與編程設(shè)備的連接，或用于MPI網(wǎng)絡(luò)的通訊。5-DP接口部分CPU集成了DP通訊接口，CPU型號(hào)為CPU31X-2DP或CPU41X-2DP，表明該CPU有兩個(gè)接口，除了MPI接口外，另一個(gè)為DP接口。DP接口用于將分布式I/O通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)連接到CPU。注意：對(duì)于模式選擇器是旋轉(zhuǎn)鑰匙開(kāi)關(guān)的CPU，處于RUN運(yùn)行模式時(shí)，不能向CPU下載組態(tài)數(shù)據(jù)和程序。只有在RUN-P模式下，CPU執(zhí)行用戶(hù)程序，并可以向CPU下載組態(tài)數(shù)據(jù)和程序。132早期的CPU314新型的CPU31445新型的CPU315-2DP2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)45/36接口模塊（IM，InterfaceModulel）CPU模塊所在的機(jī)架稱(chēng)為中央機(jī)架，如果一個(gè)機(jī)架不能容納控制系統(tǒng)的全部模塊，可以增設(shè)一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展機(jī)架。在中央機(jī)架上安裝的接口模塊為IMS（發(fā)送器），在擴(kuò)展機(jī)架上安裝的接口模塊為IMR（接收器）。IM360和IM361IM460-0和IM461-02024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)46/36PLC的擴(kuò)展能力S7-300的擴(kuò)展能力S7-400的擴(kuò)展能力S7-400系列PLC最多可以擴(kuò)展21個(gè)機(jī)架。在中央機(jī)架最多可插入6個(gè)IMS模塊，每個(gè)IMS有2個(gè)接口，每個(gè)接口最多可支持4個(gè)IMR模塊。S7-400CPU的最大擴(kuò)展能力為300多個(gè)模塊。2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)47/36信號(hào)模塊（SM，SignalModule）

數(shù)字量輸入模塊DI

數(shù)字量輸出模塊DO

數(shù)字量輸入/輸出模塊DI/DO

（S7-300系列）模擬量輸入模塊AI

模擬量輸出模塊AO

模擬量輸入/輸出模塊AI/AO

（S7-300系列）前連接器S7-300信號(hào)模塊及前連接器S7-400信號(hào)模塊及前連接器2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)48/36通信模塊（CP，CommunicationProcessor）

用于PLC之間、PLC與遠(yuǎn)程I/O之間、PLC與計(jì)算機(jī)和其他智能設(shè)備之間的通信，可以將PLC接入MPI、PROFIBUS-DP、AS-i和工業(yè)以太網(wǎng)，或者用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。用于PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的CP342-5和CP443-5擴(kuò)展型用于工業(yè)以太網(wǎng)的CP343-1和CP443-1

用于AS-i網(wǎng)絡(luò)的CP343-2CP343-1CP342-5CP443-1CP443-5擴(kuò)展型2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)49/36功能模塊（FM，F(xiàn)unctionModule）

功能模塊負(fù)責(zé)處理那些CPU通常無(wú)法以規(guī)定速度執(zhí)行的任務(wù)，例如高速脈沖計(jì)數(shù)、定位控制、閉環(huán)控制或驅(qū)動(dòng)控制等，從而釋放CPU資源用于其它重要的過(guò)程控制任務(wù)。FM350計(jì)數(shù)器模塊FM351定位模塊FM352電子凸輪控制器FM355閉環(huán)控制模塊2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)50/36仿真器模塊

有些場(chǎng)合調(diào)試程序時(shí)沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)的I/O信號(hào)，可以使用仿真器模塊替代現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)。SM374上有16個(gè)開(kāi)關(guān)和16個(gè)LED燈，通過(guò)功能選擇開(kāi)關(guān)可以使其工作在三種模式下：（1）16個(gè)輸入點(diǎn)，此時(shí)16個(gè)開(kāi)關(guān)有效。（2）16個(gè)輸出點(diǎn)，此時(shí)16個(gè)LED燈有效。（3）8個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)，此時(shí)下半部分的8個(gè)開(kāi)關(guān)和上半部分的8個(gè)LED燈有效。功能選擇開(kāi)關(guān)2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)51/36硬件安裝S7-300的部件

部件功能導(dǎo)軌是S7-300的機(jī)架電源（PS）將電網(wǎng)電壓（120/230V）變換為S7-300所需的24VDC工作電壓中央處理單元（CPU）執(zhí)行用戶(hù)程序附件：備份電池，MMC存儲(chǔ)卡接口模塊（IM）連接兩個(gè)機(jī)架的總線信號(hào)模塊（SM）（數(shù)字量/模擬量）把不同的過(guò)程信號(hào)與S7-300相匹配附件：總線連接器，前連接器功能模塊（FM）完成定位、閉環(huán)控制等功能通訊處理器（CP）連接可編程控制器附件：電纜、軟件、接口模塊2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)52/36S7-300的安裝位置

根據(jù)安裝位置不同，可編程控制器的控制柜的環(huán)境溫度要求如下：垂直裝配0℃至40℃

水平裝配0℃至60℃

機(jī)架在控制柜中的最小安裝間距：機(jī)架左右為20mm

單層組態(tài)安裝時(shí)，上下為40mm

兩層組態(tài)安裝時(shí)，上下至少為80mm2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)53/36更換模塊更換S7-300的SM模塊:1.將CPU處于“STOP”模式，并切斷該模塊的負(fù)載電源2.先取下前連接器，再擰松模塊的固定螺釘拆下模塊3.更換同型號(hào)的新模塊，在插入原前連接器之前，應(yīng)將前連接器上面的編碼塊拔下來(lái)更換S7-400的SM模塊:S7-400PLC允許帶電插拔I/O模塊，但要確保用戶(hù)程序允許在RUN模式下更換模塊。更換模塊時(shí)會(huì)產(chǎn)生插/拔模塊中斷，用戶(hù)需要編寫(xiě)OB83處理中斷，為新模塊分配參數(shù)，使其投入運(yùn)行。2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)54/36硬件組態(tài)硬件組態(tài)包括兩部分的內(nèi)容，“組態(tài)硬件模塊”和“配置模塊參數(shù)”。組態(tài)硬件模塊——在STEP7軟件的“硬件配置”工具中模擬真實(shí)的PLC硬件系統(tǒng)，將工程項(xiàng)目中選用的電源、CPU、信號(hào)模塊（SM）、功能模塊（FM）、通信處理器模塊（CP）以及分布式I/O模塊等硬件設(shè)備安裝到表示機(jī)架的組態(tài)表中。配置模塊參數(shù)——對(duì)PLC硬件模塊屬性以及網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置。例如：設(shè)置CPU的中斷系統(tǒng)，設(shè)置SM模塊的I/O地址，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通信速率及各站地址等。2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)55/36雙擊啟動(dòng)硬件組態(tài)編輯器硬件安裝區(qū)硬件詳細(xì)信息區(qū)打開(kāi)“硬件目錄”2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)56/36安裝機(jī)架2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)57/36安裝模塊訂貨號(hào)2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)58/36配置CPU的屬性“常規(guī)”標(biāo)簽2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)59/36配置CPU的屬性“啟動(dòng)”標(biāo)簽2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)60/36配置CPU的屬性“周期/時(shí)鐘存儲(chǔ)器”標(biāo)簽時(shí)鐘存儲(chǔ)器位76543210周期（s）21.610.80.50.40.20.1頻率（Hz）0.50.62511.2522.55102024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)61/36配置CPU的屬性“保存存儲(chǔ)器”標(biāo)簽2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)62/36配置CPU的屬性“保護(hù)”標(biāo)簽早期的CPU314新型的CPU315-2DP2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)63/36S7-300DI/DO固定的編址方式2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)64/36可變的編址方式雙擊2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)65/36配置輸入/輸出屬性2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)66/36保存組態(tài)參數(shù)將組態(tài)下載到CPU保存和編譯下載到CPU2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)67/36快速硬件組態(tài)

選擇模塊的訂貨號(hào)2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)68/36復(fù)位CPU和暖啟動(dòng)

1.S7-400CPU和帶鑰匙開(kāi)關(guān)的S7-300CPU

通過(guò)鑰匙開(kāi)關(guān)進(jìn)行復(fù)位，刪除用戶(hù)程序塊及硬件配置信息。復(fù)位步驟如下：把鑰匙開(kāi)關(guān)放在“STOP”位置把鑰匙開(kāi)關(guān)保持在“MRES”位置，直到“STOP”指示燈閃爍兩次（慢速）松開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)（自動(dòng)回到“STOP”位置）再把鑰匙開(kāi)關(guān)快速撥回“MRES”位置然后松開(kāi)（STOP指示燈快速閃爍表示模塊正在復(fù)位）把鑰匙開(kāi)關(guān)撥到“RUN”或“RUN-P”位置，實(shí)現(xiàn)暖啟動(dòng)2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)69/36復(fù)位CPU和暖啟動(dòng)2.插有微存儲(chǔ)器卡（MMC）的S7-300CPU

對(duì)于新型的CPU，需要在線刪除MMC的內(nèi)容。刪除方法如下：在SIMATICManager窗口中選中塊文件夾，點(diǎn)擊“在線”按鈕顯示當(dāng)前CPU中的程序塊，選中用戶(hù)程序刪除。S打頭的程序塊（如SFC、SFB）是出廠時(shí)已經(jīng)固化在CPU中的標(biāo)準(zhǔn)子程序塊，用戶(hù)是無(wú)法刪除的?！跋到y(tǒng)數(shù)據(jù)”是硬件配置信息。2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)70/36自動(dòng)生產(chǎn)線硬件設(shè)計(jì)物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線的硬件模塊選擇與配置2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)71/36物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線的I/O地址分配表2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)72/36物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線的I/O接線圖數(shù)字量輸入模塊32DI的接線圖數(shù)字量輸出模塊32DO的接線圖2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)73/36物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線的I/O接線圖數(shù)字量輸入/輸出模塊8DI/8DO的接線圖模擬量輸入模塊2AI的接線圖2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)74/36任務(wù)2物料灌裝自動(dòng)生產(chǎn)線項(xiàng)目硬件設(shè)計(jì)1．復(fù)位CPU2．硬件選型與配置3．分配I/O地址4．繪制模塊的接線圖2024/7/23第4章PLC的硬件設(shè)計(jì)75/36STEP7編程基礎(chǔ)數(shù)制數(shù)制數(shù)碼基數(shù)計(jì)數(shù)規(guī)則舉例十進(jìn)制（Decimal）0123456789共10個(gè)10逢十進(jìn)一123，789二進(jìn)制（Binary）01共2個(gè)2逢二進(jìn)一二進(jìn)制數(shù)1101110的值為十進(jìn)制數(shù)110（=1×26+1×25+1×23+1×22+1×21）十六進(jìn)制（Hexadecimal）0123456789ABCDEF共16個(gè)16逢十六進(jìn)一二進(jìn)制數(shù)01101110可表示為十六進(jìn)制數(shù)6E其值為十進(jìn)制數(shù)110（=6×161+14×160）在對(duì)計(jì)算機(jī)的位數(shù)長(zhǎng)度進(jìn)行描述時(shí)，定義了下列術(shù)語(yǔ)：位（Bit）——1位二進(jìn)制數(shù)稱(chēng)為一個(gè)位字節(jié)（Byte）——8位二進(jìn)制數(shù)稱(chēng)為一個(gè)字節(jié)字（Word）——2個(gè)字節(jié)稱(chēng)為一個(gè)字，占16位雙字（DoubleWord）——2個(gè)字稱(chēng)為一個(gè)雙字，占32位2024/7/23第5章PLC的軟件設(shè)計(jì)76/144STEP7編程基礎(chǔ)編碼

1.BCD碼——用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)BCD碼（四位二進(jìn)制數(shù)）十進(jìn)制數(shù)BCD碼（四位二進(jìn)制數(shù)）十進(jìn)制數(shù)000000101500011011060010201117001131000801004100192.ASCII碼（AmericanStandardCodedforInformationInterchange）——美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。ASCII碼由8位二進(jìn)制數(shù)組成，最高位一般用于奇偶校驗(yàn)，其余7位代表128個(gè)字符編碼。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)77/144STEP7編程基礎(chǔ)常數(shù)的表示格式

數(shù)制和代碼表示格式實(shí)例二進(jìn)制2#數(shù)據(jù)2#11010101十六進(jìn)制16#數(shù)據(jù)16#38AC，16#1000十進(jìn)制±整數(shù).小數(shù)123.456，-456.321BCD碼16#數(shù)據(jù)16#123，16#123ASCII碼‘字符’‘T’、‘TEXT’、‘Showresult’注意：用十六進(jìn)制數(shù)表示BCD碼時(shí)，不能出現(xiàn)16#5A等非BCD碼。

數(shù)據(jù)類(lèi)型及表示格式2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)78/144STEP7編程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)型及表示格式變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型、長(zhǎng)度及范圍

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)類(lèi)型

位（Bit）字節(jié)（Byte）字（Word）雙字（DoubleWord）無(wú)符號(hào)數(shù)1/0或TURE/FALSE16#00~16#FF16#0000~16#FFFF16#00000000~16#FFFFFFFF整數(shù)————-32768~+32767-2147483648~2147483647實(shí)數(shù)——————正數(shù)1.175495×10-38~3.402823×10+38負(fù)數(shù)-1.175495×10-38~-3.402823×10+38BCD碼————-999~+999-9999999~+99999992024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)79/144S7-300/400的內(nèi)部資源裝載存儲(chǔ)器（新型S7-300CPU由MMC卡替代）所有下載的OB，F(xiàn)C，F(xiàn)B，DB和系統(tǒng)數(shù)據(jù)工作存儲(chǔ)器與運(yùn)行有關(guān)的OB，F(xiàn)C，F(xiàn)B，DB系統(tǒng)存儲(chǔ)器區(qū)輸入過(guò)程映象區(qū)PII輸出過(guò)程映象區(qū)PQI位存儲(chǔ)器M定時(shí)器T計(jì)數(shù)器C局域數(shù)據(jù)區(qū)L2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)80/144CPU存儲(chǔ)器區(qū)的信息2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)81/144存儲(chǔ)區(qū)的尋址方式位尋址——位尋址是對(duì)存儲(chǔ)器中的某一位進(jìn)行讀寫(xiě)訪問(wèn)。格式——標(biāo)識(shí)符字節(jié)地址．位地址例如——訪問(wèn)輸入過(guò)程映象區(qū)中的第3字節(jié)第4位，地址表示為：

76543210字節(jié)0字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4字節(jié)5字節(jié)6字節(jié)7I3．4位地址字節(jié)地址區(qū)域標(biāo)識(shí)符2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)82/144存儲(chǔ)區(qū)的尋址方式字節(jié)尋址、字尋址、雙字尋址——

對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)以1個(gè)字節(jié)或2個(gè)字節(jié)或4個(gè)字節(jié)為單位進(jìn)行一次讀寫(xiě)訪問(wèn)格式——

標(biāo)識(shí)符

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度類(lèi)型

字節(jié)起始地址2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)83/144存儲(chǔ)區(qū)的尋址方式存儲(chǔ)區(qū)可訪問(wèn)的地址單元地址標(biāo)識(shí)符舉例輸入過(guò)程映象區(qū)位II0.0字節(jié)IBIB1字IWIW2雙字IDID0輸出過(guò)程映象區(qū)位QQ8.5字節(jié)QBQB5字QWQW6雙字QDQD10位存儲(chǔ)器區(qū)位MM10.3字節(jié)MBMB30字MWMW32雙字MDMD34數(shù)據(jù)塊位DBXDBX3.4字節(jié)DBBDBB3字DBWDBW6雙字DBDDBD8外設(shè)輸入/輸出區(qū)字節(jié)PIBPIB50字PIWPIW62雙字PIDPID86外設(shè)輸入/輸出區(qū)字節(jié)PQBPQB99字PQWPQW106雙字PQDPQD1682024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)84/144STEP7編程語(yǔ)言梯形圖LAD（LadderDiagram）名稱(chēng)梯形圖符號(hào)觸點(diǎn)

1閉合觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）

0閉合觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）線圈數(shù)據(jù)處理指令母線|—……—|I0.1I0.2M0.3M0.4IN1IN2OUTQ5.0EN2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)85/144梯形圖的觸點(diǎn)符號(hào)與電氣圖中的觸點(diǎn)符號(hào)的差異FRPLCKM24VML~220VSB2SB1I0.0I0.1Q8.52024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)86/144STEP7編程語(yǔ)言語(yǔ)句表STL（StatementList）功能塊圖FBD（FunctionBlockDiagram）2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)87/144程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——程序塊類(lèi)型

（1）組織塊OB（OrganizationBlock）——操作系統(tǒng)與用戶(hù)程序之間的接口，只有在OB中編寫(xiě)的指令或調(diào)用的程序塊才能被CPU的操作系統(tǒng)執(zhí)行。（2）功能FC（Function）——由用戶(hù)自己編寫(xiě)的子程序塊或帶形參的函數(shù)，可以被其它程序塊（OB、FC和FB）調(diào)用。（3）功能塊FB（FunctionBlock）——由用戶(hù)自己編寫(xiě)的子程序塊或帶形參的函數(shù)，可以被其它程序塊（OB、FC和FB）調(diào)用。與FC不同的是FB擁有自己的稱(chēng)為背景數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，常用于編寫(xiě)復(fù)雜功能的函數(shù)，例如閉環(huán)控制任務(wù)。（4）系統(tǒng)功能SFC（SystemFunction）——已經(jīng)固化在CPU中廠家預(yù)先編好的帶形參的函數(shù)，提供一些系統(tǒng)級(jí)的調(diào)用功能，例如通訊功能等。（5）系統(tǒng)功能塊SFB（SystemFunctionBlock）——已經(jīng)固化在CPU中廠家預(yù)先編好的帶形參的函數(shù)，但并不包含背景數(shù)據(jù)塊DB，在調(diào)用時(shí)需要生成相應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊。（6）數(shù)據(jù)塊DB（DataBlock）——用戶(hù)定義的存放數(shù)據(jù)的區(qū)域。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)88/144CPU支持的程序塊CPU的性能數(shù)據(jù)2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)89/144程序結(jié)構(gòu)形式OB1主程序FC60攪拌機(jī)控制FC70產(chǎn)品輸出OB1主程序FC5配方AFC10配方BFC15混料、加工FC20包裝、輸出1.線性編程設(shè)計(jì)將用戶(hù)的所有指令均放在OB1中，從第一條到最后一條順序執(zhí)行。這種方式適用于一個(gè)人完成的小項(xiàng)目，不適合多人合作設(shè)計(jì)和程序調(diào)試。2.模塊化編程設(shè)計(jì)當(dāng)工程項(xiàng)目比較大時(shí)，可以將大項(xiàng)目分解成多個(gè)子項(xiàng)目，由不同的人員編寫(xiě)相應(yīng)的子程序塊，在OB1中調(diào)用，最終多人合作完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與調(diào)試。3.參數(shù)化編程設(shè)計(jì)如果項(xiàng)目中多處使用的控制程序指令相同，只是程序中所用的地址不同，為了避免重復(fù)編寫(xiě)相同的指令，減少程序量，可以編寫(xiě)帶形參的函數(shù)，在每次調(diào)用時(shí)賦不同的實(shí)參。參數(shù)化編程設(shè)計(jì)有利于對(duì)常用功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，減少重復(fù)勞動(dòng)。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)90/144程序塊的嵌套調(diào)用操作系統(tǒng)循環(huán)OB組織塊定時(shí)過(guò)程故障FB帶背景數(shù)據(jù)塊FCSFCFBFBDBDBSFBFC可嵌套程序塊的數(shù)目（嵌套深度）取決于CPU的型號(hào)，S7-300CPU支持8層（對(duì)CPU318為16層），S7-400CPU支持24層。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)91/144工程項(xiàng)目程序結(jié)構(gòu)主程序OB1的程序結(jié)構(gòu)流程圖讀取當(dāng)前運(yùn)行模式調(diào)用模擬量處理程序FC70手動(dòng)/自動(dòng)模式？自動(dòng)調(diào)用手動(dòng)程序FC20調(diào)用自動(dòng)程序FC30調(diào)用故障處理程序FC50調(diào)用急停處理程序FC10手動(dòng)2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)92/144程序塊的編輯新建用戶(hù)程序塊

2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)93/144LAD/STL/FBD編輯器

變量聲明表代碼區(qū)細(xì)節(jié)窗口程序元素

2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)94/144切換編程語(yǔ)言2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)95/144在OB1中調(diào)用塊2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)96/144塊的保存當(dāng)前項(xiàng)目的路徑2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)97/144下載塊到

PLC2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)98/144監(jiān)視程序運(yùn)行2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)99/144任務(wù)3設(shè)計(jì)手動(dòng)運(yùn)行程序編寫(xiě)手動(dòng)運(yùn)行程序FC20，控制傳送帶點(diǎn)動(dòng)正向或反向運(yùn)行的程序。1．按下操作面板上的正向點(diǎn)動(dòng)按鈕I0.2，控制傳送帶的電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)Q8.5=1。2．按下操作面板上的反向點(diǎn)動(dòng)按鈕I0.3，控制傳送帶的電動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)Q8.6=1。3．如果兩個(gè)按鈕同時(shí)按下，電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)要實(shí)現(xiàn)互鎖。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)100/144編輯符號(hào)表2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)101/144顯示符號(hào)信息絕對(duì)地址顯示符號(hào)顯示2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)102/144符號(hào)選擇器2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)103/144符號(hào)表的導(dǎo)入和導(dǎo)出2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)104/144任務(wù)4編輯項(xiàng)目的符號(hào)表根據(jù)硬件設(shè)計(jì)的I/O分配表和數(shù)據(jù)處理占用的內(nèi)存單元，物料自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線項(xiàng)目部分地址單元的符號(hào)表見(jiàn)表5-5，在符號(hào)編輯器中定義符號(hào)名稱(chēng)。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)105/144邏輯與（AND），或（OR），異或（XOR）指令

L1(Q4.0)S1(I0.0)S2(I0.1)

L2(Q4.1)電路圖I0.0I0.1Q4.0Q4.1I0.2I0.3Q4.2L3(Q4.2)S3(I0.2)S4(I0.3)或指令與異或I0.4I0.5I0.4I0.5Q4.32024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)106/144賦值I1.1I1.2()Q4.1復(fù)位賦值，置位，復(fù)位指令(S)Q4.2I1.3I1.4置位注意：

置位和復(fù)位指令并不意味著永遠(yuǎn)具有保持性，如果后面有其他賦值指令是會(huì)改變其狀態(tài)。I1.5I1.6(R)Q4.22024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)107/144觸發(fā)器的置位/復(fù)位指令注意：

SR觸發(fā)器為復(fù)位優(yōu)先，

RS觸發(fā)器為置位優(yōu)先。

2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)108/144影響RLO的指令

取反指令

清零、置位指令2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)109/144邊沿檢測(cè)指令

檢測(cè)RLO的上升沿

AI1.0I1.1RLOM1.0M8.0M8.1M1.1OB1-掃描周期檢測(cè)RLO的下降沿

B2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)110/144邊沿檢測(cè)指令檢測(cè)信號(hào)I1.1的上升沿

檢測(cè)信號(hào)I1.1的下降沿

I1.0I1.1M1.0M8.0M8.1M1.1OB1-掃描周期2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)111/144任務(wù)5設(shè)計(jì)啟動(dòng)物料灌裝生產(chǎn)線運(yùn)行的程序1．編寫(xiě)主程序（OB1）（1）選擇生產(chǎn)線的工作模式，設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)可以用選擇開(kāi)關(guān)I0.4確定運(yùn)行模式：當(dāng)I0.4=0時(shí)，手動(dòng)模式有效，Q4.2=1；當(dāng)I0.4=1時(shí)，自動(dòng)模式有效，Q4.3=1。（2）只有在手動(dòng)模式下（Q4.2=1）且急停無(wú)效時(shí)才允許調(diào)用手動(dòng)運(yùn)行程序FC20。（3）只有在自動(dòng)模式下（Q4.3=1）且急停無(wú)效時(shí)才允許調(diào)用自動(dòng)運(yùn)行程序FC30。（4）急停按鈕按下時(shí)，調(diào)用急停處理程序FC10。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)112/1442．生產(chǎn)線運(yùn)行控制（FC30）生產(chǎn)線啟動(dòng)/停止控制：按下操作面板上的啟動(dòng)按鈕I0.0，控制生產(chǎn)線設(shè)備啟動(dòng)Q4.1=1。按下操作面板上的停機(jī)按鈕I0.1，控制生產(chǎn)線設(shè)備停止Q4.1=0。3．急停處理（FC10）當(dāng)生產(chǎn)線在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，按下急停按鈕使各執(zhí)行部件立即停止動(dòng)作，保持在當(dāng)前狀態(tài)。任務(wù)5設(shè)計(jì)啟動(dòng)物料灌裝生產(chǎn)線運(yùn)行的程序注意：為保證能夠可靠停機(jī)，停機(jī)按鈕和急停按鈕是接在常閉觸點(diǎn)上的。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)113/144數(shù)據(jù)傳送指令S7-300CPU有兩個(gè)累加器ACCU1和ACCU2。執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送指令MOVE指令時(shí)，先將ACCU1的數(shù)據(jù)傳送給ACCU2，再將輸入端的數(shù)據(jù)送到ACCU1。S7-400CPU有四個(gè)累加器ACCU1、ACCU2、ACCU3和ACCU4。同S7-300CPU一樣，執(zhí)行MOVE指令時(shí)，是依次傳送的。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)114/144數(shù)據(jù)傳送指令注意：1.數(shù)據(jù)源與目的地址要匹配。整數(shù)要占用16位地址，雙整數(shù)和實(shí)數(shù)要占用32位地址。2.S7-300/400CPU的累加器是32位的，如果數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)小于32位，則累加器空出的高位用0填充。如果目的地址的長(zhǎng)度小于32位，則只能將累加器低字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送到目的地址，高字節(jié)的信息丟失。

2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)115/144計(jì)數(shù)器指令每個(gè)計(jì)數(shù)器占用計(jì)數(shù)器狀態(tài)的1位地址空間和計(jì)數(shù)值的16位地址空間，計(jì)數(shù)范圍為0～+999。加減計(jì)數(shù)器——S_CUD加計(jì)數(shù)器——S_CU減計(jì)數(shù)器——S_CD2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)116/144計(jì)數(shù)器各引腳的功能

R——清零端。R端的上升沿使計(jì)數(shù)器的值清零。PV——給計(jì)數(shù)器賦初值端。初值前需加“C#”修飾。計(jì)數(shù)器的值在初值的基礎(chǔ)上加1或減1。S——置初值端。S端的上升沿觸發(fā)賦初值動(dòng)作，將PV端的初值送給計(jì)數(shù)器。CD——減計(jì)數(shù)脈沖輸入端，上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器的值減1。計(jì)數(shù)值減到最小值0以后，計(jì)數(shù)器不再動(dòng)作，保持0不變。CU——加計(jì)數(shù)脈沖輸入端，上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器的值加1。計(jì)數(shù)值達(dá)到最大值999以后，計(jì)數(shù)器不再動(dòng)作，保持999不變。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)117/144計(jì)數(shù)器各引腳的功能

CV_BCD——當(dāng)前計(jì)數(shù)值以BCD碼格式輸出端。CV——當(dāng)前計(jì)數(shù)值以二進(jìn)制格式輸出端。Q——計(jì)數(shù)器狀態(tài)輸出端。Q端的狀態(tài)與計(jì)數(shù)器的位地址（C5）狀態(tài)相同，只有當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為0時(shí)，Q端輸出“0”信號(hào)；否則，只要計(jì)數(shù)器的值不為0，Q端就輸出“1”信號(hào)。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)118/144加減計(jì)數(shù)器的功能圖

6543210CUCDSRCountQ2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)119/144定時(shí)器指令每個(gè)定時(shí)器占用定時(shí)器狀態(tài)的1位地址空間和定時(shí)時(shí)間值的16位地址空間。PULSE——脈沖定時(shí)器PEXT——擴(kuò)展脈沖定時(shí)器ODT——接通延時(shí)定時(shí)器ODTS——帶保持的接通延時(shí)定時(shí)器OFFDT——關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)120/144定時(shí)器的數(shù)據(jù)格式10ms～9990s（2h46m30s）S5T#1h30mS5T#15m20sS5T#16s100ms等定時(shí)時(shí)間值的格式定時(shí)器時(shí)間范圍固定的時(shí)間值輸入格式定時(shí)時(shí)間值以BCD碼的格式存放，BCD碼的低3組存放時(shí)間常數(shù)，其范圍為0～999。最高1組用于定義時(shí)間基準(zhǔn)，分別為0.01s、0.1s、1s和10s2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)121/144接通延時(shí)定時(shí)器ODT

定時(shí)器操作QS處的RLOR處的RLOTVTVS——定時(shí)器啟動(dòng)端TV——定時(shí)時(shí)間值輸入端R——定時(shí)器復(fù)位端BI——以二進(jìn)制格式表示的剩余時(shí)間常數(shù)值BCD——以BCD碼格式表示的剩余時(shí)間常數(shù)值Q——定時(shí)器狀態(tài)輸出端2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)122/144可變的定時(shí)時(shí)間001001100000000010分鐘為600秒，時(shí)基取1秒001010010000000015分鐘為900秒，時(shí)基取1秒2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)123/144帶保持的接通延時(shí)定時(shí)器ODTS

S處的RLOR處的RLO定時(shí)器操作QTVTV2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)124/144關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器OFFDT

S處的RLOR處的RLO定時(shí)器操作QTVTV2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)125/144脈沖定時(shí)器PULSE

S處的RLOR處的RLO定時(shí)器操作QTV2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)126/144擴(kuò)展脈沖定時(shí)器PEXT

S處的RLOR處的RLO定時(shí)器操作QTVTV2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)127/144定時(shí)器指令

注意：

S7-300/400的定時(shí)器不是在掃描周期開(kāi)始或執(zhí)行定時(shí)器指令時(shí)被刷新，而是由系統(tǒng)按基準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行刷新。當(dāng)掃描周期大于定時(shí)器的基準(zhǔn)時(shí)間時(shí)，在一個(gè)掃描周期里，該定時(shí)器可能被刷新多次，導(dǎo)致其當(dāng)前值和觸點(diǎn)狀態(tài)在一個(gè)掃描周期里前后會(huì)不一致。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)128/144任務(wù)6設(shè)計(jì)物料灌裝生產(chǎn)線自動(dòng)運(yùn)行的程序1．自動(dòng)循環(huán)灌裝程序（FC30）（1）生產(chǎn)線運(yùn)行后（Q4.1＝1），傳送帶電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)（Q8.5＝1），直到灌裝位置傳感器I8.6檢測(cè)到有瓶子，傳送帶停下來(lái)（Q8.5＝0）。（2）到達(dá)灌裝位置開(kāi)始灌裝，灌裝閥門(mén)打開(kāi)（Q8.4=1），灌裝時(shí)間5秒。瓶子灌滿(mǎn)后灌裝閥門(mén)關(guān)閉（Q8.4=0），傳送帶繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)（Q8.5＝1）。（3）按下停止按鈕I0.1，傳送帶停止運(yùn)動(dòng)。（4）當(dāng)傳送帶上已經(jīng)沒(méi)有瓶子時(shí)，傳送帶停止運(yùn)行。

2．計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)程序（FC40）（1）物料灌裝生產(chǎn)線運(yùn)行后，利用空瓶位置傳感器I8.5和成品位置傳感器I8.7分別對(duì)空瓶數(shù)和成品數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。C1用于統(tǒng)計(jì)空瓶數(shù)，C2用于統(tǒng)計(jì)成品數(shù)。（2）在數(shù)碼管（QW6）上顯示成品數(shù)。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)129/1443．完善手動(dòng)運(yùn)行程序（FC20）為防止電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)頻繁切換造成負(fù)載變化太大，電動(dòng)機(jī)正反向切換之間要有時(shí)間限制，切換時(shí)間間隔要在2秒鐘以上。即：點(diǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)停下來(lái)2秒鐘后點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)才有效；點(diǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)停下來(lái)2秒鐘后點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)才有效。任務(wù)6設(shè)計(jì)物料灌裝生產(chǎn)線自動(dòng)運(yùn)行的程序2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)130/144基本數(shù)學(xué)運(yùn)算指令

整數(shù)加整數(shù)減整數(shù)乘整數(shù)除雙整數(shù)加雙整數(shù)減雙整數(shù)乘雙整數(shù)除雙整數(shù)取余數(shù)實(shí)數(shù)加實(shí)數(shù)減實(shí)數(shù)乘實(shí)數(shù)除求實(shí)數(shù)的絕對(duì)值求平方根求平方求自然對(duì)數(shù)求指數(shù)值求正弦值求余弦值求正切值求反正弦值求反余弦值求反正切值注意：執(zhí)行基本數(shù)學(xué)運(yùn)算指令時(shí)，輸入端參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)的類(lèi)型要與指令的類(lèi)型相一致。結(jié)果的地址要與數(shù)據(jù)類(lèi)型的長(zhǎng)度相匹配。浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令中三角函數(shù)類(lèi)指令的角度單位為弧度。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)131/144比較指令

注意：參與比較的兩個(gè)數(shù)的類(lèi)型要與指令的類(lèi)型相一致。④①②③等于——EQ不等于——NE大于——GT小于——LT大于等于——GE小于等于——LE2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)132/144轉(zhuǎn)換指令

16位BCD碼轉(zhuǎn)換為整數(shù)整數(shù)轉(zhuǎn)換為16位BCD碼整數(shù)轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)32位BCD碼轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)雙整數(shù)轉(zhuǎn)換為32位BCD碼雙整數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)求整數(shù)的反碼求雙整數(shù)的反碼求整數(shù)的補(bǔ)碼求雙整數(shù)的補(bǔ)碼實(shí)數(shù)的符號(hào)取反4舍6入5取偶（使結(jié)果為偶數(shù)）舍小數(shù)取整向上取整向下取整注意：

BCD_I指令輸入端的數(shù)據(jù)類(lèi)型必須為BCD碼，否則將引發(fā)BCD碼轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤，導(dǎo)致CPU停機(jī)故障。I_BCD指令輸入端的數(shù)據(jù)如果超出允許的數(shù)值范圍±999，則轉(zhuǎn)換不被執(zhí)行，輸入端的數(shù)據(jù)直接送入輸出端。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)133/144整數(shù)與實(shí)數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

注意：數(shù)據(jù)源地址和目的地址要與數(shù)據(jù)類(lèi)型相匹配。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)134/144任務(wù)7生產(chǎn)線數(shù)據(jù)處理1．由于計(jì)數(shù)器能夠統(tǒng)計(jì)的數(shù)值范圍有限（0～+999），編寫(xiě)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)程序FC42，改用加法指令實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，空瓶數(shù)保存在MW30，成品數(shù)保存在MW32。2．計(jì)算廢品率（%），保存在MD50。3．當(dāng)廢品率超過(guò)10%時(shí)，Q8.4指示燈閃亮。4．計(jì)算包裝箱數(shù)（1箱24瓶），保存在MW36，將包裝箱數(shù)顯示在數(shù)碼管上。5．手動(dòng)模式下，按下計(jì)數(shù)值清零按鈕I1.0，使空瓶數(shù)MW30、成品數(shù)MW32、廢品率MD50和數(shù)碼顯示值清零。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)135/144程序調(diào)試方法S7-PLCSIM仿真軟件2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)136/144使用程序編輯器調(diào)試程序切換顯示的數(shù)據(jù)格式修改位變量的值修改數(shù)值變量的值2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)137/144使用變量表調(diào)試程序SIMATICManagerLAD/STL/FBD編輯器2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)138/144設(shè)置“監(jiān)視/修改變量”觸發(fā)點(diǎn)循環(huán)程序執(zhí)行的開(kāi)始循環(huán)程序的結(jié)束轉(zhuǎn)換：

RUN-->STOP循環(huán)程序

執(zhí)行PIIPIQ監(jiān)視變量

修改變量(根據(jù)觸發(fā)點(diǎn))更新監(jiān)視數(shù)值

激活修改數(shù)值(一次監(jiān)視/修改)設(shè)定觸發(fā)點(diǎn)2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)139/144監(jiān)視/修改變量

2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)140/144數(shù)據(jù)塊（DB）的使用功能FC10功能FC20功能塊FB1OB1全局?jǐn)?shù)據(jù)DB20所有程序塊都可以訪問(wèn)背景數(shù)據(jù)DB5FB1的背景DB2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)141/144STEP7的數(shù)據(jù)類(lèi)型基本數(shù)據(jù)類(lèi)型(到32位)?

位數(shù)據(jù)類(lèi)型(BOOL,BYTE,WORD,DWORD,CHAR)?

數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)類(lèi)型(INT,DINT,REAL)?

定時(shí)器類(lèi)型(S5TIME,TIME,DATE,TIME_OF_DAY)復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型(長(zhǎng)于32位)?

時(shí)間(DATE_AND_TIME)?

矩陣

(ARRAY)?

結(jié)構(gòu)

(STRUCT)?

字符串

(STRING)2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)142/144新建立數(shù)據(jù)塊2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)143/144定義數(shù)據(jù)塊列說(shuō)明地址顯示完成聲明的輸入后由STEP7自動(dòng)為變量分配的地址名稱(chēng)此處輸入必須分配給每個(gè)變量的符號(hào)名類(lèi)型輸入想要分配給變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型(BOOL、INT、WORD、ARRAY等)變量可以具有基本數(shù)據(jù)類(lèi)型、復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型或者用戶(hù)自定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型初始值可在此處輸入初始值，所有的值都必須與數(shù)據(jù)類(lèi)型相匹配。初始值不寫(xiě)默認(rèn)為0當(dāng)?shù)谝淮伪４鎵K時(shí)，如果還沒(méi)有為變量明確定義實(shí)際值，那么該初始值將用作實(shí)際值注釋在該域中輸入對(duì)變量的注釋?zhuān)⑨屪疃?0個(gè)字符2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)144/144保存、下載和監(jiān)視數(shù)據(jù)塊下載監(jiān)視存盤(pán)2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)145/144尋址數(shù)據(jù)單元078位數(shù)據(jù)字節(jié)0DBB0數(shù)據(jù)字節(jié)1DBW0數(shù)據(jù)字節(jié)8191DBD8188DBW8190DBB8191數(shù)據(jù)字節(jié)2DBD0數(shù)據(jù)字節(jié)3DBX4.12024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)146/144完全表示方法訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊位訪問(wèn)

DB5.DBX0.0字節(jié)訪問(wèn)

DB6.DBB1字訪問(wèn)

DB8.DBW2雙字訪問(wèn)

DB2.DBD42024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)147/144復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型的應(yīng)用——電動(dòng)機(jī)參數(shù)的結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)參數(shù)（Motor_data）數(shù)據(jù)類(lèi)型額定電流（Rated_current）實(shí)數(shù)（Real）啟動(dòng)電流（Starting_current）實(shí)數(shù)（Real）轉(zhuǎn)速（Speed）整數(shù)（Integer）方向（Direction）布爾型（Bool）鍵入db5.motor.speed2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)148/144自定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型的應(yīng)用2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)149/144用數(shù)據(jù)類(lèi)型生成數(shù)據(jù)塊2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)150/144用數(shù)據(jù)類(lèi)型定義數(shù)據(jù)2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)151/144恢復(fù)數(shù)據(jù)塊的初值數(shù)據(jù)視圖顯示方式下2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)152/144任務(wù)8應(yīng)用數(shù)據(jù)塊進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)新建數(shù)據(jù)塊DB40，定義空瓶數(shù)、成品數(shù)、包裝箱數(shù)和廢品數(shù)，數(shù)據(jù)類(lèi)型為整數(shù)（INT）。定義廢品率，數(shù)據(jù)類(lèi)型為實(shí)數(shù)（REAL）。定義兩個(gè)位地址（BOOL）用于記錄空瓶位置傳感器和成品位置傳感器的上升沿。修改計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)程序FC42，使用數(shù)據(jù)塊DB40存放數(shù)據(jù)。2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)153/144編輯帶形參的函數(shù)任務(wù)要求——故障報(bào)警故障信號(hào)故障報(bào)警應(yīng)答信號(hào)故障記錄2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)154/144定義FC的形式參數(shù)參數(shù)類(lèi)型定義使用方法圖形顯示輸入?yún)?shù)IN只能讀顯示在函數(shù)塊的左側(cè)輸出參數(shù)OUT只能寫(xiě)顯示在函數(shù)塊的右側(cè)輸入/輸出參數(shù)IN_OUT可讀/可寫(xiě)顯示在函數(shù)塊的左側(cè)2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)155/144編輯帶形參的FC

2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)156/144調(diào)用帶形參的FC2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)157/144FB和它的背景數(shù)據(jù)塊定義FB的形參FB的背景數(shù)據(jù)塊2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)158/144編輯帶形參的FB

2024/7/23第4章PLC的軟件設(shè)計(jì)159/144