S7-1200-PLC編程及應(yīng)用-第4版配套課件

《S7-1200PLC編程及應(yīng)用第4版》配套課件第1章S7-1200的硬件與硬件組態(tài)1.1S7-1200的硬件1.1.1

S7-1200的硬件結(jié)構(gòu)S7-1200主要由CPU、信號(hào)板、信號(hào)模塊、通信模塊和編程軟件組成。

1．CPU模塊

CPU內(nèi)可以安裝一塊信號(hào)板，集成的PROFINET接口用于與編程計(jì)算機(jī)、HMI、其他PLC或其他設(shè)備通信。

2．信號(hào)模塊

DI、DQ、AI、AQ模塊統(tǒng)稱為信號(hào)模塊SM，它們安裝在CPU模塊的右邊，最多可以擴(kuò)展8個(gè)信號(hào)模塊。CPU和信號(hào)模塊中的輸入點(diǎn)用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)，輸出點(diǎn)用來(lái)控制輸出設(shè)備和執(zhí)行器。I/O點(diǎn)除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。

3．通信模塊通信模塊安裝在CPU模塊的左邊，最多可以安裝3塊通信模塊。

4．精簡(jiǎn)系列面板第二代精簡(jiǎn)系列面板與S7-1200配套，用TIA博途中的WinCC組態(tài)。

5．編程軟件

TIA是全集成自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱，TIA博途是西門子自動(dòng)化的全新工程設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)。S7-1200用TIA博途中的STEP7編程。1.1.2CPU模塊

1．CPU的共性

1）可以使用梯形圖（LAD）、函數(shù)塊圖（FDB）和結(jié)構(gòu)化控制語(yǔ)言（SCL）這3種語(yǔ)言編程。

2）S7-1200集成了最大150KB的工作存儲(chǔ)器、最大4MB的裝載存儲(chǔ)器和10KB的保持性存儲(chǔ)器。3）集成的數(shù)字量輸入電路的輸入類型為漏型/源型，DC24V，4mA。繼電器輸出的電壓范圍為DC5～30V或AC5～250V，最大電流2A。場(chǎng)效應(yīng)管輸出的電壓范圍為DC24V，0.5A。最多4路脈沖輸出。4）2點(diǎn)集成的模擬量輸入（0～10V），10位分辨率。5）集成的DC24V電源可供傳感器、編碼器和輸入回路使用。6）CPU1215C和CPU1217C有兩個(gè)帶隔離的PROFINET以太網(wǎng)端口，其他CPU只有一個(gè)，傳輸速率為10M/100Mbit/s。7）實(shí)時(shí)時(shí)鐘的保存時(shí)間通常為20天，40℃時(shí)最少為12天。

3．CPU的外部接線圖輸入回路如果使用CPU內(nèi)置的DC24V傳感器電源，去掉圖1-4中的外接DC電源，漏型輸入時(shí)1M端子連接傳感器電源的M端子。源型輸入時(shí)將傳感器電源的L+端子連接到1M端子。CPU1214CDC/DC/Relay的電源電壓為DC24V，CPU1214CDC/DC/DC的電源電壓、輸入回路電壓和輸出回路電壓均為DC24V。

4．CPU集成的工藝功能工藝功能包括高速計(jì)數(shù)與頻率測(cè)量、高速脈沖輸出、PWM控制、運(yùn)動(dòng)控制和PID控制。CPU1217C有4點(diǎn)最高頻率為1MHz的高速計(jì)數(shù)器。其他CPU有最高頻率為100kHz（單相）/80kHz（互差90°的正交相位）或30kHz/20kHz的高速計(jì)數(shù)器。信號(hào)板的最高計(jì)數(shù)頻率為200kHz/160kHz。

CPU1217支持最高1MHz的脈沖輸出，其他DC輸出的CPU本機(jī)最高100kHz，信號(hào)板200kHz。

CPU的高速輸出可以用于步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的速度和位置控制。

PID功能用于對(duì)最多16個(gè)回路進(jìn)行控制，支持PID參數(shù)自整定。1.1.3信號(hào)板與信號(hào)模塊

1．信號(hào)板

CPU正面可以安裝一塊信號(hào)板，有4DI、4DQ、2DI/2DQ、熱電偶、熱電阻、1AI、1AQ、RS485信號(hào)板和電池板。DI、DQ信號(hào)板的最高頻率200kHz。

2．?dāng)?shù)字量I/O模塊可以選用8點(diǎn)、16點(diǎn)的DI或DQ模塊，或8DI/8DQ、16DI/16DQ模塊。DQ模塊有繼電器輸出和DC24V輸出兩種。3．模擬量I/O模塊AI模塊用于A/D轉(zhuǎn)換，AQ模塊用于D/A轉(zhuǎn)換。有4路、8路的13位AI模塊和4路的16位AI模塊。有4路、8路的熱電偶模塊和熱電阻模塊?？蛇x多種量程的傳感器，分辨率為0.1℃/0.1℉，15位+符號(hào)位。有2路和4路的AQ模塊，和4AI/2AQ模塊。1.1.4集成的通信接口與通信模塊

1．集成的PROFINET接口PROFINET是基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線，CPU集成的PROFINET接口可以與計(jì)算機(jī)、HMI、其他S7CPU、PROFINETI/O設(shè)備和使用標(biāo)準(zhǔn)的TCP協(xié)議的設(shè)備通信。該接口使用具有自動(dòng)交叉網(wǎng)線功能的RJ45連接器，支持TCP/IP、ISO-on-TCP、UDP、S7和ModbusTCP通信協(xié)議。波特率10M/100Mbit/s。

2．PROFIBUS通信與通信模塊

有PROFIBUS-DP主站模塊CM1243-5，和DP從站模塊CM1242-5。

3．點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PtP）通信與通信模塊通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信模塊可直接與外部設(shè)備通信，可執(zhí)行ASCII、USS協(xié)議、ModbusRTU主站協(xié)議和從站協(xié)議。CM1241的3種模塊分別有RS-232、RS-485和RS-422/485通信接口。

4．AS-i通信與通信模塊

AS-i是執(zhí)行器傳感器接口的縮寫，CM1243-2AS-i主站模塊用于將AS-i設(shè)備連接到CPU。5．遠(yuǎn)程控制通信與通信模塊使用通信處理器CP1243-7LTE，可將S7-1200連接到移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。1.2TIA博途與仿真軟件的安裝1．TIA博途中的軟件

TIA博途是西門子自動(dòng)化的全新工程設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)，STEP7Professional可用于S7-1200/1500/300/400和

WinAC的組態(tài)和編程。STEP7Basic只能用于S7-1200。TIA博途中的WinCC是用于西門子的HMI、工業(yè)PC和標(biāo)準(zhǔn)PC的組態(tài)軟件，精簡(jiǎn)面板可使用WinCC的基本版。STEP7集成了WinCC的基本版。STEP7Safety用于故障安全自動(dòng)化。SINAMICSStartdrive用于驅(qū)動(dòng)裝置，它集成了硬件組態(tài)、參數(shù)設(shè)置以及調(diào)試和診斷功能。

ScoutTIAV5.3SP1用于運(yùn)動(dòng)控制的工藝對(duì)象的組態(tài)、編程、調(diào)試和診斷。

2．安裝TIA博途對(duì)計(jì)算機(jī)的要求推薦的計(jì)算機(jī)最低配置：處理器主頻2.3GHz，內(nèi)存8GB，硬盤有20GB可用空間。操作系統(tǒng)為Windows7

SP1或Windows10的非家用版。安裝順序：STEP7和WinCC，PLCSIM，可根據(jù)需要安裝Startdrive和STEP7Safety。

3．安裝STEP7和WinCCV15.1雙擊后綴為exe的文件開始安裝。在“產(chǎn)品配置”對(duì)話框，采用“典型”配置。勾選“許可證條款”對(duì)話框和“安全控制”對(duì)話框的復(fù)選框。安裝結(jié)束后，立即重啟計(jì)算機(jī)。在安裝過程中如果要求反復(fù)重啟計(jì)算機(jī)，應(yīng)打開注冊(cè)表編輯器，選中左邊窗口的“\HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager”，刪除條目“PendingFileRenameOperations”。

4．安裝S7-PLCSIM安裝過程與安裝STEP7和WinCCV15.1基本上相同。5．學(xué)習(xí)TIA博途的建議一定要?jiǎng)邮植僮鬈浖ㄗh一邊看書一邊打開有關(guān)的例程，進(jìn)行仿真操作?？梢愿鶕?jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求創(chuàng)建項(xiàng)目，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行組態(tài)、編程和仿真調(diào)試。1.3TIA博途使用入門與硬件組態(tài)1.3.1項(xiàng)目視圖的結(jié)構(gòu)

1．Portal視圖與項(xiàng)目視圖可用Portal視圖完成某些操作，使用得最多的是項(xiàng)目視圖，二者可切換。

2．項(xiàng)目樹

可以用項(xiàng)目視圖的項(xiàng)目樹訪問所有的設(shè)備和項(xiàng)目數(shù)據(jù)，添加新的設(shè)備，編輯已有的設(shè)備，打開處理項(xiàng)目數(shù)據(jù)的編輯器。項(xiàng)目中的各組成部分在項(xiàng)目樹中以樹型結(jié)構(gòu)顯示，分為項(xiàng)目、設(shè)備、文件夾和對(duì)象4個(gè)層次?？梢躁P(guān)閉、打開項(xiàng)目樹和詳細(xì)視圖，移動(dòng)子窗口之間的分界線，用標(biāo)題欄上的按鈕啟動(dòng)“自動(dòng)折疊”或“永久展開”功能。

3．詳細(xì)視圖選中項(xiàng)目樹中的“默認(rèn)變量表”，詳細(xì)窗口顯示出該變量表中的符號(hào)?？梢詫⑵渲械姆?hào)地址拖拽到程序中的地址域?？梢噪[藏和顯示詳細(xì)視圖和巡視窗口。

4．工作區(qū)可以同時(shí)打開幾個(gè)編輯器，用編輯器欄中的按鈕切換工作區(qū)顯示的編輯器。單擊工具欄上的按鈕，可以垂直或水平拆分工作區(qū)，同時(shí)顯示兩個(gè)編輯器?？捎霉ぷ鲄^(qū)右上角的按鈕將工作區(qū)最大化，或使工作區(qū)浮動(dòng)。用鼠標(biāo)左鍵按住浮動(dòng)的工作區(qū)的標(biāo)題欄，可以將浮動(dòng)的工作區(qū)拖到畫面上希望的位置。工作區(qū)被最大化或浮動(dòng)后，單擊“嵌入”按鈕，工作區(qū)將恢復(fù)原狀。

5．巡視窗口

巡視窗口用來(lái)顯示選中的工作區(qū)中的對(duì)象附加的信息，和設(shè)置對(duì)象的屬性。

1）“屬性”選項(xiàng)卡用來(lái)顯示和修改選中的工作區(qū)中的對(duì)象的屬性。左邊是瀏覽窗口，選中某個(gè)參數(shù)組，在右邊窗口顯示和編輯相應(yīng)的信息或參數(shù)。2）“信息”選項(xiàng)卡顯示所選對(duì)象和操作的詳細(xì)信息和編譯后的報(bào)警信息。3）“診斷”選項(xiàng)卡顯示系統(tǒng)診斷事件和組態(tài)的報(bào)警事件。

6．任務(wù)卡任務(wù)卡的功能與編輯器有關(guān)。通過任務(wù)卡進(jìn)行進(jìn)一步的或附加的操作?？梢杂米钣疫叺呢Q條上的按鈕來(lái)切換任務(wù)卡顯示的內(nèi)容。1.3.2創(chuàng)建項(xiàng)目與硬件組態(tài)

1．新建一個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行菜單命令“項(xiàng)目”→“新建”，在出現(xiàn)的“創(chuàng)建新項(xiàng)目”對(duì)話框中設(shè)置項(xiàng)目的名稱?？梢孕薷谋４骓?xiàng)目的路徑。單擊“創(chuàng)建”按鈕，生成項(xiàng)目。

2．添加新設(shè)備雙擊項(xiàng)目樹中的“添加新設(shè)備”，單擊出現(xiàn)的對(duì)話框中的“控制器”按鈕，雙擊要添加的CPU的訂貨號(hào)，添加一個(gè)PLC。

3．設(shè)置項(xiàng)目的參數(shù)執(zhí)行菜單命令“選項(xiàng)”→“設(shè)置”，選中工作區(qū)左邊瀏覽窗口的“常規(guī)”，可設(shè)置用戶界面語(yǔ)言和助記符，可設(shè)置“起始視圖”為“項(xiàng)目視圖”，或“最近的視圖”。還可以設(shè)置項(xiàng)目的存儲(chǔ)位置。

4．硬件組態(tài)的任務(wù)

設(shè)備組態(tài)的任務(wù)就是在設(shè)備視圖和網(wǎng)絡(luò)視圖中，生成一個(gè)與實(shí)際的硬件系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的虛擬系統(tǒng)。自動(dòng)化系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU通過比較兩個(gè)系統(tǒng)，可以檢測(cè)出可能的錯(cuò)誤。可以設(shè)置兩個(gè)系統(tǒng)不兼容時(shí)，是否能啟動(dòng)CPU。

5．在設(shè)備視圖中添加模塊雙擊項(xiàng)目樹的“PLC_1”文件夾的“設(shè)備組態(tài)”，打開設(shè)備視圖。（1）用“拖拽”的方法將硬件目錄窗口中的硬件拖放到允許的插槽，光標(biāo)的形狀指示是否可在當(dāng)前位置放置。（2）首先用鼠標(biāo)選中機(jī)架中需要放置模塊的插槽，雙擊硬件目錄中要放置的模塊的訂貨號(hào)，該模塊便出現(xiàn)在選中的插槽中?？梢詫⒛K插入已經(jīng)組態(tài)的兩個(gè)模塊中間。

6．硬件目錄中的過濾器如果勾選了“硬件目錄”窗口中的“過濾”復(fù)選框，硬件目錄只顯示與工作區(qū)有關(guān)的硬件。

7．刪除硬件組件

8．復(fù)制和粘貼硬件組件

9．改變?cè)O(shè)備的型號(hào)用鼠標(biāo)右鍵單擊項(xiàng)目樹或設(shè)備視圖中要更改型號(hào)的CPU，執(zhí)行快捷菜單命令“更改設(shè)備類型”，雙擊出現(xiàn)的對(duì)話框中用來(lái)替換的設(shè)備的訂貨號(hào)。

10．打開已有的項(xiàng)目單擊工具欄上的“打開項(xiàng)目”按鈕，雙擊打開的對(duì)話框中列出的最近使用的某個(gè)項(xiàng)目，打開該項(xiàng)目?；蛘邌螕魧?duì)話框中的“瀏覽”按鈕，打開某個(gè)項(xiàng)目的文件夾，雙擊與項(xiàng)目同名的文件，打開該項(xiàng)目。11．打開用TIA博途較早版本保存的項(xiàng)目打開后需要單擊“升級(jí)”按鈕。升級(jí)后需要對(duì)每臺(tái)設(shè)備執(zhí)行菜單命令“編輯”→“編譯”。1.3.3信號(hào)模塊與信號(hào)板的參數(shù)設(shè)置

1．信號(hào)模塊與信號(hào)板的地址分配打開PLC_1的設(shè)備視圖，再用向左的小三角形按鈕打開“設(shè)備概覽”視圖，可以看到CPU集成的I/O模塊和信號(hào)模塊的字節(jié)地址。I、Q地址是自動(dòng)分配的?？梢躁P(guān)閉“設(shè)備概覽”視圖，或移動(dòng)它左側(cè)的分界線。雙擊設(shè)備概覽中某個(gè)插槽的模塊，可以修改自動(dòng)分配的I、Q地址。

2．?dāng)?shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置首先選中設(shè)備視圖或設(shè)備概覽中的CPU或有數(shù)字量輸入的信號(hào)板，然后選中巡視窗口的“屬性

>常規(guī)

>數(shù)字量輸入”中的某個(gè)通道?？梢栽O(shè)置輸入濾波器的輸入延時(shí)時(shí)間，啟用各通道的中斷和脈沖捕捉功能，設(shè)置產(chǎn)生中斷事件時(shí)調(diào)用的硬件中斷組織塊。脈沖捕捉功能暫時(shí)保持窄脈沖的1狀態(tài)，直到下一次刷新輸入過程映像。不能同時(shí)啟用中斷和脈沖捕捉功能。

DI模塊只能組態(tài)4點(diǎn)1組的輸入濾波器的輸入延時(shí)時(shí)間。

3．組態(tài)過程映像分區(qū)選中設(shè)備視圖中的CPU或某個(gè)信號(hào)模塊，再選中巡視窗口左邊的“I/O地址”，CPU在每個(gè)掃描周期自動(dòng)處理過程映像被組態(tài)為默認(rèn)的“自動(dòng)更新”的I/O和過程映像之間的數(shù)據(jù)交換。S7-1200有5個(gè)過程映像分區(qū)。圖1-14將DI、模塊分配給PIP1，連接的組織塊為OB40。開始調(diào)用OB40時(shí)，CPU自動(dòng)讀入被組態(tài)為屬于PIP1的輸入點(diǎn)的輸入值。OB40執(zhí)行完時(shí)，它的輸出值被立即寫到被組態(tài)為屬于PIP1的輸出點(diǎn)。4．?dāng)?shù)字量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置首先選中設(shè)備視圖或設(shè)備概覽中的CPU、數(shù)字量輸出模塊或信號(hào)板，用巡視窗口選中“數(shù)字量輸出”后，可以選擇在CPU進(jìn)入STOP模式時(shí)，數(shù)字量輸出保持為上一個(gè)值，或者使用替代值。選中后者時(shí)，勾選某個(gè)通道的復(fù)選框表示其替代值為1，反之為0。5．模擬量輸入模塊的參數(shù)設(shè)置

積分時(shí)間與干擾抑制頻率成反比，積分時(shí)間越長(zhǎng)，精度越高，快速性越差。積分時(shí)間一般選擇可抑制工頻干擾噪聲的20ms。測(cè)量類型可選電壓或電流。濾波可選“無(wú)、弱、中、強(qiáng)”這4個(gè)等級(jí)。濾波等級(jí)越高，濾波后的模擬值越穩(wěn)定，但是測(cè)量的快速性越差。可以選擇是否啟用診斷功能。6．模擬量輸入轉(zhuǎn)換后的模擬值模擬量輸入/輸出模塊中模擬量對(duì)應(yīng)的數(shù)字稱為模擬值，用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼來(lái)表示。最高位為符號(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)（包括符號(hào)位）如果小于16位，轉(zhuǎn)換值被自動(dòng)左移，使其最高的符號(hào)位在16位字的最高位，左移后未使用的低位則填入“0”。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)是與轉(zhuǎn)換值原始的位數(shù)無(wú)關(guān)，便于后續(xù)的處理。

雙極性模擬量正常范圍的上、下限（100%和?100%）對(duì)應(yīng)于模擬值27648和?27648，單極性模擬量正常范圍的上、下限（100%和0%）對(duì)應(yīng)于模擬值27648和0。熱電偶和熱電阻模塊輸出的模擬值每個(gè)數(shù)值對(duì)應(yīng)于0.1℃。7．模擬量輸出模塊的參數(shù)設(shè)置可以設(shè)置CPU進(jìn)入STOP模式后，各模擬量輸出點(diǎn)保持上一個(gè)值，或使用替代值。需要設(shè)置各輸出點(diǎn)的輸出類型（電壓或電流）和輸出范圍。可以激活各種診斷功能。1.3.4CPU模塊的參數(shù)設(shè)置

1．設(shè)置系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)與時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)打開PLC的設(shè)備視圖，選中CPU，再選中巡視窗口的“屬性

>常規(guī)

>系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器”，用復(fù)選框啟用系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)，一般采用它們的默認(rèn)地址MB1和MB0，同一地址不能同時(shí)兩用。M1.0為首次循環(huán)位，M1.1為1表示診斷狀態(tài)已更改，M1.2總是為TRUE，

M1.3總是為FALSE。時(shí)鐘存儲(chǔ)器的各位在一個(gè)周期內(nèi)為FALSE和為TRUE的時(shí)間各為50%。

2．設(shè)置PLC上電后的啟動(dòng)方式選中巡視窗口的“屬性>常規(guī)>啟動(dòng)”，可組態(tài)上電后的3種啟動(dòng)方式：1）不重新啟動(dòng)，保持在STOP模式。2）暖啟動(dòng)，進(jìn)入RUN模式。3）暖啟動(dòng)，進(jìn)入斷電之前的操作模式（默認(rèn)）。可以設(shè)置當(dāng)預(yù)設(shè)的組態(tài)與實(shí)際的硬件不匹配（不兼容）時(shí)，是否啟動(dòng)CPU。

3．設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘選中巡視窗口左邊的“時(shí)間”，設(shè)置時(shí)區(qū)為北京，不啟用夏令時(shí)。

4．設(shè)置讀寫保護(hù)和密碼選中巡視窗口左邊的“防護(hù)與安全>訪問級(jí)別”，可以選擇4個(gè)訪問級(jí)別。其中綠色的勾表示在沒有該訪問級(jí)別密碼的情況下可以執(zhí)行的操作。如果要使用該訪問級(jí)別沒有打勾的功能，需要輸入密碼。完全訪問權(quán)限：允許所有用戶進(jìn)行讀寫訪問。

讀訪問權(quán)限只能讀取不能寫入，知道第一行的密碼可不受限制地訪問

CPU。選中HMI訪問權(quán)限，只能通過HMI訪問CPU。至少需要設(shè)置第1行的密碼，知道第2行密碼的用戶只有讀訪問權(quán)限。各行的密碼不能相同。選中“不能訪問（完全保護(hù)）”，至少需要設(shè)置第1行的密碼，知道第3行密碼只能通過HMI訪問CPU。

如果S7-1200的CPU在S7通信中做服務(wù)器，必須選中左邊窗口的“連接機(jī)制”，勾選復(fù)選框“允許來(lái)自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問”。

5．設(shè)置循環(huán)周期監(jiān)視時(shí)間與通信負(fù)載循環(huán)時(shí)間是操作系統(tǒng)刷新過程映像和執(zhí)行程序循環(huán)OB的時(shí)間，包括中斷此循環(huán)的中斷程序的執(zhí)行時(shí)間。選中巡視窗口的“屬性

>常規(guī)

>循環(huán)”，循環(huán)周期監(jiān)視時(shí)間的默認(rèn)值為150ms。

如果循環(huán)時(shí)間超過循環(huán)周期監(jiān)視時(shí)間，操作系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)時(shí)間錯(cuò)誤組織塊OB80。如果超出循環(huán)周期監(jiān)視時(shí)間的兩倍，CPU將切換到STOP模式。第2章S7-1200程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.1S7-1200的編程語(yǔ)言

1．PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

S7-1200使用梯形圖LAD、函數(shù)塊圖FBD和結(jié)構(gòu)化控制語(yǔ)言SCL。輸入程序時(shí)軟件在地址前自動(dòng)添加%，梯形圖中一個(gè)程序段可以放多個(gè)獨(dú)立電路。

2．梯形圖梯形圖由觸點(diǎn)、線圈和指令框組成?？梢詾槌绦蚨翁砑訕?biāo)題和注釋，可用按鈕關(guān)閉注釋。利用能流這一概念，可以借用繼電器電路的術(shù)語(yǔ)和分析方法，來(lái)理解和分析梯形圖。能流只能從左往右流動(dòng)。3．函數(shù)塊圖函數(shù)塊圖（FBD）使用類似于數(shù)字電路的圖形邏輯符號(hào)來(lái)表示控制邏輯，國(guó)內(nèi)很少有人使用。

4．SCL結(jié)構(gòu)化控制語(yǔ)言SCL是一種基于PASCAL的高級(jí)編程語(yǔ)言。SCL特別適用于數(shù)據(jù)管理、過程優(yōu)化、配方管理、數(shù)學(xué)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)任務(wù)等場(chǎng)合。

5．編程語(yǔ)言的切換右鍵單擊項(xiàng)目樹中的某個(gè)代碼塊，選中快捷菜單中的“切換編程語(yǔ)言”，LAD和FDB語(yǔ)言可以相互切換。只能在“添加新塊”對(duì)話框選擇SCL語(yǔ)言。2.2PLC的工作原理與用戶程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介2.2.1邏輯運(yùn)算

用邏輯代數(shù)中的1和0來(lái)表示數(shù)字量控制中變量的兩種相反的工作狀態(tài)。1狀態(tài)時(shí)線圈通電、常開觸點(diǎn)接通、常閉觸點(diǎn)斷開，0狀態(tài)時(shí)反之。在波形圖中，用高、低電平分別表示1、0狀態(tài)。圖2-4中的“與”“或”“非”邏輯運(yùn)算關(guān)系見表2-1。

按下起動(dòng)按鈕SB1，電流經(jīng)SB1的常開觸點(diǎn)和SB2的常閉觸點(diǎn)流過KM的線圈。KM的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)行。KM的輔助常開觸點(diǎn)同時(shí)接通。

放開起動(dòng)按鈕，SB1的常開觸點(diǎn)斷開，電流經(jīng)KM的輔助常開觸點(diǎn)和SB2的常閉觸點(diǎn)流過KM的線圈。KM常開觸點(diǎn)的功能稱為“自鎖”或“自保持”。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)按下停止按鈕SB2，KM的線圈失電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，同時(shí)KM的輔助常開觸點(diǎn)斷開。熱繼電器FR用于過載保護(hù)。圖2-5中的繼電器電路稱為起動(dòng)-保持-停止電路，簡(jiǎn)稱為起保停電路。

邏輯代數(shù)式

中的加號(hào)表示邏輯“或”，乘號(hào)或*號(hào)表示邏輯“與”，上劃線表示邏輯“非”。邏輯運(yùn)算的規(guī)則為先“與”后“或”。括號(hào)優(yōu)先，先執(zhí)行括號(hào)中的“或”運(yùn)算。2.2.2用戶程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

1．模塊化編程模塊化編程將復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)劃分為對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)過程的技術(shù)功能的子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)稱為“塊”的子程序，通過塊與塊之間的相互調(diào)用來(lái)組織程序。這樣的程序易于修改、查錯(cuò)和調(diào)試。塊結(jié)構(gòu)顯著地增加了PLC程序的組織透明性、可理解性和易維護(hù)性。

OB、FB、FC統(tǒng)稱為代碼塊，被調(diào)用的代碼塊可以嵌套調(diào)用別的代碼塊。從程序循環(huán)OB或啟動(dòng)OB開始，嵌套深度為16；從中斷OB開始嵌套深度為6。

2．組織塊組織塊OB是操作系統(tǒng)與用戶程序的接口，由操作系統(tǒng)調(diào)用。（1）程序循環(huán)組織塊OB1是用戶程序中的主程序，在每一次循環(huán)中，操作系統(tǒng)程序調(diào)用一次OB1。允許有多個(gè)程序循環(huán)OB。（2）啟動(dòng)組織塊

CPU的操作模式從STOP切換到RUN時(shí)，執(zhí)行一次啟動(dòng)組織塊，來(lái)初始化程序循環(huán)OB中的某些變量?？梢杂卸鄠€(gè)啟動(dòng)OB，默認(rèn)的為OB100。（3）中斷組織塊中斷處理用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊內(nèi)部事件或外部事件的快速響應(yīng)。如果出現(xiàn)中斷事件，CPU暫停正在執(zhí)行的程序塊，自動(dòng)調(diào)用一個(gè)分配給該事件的組織塊（即中斷程序）來(lái)處理中斷事件。執(zhí)行完中斷組織塊后，返回被中斷的程序的斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的程序。

3．函數(shù)函數(shù)FC（Function）是用戶編寫的子程序。函數(shù)沒有固定的存儲(chǔ)區(qū)，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，其臨時(shí)變量中的數(shù)據(jù)就丟失了。

4．函數(shù)塊函數(shù)塊FB（FunctionBlock）是用戶編寫的子程序。調(diào)用函數(shù)塊時(shí)，需要指定背景數(shù)據(jù)塊，后者是函數(shù)塊專用的存儲(chǔ)區(qū)。FB的輸入、輸出參數(shù)和局部靜態(tài)變量保存在背景數(shù)據(jù)塊中。FB的典型應(yīng)用是執(zhí)行不能在一個(gè)掃描周期完成的操作。使用不同的背景數(shù)據(jù)塊調(diào)用同一個(gè)函數(shù)塊，可以控制不同的設(shè)備。5．?dāng)?shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊（Datablock，DB）是用于存放執(zhí)行代碼塊時(shí)所需的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)。1）全局?jǐn)?shù)據(jù)塊存儲(chǔ)供所有的代碼塊使用的數(shù)據(jù)。2）背景數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)供特定的FB使用。2.2.3PLC的工作過程

1．操作系統(tǒng)與用戶程序PLC的操作系統(tǒng)使PLC具有基本的智能，能夠完成PLC設(shè)計(jì)者規(guī)定的各種工作。用戶程序由用戶設(shè)計(jì)，它使PLC能完成用戶要求的特定功能。

2．CPU的操作模式CPU有3種操作模式：RUN、STOP與STARTUP?？梢杂镁幊誊浖淖僀PU的操作模式。

3．上電后的啟動(dòng)條件接通PLC電源（上電）后，如果同時(shí)滿足下述條件，將進(jìn)入啟動(dòng)模式。

1）預(yù)設(shè)的組態(tài)與實(shí)際的硬件匹配。2）設(shè)置的啟動(dòng)類型為“暖啟動(dòng)，進(jìn)入RUN模式”；或啟動(dòng)類型為“暖啟動(dòng)，進(jìn)入斷電之前的操作模式”，并且斷電之前為RUN模式。反之，上電后將進(jìn)入STOP模式。

暖啟動(dòng)刪除非保持性位存儲(chǔ)器的內(nèi)容，非保持型數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容被置為來(lái)自裝載存儲(chǔ)器的起始值。保持性位存儲(chǔ)器和保持性DB中的內(nèi)容被保留。

4．操作模式的切換CPU模塊上沒有切換操作模式的模式選擇開關(guān)，只能用CPU操作面板中的按鈕（見圖6-55）或工具欄上的

按鈕，來(lái)切換STOP、RUN操作模式。也可以用STP指令使CPU進(jìn)入STOP模式。5．啟動(dòng)模式的操作

CPU內(nèi)部的存儲(chǔ)器中的過程映像輸入?yún)^(qū)（I存儲(chǔ)器）和過程映像輸出區(qū)（Q存儲(chǔ)器）用于存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)。階段A將外設(shè)輸入的狀態(tài)復(fù)制到I存儲(chǔ)器；

階段B初始化Q存儲(chǔ)器，復(fù)位分布式I/O的輸出；階段C執(zhí)行啟動(dòng)OB，將非保持性M存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)塊初始化為其初始值，并啟用組態(tài)的循環(huán)中斷事件和時(shí)鐘事件；

階段D（整個(gè)啟動(dòng)階段）將中斷事件保存到中斷隊(duì)列，以便在RUN模式進(jìn)行處理；

階段E將Q存儲(chǔ)器的值寫到外設(shè)輸出。6．RUN模式的操作（1）寫外設(shè)輸出在掃描循環(huán)的階段①，操作系統(tǒng)將過程映像輸出中的值寫到外設(shè)輸出并鎖存起來(lái)。梯形圖中某輸出位的線圈“通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的過程映像輸出位中的二進(jìn)制數(shù)為1。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作?？梢杂弥噶盍⒓锤膶懲庠O(shè)輸出點(diǎn)的值，同時(shí)將刷新過程映像輸出。（2）讀外設(shè)輸入在掃描循環(huán)的階段②，CPU讀取輸入模塊的輸入，并將它們寫入過程映像輸入。外接的輸入電路閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的過程映像輸入位中的二進(jìn)制數(shù)為1，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)的常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開。反之寫入0。可以用指令立即讀取數(shù)字量或模擬量的外設(shè)輸入的值，但是不會(huì)刷新過程映像輸入。（3）執(zhí)行用戶程序在掃描循環(huán)的階段③，從程序循環(huán)OB的第一條指令開始，逐條順序執(zhí)行其中的指令，包括調(diào)用FC和FB的指令，直到最后一條指令。程序執(zhí)行過程中，各輸出點(diǎn)的值被保存到過程映像輸出，而不是立即寫給輸出模塊。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，過程映像輸入的狀態(tài)也不會(huì)隨之而變。（4）自診斷檢查在掃描循環(huán)的階段④，進(jìn)行自診斷檢查，包括定期檢查系統(tǒng)和檢查I/O模塊的狀態(tài)。（5）處理中斷和通信在掃描循環(huán)的任意階段（階段⑤），中斷事件發(fā)生時(shí)，CPU停止掃描循環(huán)，調(diào)用處理該事件的OB。OB處理完該事件后，CPU從中斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行用戶程序。階段⑤還要處理接收到的通信報(bào)文。

7．存儲(chǔ)器復(fù)位存儲(chǔ)器復(fù)位將終止PC和CPU之間的在線連接；清除工作存儲(chǔ)器的內(nèi)容，清除保持性和非保持性數(shù)據(jù)；保留診斷緩沖區(qū)、實(shí)時(shí)時(shí)間、IP地址、硬件配置和激活的強(qiáng)制作業(yè)；將裝載存儲(chǔ)器中的代碼塊和數(shù)據(jù)塊復(fù)制到工作存儲(chǔ)器。建立了與PC的在線連接和CPU處于STOP模式時(shí)，打開“在線和診斷”視圖，單擊“CPU操作面板”中的MRES按鈕（見圖6-55存儲(chǔ)器被復(fù)位），存儲(chǔ)器被復(fù)位。2.3數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)2.3.1物理存儲(chǔ)器

1．PLC使用的物理存儲(chǔ)器

RAM（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）可讀寫，其工作速度高、價(jià)格便宜、改寫方便，斷電后儲(chǔ)存的信息丟失。ROM（只讀存儲(chǔ)器）只能讀出，不能寫入。斷電后儲(chǔ)存的信息不會(huì)丟失。

快閃存儲(chǔ)器（FlashEPROM）簡(jiǎn)稱為FEPROM，可電擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱為EEPROM。它們兼有ROM的非易失性和RAM的隨機(jī)存取優(yōu)點(diǎn)，寫入數(shù)據(jù)的時(shí)間比RAM長(zhǎng)，用來(lái)存放用戶程序和斷電時(shí)需要保存的重要數(shù)據(jù)。2．裝載存儲(chǔ)器與工作存儲(chǔ)器（1）裝載存儲(chǔ)器裝載存儲(chǔ)器是非易失性的存儲(chǔ)器，用于保存用戶程序、數(shù)據(jù)和組態(tài)信息。項(xiàng)目下載到CPU時(shí)，保存在裝載存儲(chǔ)器中。裝載存儲(chǔ)器類似于計(jì)算機(jī)的硬盤，工作存儲(chǔ)器類似于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存條。（2）工作存儲(chǔ)器工作存儲(chǔ)器是集成在CPU中的RAM，為了提高運(yùn)行速度，CPU將用戶程序中與程序執(zhí)行有關(guān)的部分，復(fù)制到工作存儲(chǔ)器。CPU斷電時(shí)，工作存儲(chǔ)器中的內(nèi)容將會(huì)丟失。3．保持性存儲(chǔ)器保持性存儲(chǔ)器用來(lái)防止在PLC電源關(guān)閉時(shí)丟失數(shù)據(jù)，暖啟動(dòng)后其中的數(shù)據(jù)保持不變，存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)其值被清除。CPU提供了10KB的保持性存儲(chǔ)器。在暖啟動(dòng)時(shí)，所有非保持的位存儲(chǔ)器被刪除，非保持的數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容被復(fù)位為裝載存儲(chǔ)器中的初始值。

4．存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)卡用于在斷電時(shí)保存用戶程序和某些數(shù)據(jù)，不能用普通讀卡器格式化存儲(chǔ)卡?？梢詫⒋鎯?chǔ)卡作為程序卡、傳送卡或固件更新卡。2.3.2數(shù)制與基本數(shù)據(jù)類型

1．?dāng)?shù)制

（1）二進(jìn)制數(shù)

二進(jìn)制數(shù)的1位只能為0和1。用1位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示開關(guān)量的兩種不同的狀態(tài)。如果該位為1，梯形圖中對(duì)應(yīng)的位編程元件的線圈通電、常開觸點(diǎn)接通、常閉觸點(diǎn)斷開，稱該編程元件為TRUE或1狀態(tài)。該位為0則反之，稱該編程元件為FALSE或0狀態(tài)。二進(jìn)制位的數(shù)據(jù)類型為BOOL（布爾）型。

（2）多位二進(jìn)制整數(shù)用多位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示大于1的整數(shù)。從右往左的第n位（最低位為第0位）的權(quán)值為2n。2#1100對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為1

23＋1

22＋0

21＋0

20=8+4=12。

（3）十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)用于簡(jiǎn)化二進(jìn)制數(shù)的表示方法，16個(gè)數(shù)為0～9和A～F（10～15），1位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)于4位二進(jìn)制數(shù)，例如2#0001001110101111可以轉(zhuǎn)換為16#13AF或13AFH。十六進(jìn)制數(shù)“逢16進(jìn)1”，第n位的權(quán)值為16n。16#2F對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為2

161＋15

160＝47。2．編碼

（1）補(bǔ)碼有符號(hào)二進(jìn)制整數(shù)用補(bǔ)碼來(lái)表示，其最高位為符號(hào)位，符號(hào)位為0時(shí)為正數(shù)，為1時(shí)為負(fù)數(shù)。正數(shù)的補(bǔ)碼就是它本身，最大的16位二進(jìn)制正數(shù)為32767。將正數(shù)的補(bǔ)碼逐位取反后加1，得到絕對(duì)值與它相同的負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼。例如1158對(duì)應(yīng)的補(bǔ)碼為2#0000010010000110，-1158對(duì)應(yīng)的補(bǔ)碼為2#1111101101111010。

（2）美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼（ASCII碼）

ASCII碼用來(lái)表示所有的英語(yǔ)字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和特殊控制字符。數(shù)字0～9的ASCII碼為十六進(jìn)制數(shù)30H～39H，英語(yǔ)大寫字母A～Z的ASCII碼為41H～5AH，英語(yǔ)小寫字母a～z的ASCII碼為61H～7AH。

3．?dāng)?shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型用來(lái)描述數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度（即二進(jìn)制的位數(shù)）和屬性。4．位

位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型為Bool，編程軟件用TRUE/FALSE表示1和0。I3.2中的“I”表示輸入，字節(jié)地址為3，位地址為2。5．位字符串?dāng)?shù)據(jù)類型Byte（字節(jié)）、Word（字）、Dword（雙字）統(tǒng)稱為位字符串。分別由8位、16位和32位二進(jìn)制數(shù)組成。

用組成雙字的編號(hào)最小的字節(jié)MB100的編號(hào)作為雙字MD100的編號(hào)。

組成雙字MD100的編號(hào)最小的字節(jié)MB100為MD100的最高位字節(jié)，編號(hào)最大的字節(jié)MB103為MD100的最低位字節(jié)。字也有類似的特點(diǎn)。

圖2-8字節(jié)與位

6．整數(shù)SInt和USInt分別為8位的短整數(shù)和無(wú)符號(hào)短整數(shù)，Int和UInt分別為16位的整數(shù)和無(wú)符號(hào)整數(shù)，DInt和UDInt分別為32位的雙整數(shù)和無(wú)符號(hào)的雙整數(shù)。有符號(hào)整數(shù)的最高位為符號(hào)位，最高位為0時(shí)為正數(shù)，為1時(shí)為負(fù)數(shù)。有符號(hào)整數(shù)用補(bǔ)碼來(lái)表示，二進(jìn)制正數(shù)的補(bǔ)碼就是它的本身，將一個(gè)正整數(shù)的各位取反后加1，得到絕對(duì)值與它相同的負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼。7．浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)又稱為實(shí)數(shù)（REAL），最高位為符號(hào)位，正數(shù)時(shí)為0，負(fù)數(shù)時(shí)為1。ANSI/IEEE標(biāo)準(zhǔn)的浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)的整數(shù)部分總是為1，第0～22位為尾數(shù)的小數(shù)部分。8位指數(shù)加上偏移量127后（0～255），放在第23～30位。浮點(diǎn)數(shù)的范圍為±1.17549510-38

～±3.402823

1038。

在STEP7中，用小數(shù)來(lái)輸入或顯示浮點(diǎn)數(shù)。LReal為64位的長(zhǎng)浮點(diǎn)數(shù)，最高位為符號(hào)位。尾數(shù)的整數(shù)部分總是為1，第0～51位為尾數(shù)的小數(shù)部分。11位的指數(shù)加上偏移量1023后（0～1023），放在第52～62位。

8．表示日期和時(shí)間的數(shù)據(jù)類型Time是有符號(hào)雙整數(shù)，其單位為ms，能表示的最大時(shí)間為24天多。

Date（日期）為16位無(wú)符號(hào)整數(shù)，無(wú)符號(hào)雙整數(shù)TOD（TIME_OF_DAY）為從指定日期的0時(shí)算起的毫秒數(shù)。數(shù)據(jù)類型DTL的12個(gè)字節(jié)依次為年（占2B）、月、日、星期的代碼、小時(shí)、分、秒（各占1B）和納秒（占4B），均為BCD碼。星期日、星期一～星期六的代碼分別為1～7。9．字符字符（Char）占一個(gè)字節(jié)，以ASCII格式存儲(chǔ)。WChar（寬字符）占兩個(gè)字節(jié)，可以存儲(chǔ)漢字和中文的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。字符常量用英語(yǔ)的單引號(hào)來(lái)表示，例如'A'。2.3.3全局?jǐn)?shù)據(jù)塊與其他數(shù)據(jù)類型

1．生成全局?jǐn)?shù)據(jù)塊單擊項(xiàng)目樹中的“添加新塊”，單擊打開的對(duì)話框中的“數(shù)據(jù)塊（DB）”按鈕，生成一個(gè)數(shù)據(jù)塊，可以修改其名稱，其類型為默認(rèn)的“全局DB”。右鍵單擊項(xiàng)目樹中新生成的數(shù)據(jù)塊，執(zhí)行快捷菜單命令“屬性”，選中打開的對(duì)話框左邊窗口中的“屬性”，如果勾選右邊窗口中的復(fù)選框“優(yōu)化的塊訪問”，只能用符號(hào)地址訪問生成的塊中的變量，不能使用絕對(duì)地址。這種訪問方式可以提高存儲(chǔ)器的利用率。

2．字符串?dāng)?shù)據(jù)類型String（字符串）是字符組成的一維數(shù)組，每個(gè)字節(jié)存放1個(gè)字符。第一個(gè)字節(jié)是字符串的最大字符長(zhǎng)度，第二個(gè)字節(jié)是字符串當(dāng)前有效字符的個(gè)數(shù)，字符從第3個(gè)字節(jié)開始存放，一個(gè)字符串最多254個(gè)字符。數(shù)據(jù)類型WString（寬字符串）存儲(chǔ)多個(gè)數(shù)據(jù)類型為Wchar的16位寬字符。第一個(gè)字是最大字符個(gè)數(shù)，第二個(gè)字是當(dāng)前的總字符個(gè)數(shù)。

在“數(shù)據(jù)塊_1”的第2行創(chuàng)建名為“故障信息”的字符串“String[30]”，其啟動(dòng)值為‘OK’。圖2-13二維數(shù)組的元素

3．?dāng)?shù)組數(shù)組（Array）是由固定數(shù)目的同一種數(shù)據(jù)類型元素組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。允許使用除了Array之外的所有數(shù)據(jù)類型作為數(shù)組的元素，最多為6維。下圖是名為“電流”的二維數(shù)組Array[1..2,1..3]ofByte的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。第一維的下標(biāo)1、2是電動(dòng)機(jī)的編號(hào)，第二維的下標(biāo)1～3是三相電流的序號(hào)。數(shù)組元素“電流[1,2]”是一號(hào)電動(dòng)機(jī)第2相的電流。在數(shù)據(jù)塊的第3行生成名為“功率”的數(shù)組，數(shù)據(jù)類型為Array[0..23]ofInt，數(shù)組元素的下標(biāo)的上限值和下限值（整數(shù)）用兩個(gè)小數(shù)點(diǎn)隔開，下限值應(yīng)小于等于上限值。單擊“功率”左邊的按鈕可以顯示或隱藏?cái)?shù)組的元素。

4．結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（Struct）是由固定數(shù)目的多種數(shù)據(jù)類型的元素組成的數(shù)據(jù)類型?？梢杂脭?shù)組和結(jié)構(gòu)做結(jié)構(gòu)的元素，結(jié)構(gòu)可以嵌套8層。在數(shù)據(jù)塊_1的第4行生成一個(gè)名為“電動(dòng)機(jī)”的結(jié)構(gòu)，在第5～8行生成結(jié)構(gòu)的4個(gè)元素?？梢杂谩半妱?dòng)機(jī)”左邊的按鈕顯示或隱藏結(jié)構(gòu)的元素。在用戶程序中，可以用符號(hào)地址“數(shù)據(jù)塊_1”.電動(dòng)機(jī).電流訪問結(jié)構(gòu)中的元素。5．Variant指針

Variant屬于參數(shù)類型，它用于為各種數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建通用的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)塊或函數(shù)。它的實(shí)參可以是任意的基本數(shù)據(jù)類型、復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的元素或復(fù)雜數(shù)據(jù)類型。它可以作FC的Input、Output、InOut、Temp變量的數(shù)據(jù)類型，但是不能用于FB的Output和Static變量。Variant類型的操作數(shù)不會(huì)占用任何存儲(chǔ)器的空間。Variant除了傳遞變量的指針外，還會(huì)傳遞變量的數(shù)據(jù)類型信息。Variant的實(shí)參，可以是符號(hào)尋址或絕對(duì)地址尋址，還可以是P#DB5.DBX10.0INT12這種Any指針形式的尋址。6．PLC數(shù)據(jù)類型PLC數(shù)據(jù)類型是一種復(fù)雜的用戶自定義數(shù)據(jù)類型，用于聲明變量。它是一個(gè)由多個(gè)不同數(shù)據(jù)類型元素組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。定義好以后可以在用戶程序中作為數(shù)據(jù)類型使用，用得很少。7．使用符號(hào)方式訪問非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型變量的“片段”可以用符號(hào)方式按位、按字節(jié)或按字訪問PLC變量表和數(shù)據(jù)塊中某個(gè)符號(hào)變量的一部分。例如在PLC變量表中，“狀態(tài)”是一個(gè)聲明為雙字?jǐn)?shù)據(jù)類型的變量，“狀態(tài)”.x11是“狀態(tài)”的第11位，“狀態(tài)”.b2是“狀態(tài)”的第2號(hào)字節(jié)，“狀態(tài)”.w0是“狀態(tài)”第0號(hào)字。圖2-14雙字中的字、字節(jié)和位8．訪問帶有一個(gè)AT覆蓋的變量通過關(guān)鍵字“AT”，可以將一個(gè)已聲明的變量覆蓋為其他類型的變量，比如通過Bool型數(shù)組訪問Word變量的各個(gè)位。生成名為“函數(shù)塊1”的函數(shù)塊FB1，右鍵單擊項(xiàng)目樹中的“函數(shù)塊1”，取消“優(yōu)化的塊訪問”屬性。打開函數(shù)塊1的接口區(qū)，生成數(shù)據(jù)類型為Word的變量“狀態(tài)字”。在下面的空行輸入變量名稱“狀態(tài)位”，設(shè)置數(shù)據(jù)類型為“AT”，在“狀態(tài)位”右邊出現(xiàn)AT“狀態(tài)字”。在“數(shù)據(jù)類型”列，聲明變量“狀態(tài)位”的數(shù)據(jù)類型為數(shù)組Array[0..15]ofBool。單擊“狀態(tài)位”左邊的按鈕，顯示出數(shù)組“狀態(tài)位”的各個(gè)元素，可以在程序中使用數(shù)組“狀態(tài)位”的各個(gè)元素，即Word變量“狀態(tài)字”的各位。2.3.4系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)

1．過程映像輸入/輸出過程映像輸入（

I）是PLC接收外部輸入的數(shù)字量信號(hào)的窗口。在掃描循環(huán)中，用戶程序?qū)⑤敵鲋荡嫒脒^程映像輸出區(qū)。在下一掃描循環(huán)開始時(shí)，將過程映像輸出區(qū)的內(nèi)容寫到數(shù)字量輸出點(diǎn)。I和Q均可以按位、字節(jié)、字和雙字來(lái)訪問。

2．外設(shè)輸入在I/O點(diǎn)的地址或符號(hào)地址的后面附加“:P”，可以立即讀外設(shè)輸入或立即寫外設(shè)輸出，例如I0.3:P和Q0.4:P。寫外設(shè)輸入點(diǎn)是被禁止的，即I_:P訪問是只讀的。用I_:P訪問外設(shè)輸入不會(huì)影響過程映像輸入?yún)^(qū)中的對(duì)應(yīng)值。

3．外設(shè)輸出可以立即寫外設(shè)輸出點(diǎn)，同時(shí)寫給過程映像輸出。讀外設(shè)輸出點(diǎn)是被禁止的，即Q_:P訪問是只寫的。

4．位存儲(chǔ)器位存儲(chǔ)器（M存儲(chǔ)器）用來(lái)存儲(chǔ)運(yùn)算的中間操作狀態(tài)或其他控制信息。

5．?dāng)?shù)據(jù)塊

數(shù)據(jù)塊用來(lái)存儲(chǔ)代碼塊使用的各種類型的數(shù)據(jù)。

6．臨時(shí)存儲(chǔ)器

臨時(shí)存儲(chǔ)器又稱為局部數(shù)據(jù)，用于存儲(chǔ)代碼塊被處理時(shí)使用的臨時(shí)數(shù)據(jù)。所有的代碼塊都可以訪問M存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)。在OB、FC和FB的接口區(qū)生成的臨時(shí)變量只能在生成它們的代碼塊內(nèi)使用，不能與其他代碼塊共享。只能通過符號(hào)地址訪問臨時(shí)存儲(chǔ)器?？梢园次?、字節(jié)、字或雙字讀/寫位存儲(chǔ)器區(qū)、數(shù)據(jù)塊和臨時(shí)存儲(chǔ)器。2.4編寫用戶程序與使用變量表2.4.1編寫用戶程序

1．在項(xiàng)目視圖中生成項(xiàng)目執(zhí)行菜單命令“項(xiàng)目”→“新建”，生成名為“電動(dòng)機(jī)控制”的新項(xiàng)目。

2．添加新設(shè)備雙擊項(xiàng)目樹中的“添加新設(shè)備”，添加一個(gè)PLC。

3．系統(tǒng)簡(jiǎn)介主電路中的接觸器KM1和KM2動(dòng)作時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)在星形接線方式運(yùn)行；延時(shí)后KM1和KM3動(dòng)作，在三角形接線方式運(yùn)行。

4．程序編輯器簡(jiǎn)介雙擊項(xiàng)目樹中的OB1，打開主程序。選中項(xiàng)目樹中的“默認(rèn)變量表”后，詳細(xì)視圖顯示PLC變量表中的變量，可以將其中的變量拖拽到梯形圖中?？梢杂檬髽?biāo)移動(dòng)程序區(qū)最上面的分隔條，分隔條上面是代碼塊的接口區(qū)，下面是程序區(qū)。程序區(qū)下面是打開的塊的巡視窗口。右邊是指令列表。

指令的收藏夾用于快速訪問常用的指令。單擊程序編輯器工具欄上的按鈕，可以在程序區(qū)的上面顯示收藏夾?？梢詫⒅噶盍斜碇凶约撼Ｓ玫闹噶钔献У绞詹貖A，也可以用鼠標(biāo)右鍵刪除收藏夾中的指令。

5．生成用戶程序按下圖2-19中的起動(dòng)按鈕I0.0，Q0.0和Q0.1同時(shí)變?yōu)?狀態(tài)，使KM1和KM2同時(shí)動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)按星形接線方式運(yùn)行，定時(shí)器TON的IN輸入端為1狀態(tài)，開始定時(shí)。8s后定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間到，其輸出“T1”.Q的常閉觸點(diǎn)斷開，使Q0.1和KM2的線圈斷電。"T1".Q的常開觸點(diǎn)閉合，使Q0.2和KM3的線圈通電，電動(dòng)機(jī)改為三角形接線方式運(yùn)行。按下停車按鈕或過載時(shí)，I0.1的常閉觸點(diǎn)斷開，使KM1和KM3的線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。選中程序段1中的水平線，依次單擊收藏夾中的3個(gè)按鈕，出現(xiàn)從左到右串聯(lián)的常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)和線圈，在元件上面的地址域輸入元件的地址。選中最左邊的垂直“電源線”，依次單擊收藏夾中的打開分支、常開觸點(diǎn)和關(guān)閉分支按鈕

，生成一個(gè)與上面的常開觸點(diǎn)并聯(lián)的Q0.0的常開觸點(diǎn)。選中I0.1的常閉觸點(diǎn)之后的水平線，依次單擊打開分支、常閉觸點(diǎn)和線圈按鈕，出現(xiàn)圖中Q0.1線圈所在的支路。圖2-19梯形圖選中"T1".Q的常閉觸點(diǎn)左邊的水平線，單擊“打開分支”按鈕，然后雙擊指令列表中的接通延時(shí)定時(shí)器TON的圖標(biāo)，出現(xiàn)“調(diào)用選項(xiàng)”對(duì)話框，將數(shù)據(jù)塊默認(rèn)的名稱改為“T1”。單擊“確定”按鈕，生成指令TON的背景數(shù)據(jù)塊DB1。在定時(shí)器的PT輸入端輸入預(yù)設(shè)值T#8s。為了輸入地址"T1".Q，單擊觸點(diǎn)上面的問號(hào)，再單擊出現(xiàn)的小方框右邊的按鈕，先后單擊出現(xiàn)的地址列表中的“T1”和“Q”，地址域出現(xiàn)"T1".Q。選中最左邊的垂直“電源線”，單擊打開分支按鈕，生成用"T1".Q和I0.1控制Q0.2的電路。S7-1200允許在一個(gè)程序段內(nèi)生成多個(gè)獨(dú)立電路?？梢杂贸绦蚓庉嬈鞴ぞ邫谏系陌粹o選擇地址的3種顯示方式，或在3種地址顯示方式之間切換。

6．設(shè)置程序編輯器的參數(shù)用菜單命令“選項(xiàng)”→“設(shè)置”打開“設(shè)置”編輯器，選中工作區(qū)左邊窗口中的“PLC編程”文件夾，可以設(shè)置是否顯示注釋。如果勾選了“IEC檢查”復(fù)選框，新塊將采用IEC檢查?！爸浄币话悴捎媚J(rèn)的“國(guó)際”。“操作數(shù)域”的“最大寬度”是操作數(shù)域水平方向可以輸入的最大字符數(shù)，決定了觸點(diǎn)、線圈和方框指令的寬度。需要關(guān)閉塊后重新打開它，修改后的設(shè)置才起作用。2.4.2使用變量表與幫助功能

1．生成和修改變量雙擊項(xiàng)目樹中的“默認(rèn)變量表”，打開變量編輯器。選項(xiàng)卡“變量”用來(lái)定義PLC的變量，選項(xiàng)卡“系統(tǒng)常數(shù)”中是系統(tǒng)自動(dòng)生成的與PLC的硬件和中斷事件有關(guān)的常數(shù)值。在“變量”選項(xiàng)卡空白行的“名稱”列輸入變量的名稱，單擊“數(shù)據(jù)類型”列右側(cè)隱藏的按鈕，設(shè)置變量的數(shù)據(jù)類型。在“地址”列輸入變量的絕對(duì)地址，“%”是自動(dòng)添加的。

2．變量表中變量的排序單擊變量表表頭中的“地址”，該單元出現(xiàn)向上的三角形，各變量按地址的第一個(gè)字母從A到Z升序排列。再單擊一次該單元，三角形的方向向下，各變量按地址降序排列?？梢愿鶕?jù)變量的名稱和數(shù)據(jù)類型等來(lái)排列變量。

3．快速生成變量右鍵單擊變量“電源接觸器”，在該變量上面出現(xiàn)一個(gè)空白行。單擊“接觸器”最左邊的單元，選中變量“接觸器”所在的整行。將光標(biāo)放到該行的標(biāo)簽列單元左下角的小正方形上。光標(biāo)變?yōu)樯钏{(lán)色的小十字。按住鼠標(biāo)左鍵不放，向下移動(dòng)鼠標(biāo)，在空白行生成新的變量“接觸器_1”。

4．設(shè)置變量的保持性功能單擊工具欄上的“保持性”按鈕，可以用打開的對(duì)話框設(shè)置M區(qū)從MB0開始的具有保持性功能的字節(jié)數(shù)。

5．調(diào)整表格的列寬度右鍵單擊TIA博途中的表格灰色的表頭，執(zhí)行快捷菜單中的“調(diào)整所有列的寬度”命令，可以使表格各列的排列盡量緊湊。也可以用“調(diào)整寬度”命令自動(dòng)調(diào)節(jié)某一列的寬度。

6．全局變量與局部變量PLC變量表中的變量為全局變量，可以用于所有的代碼塊。在程序中，全局變量被自動(dòng)添加雙引號(hào)。局部變量只能在它被定義的塊中使用。在程序中，局部變量被自動(dòng)添加#號(hào)。

7．設(shè)置塊的變量只能用符號(hào)訪問用右鍵單擊項(xiàng)目樹中的某個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊、FB或FC，打開“屬性”視圖，勾選其中的“優(yōu)化的塊訪問”復(fù)選框，此后聲明的變量在塊內(nèi)沒有固定的絕對(duì)地址，只有符號(hào)名。變量以優(yōu)化的方式保存，可以提高存儲(chǔ)器的利用率。

8．使用幫助功能（1）彈出項(xiàng)將鼠標(biāo)的光標(biāo)放在STEP7的文本框、工具欄上的按鈕等對(duì)象上，例如在設(shè)置CPU的“周期”屬性的“循環(huán)周期監(jiān)視時(shí)間”時(shí)，單擊文本框，出現(xiàn)黃色背景的彈出項(xiàng)方框，方框內(nèi)是對(duì)象的簡(jiǎn)要說明或幫助信息。如果設(shè)置的時(shí)間值超過了允許的范圍，按回車鍵后，出現(xiàn)紅色背景的錯(cuò)誤信息。（2）層疊工具提示將光標(biāo)放在程序編輯器的收藏夾的“空功能框”按鈕上，出現(xiàn)的黃色背景的層疊工具提示框中的三角形圖標(biāo)表示有更多信息。單擊該圖標(biāo)，層疊工具提示框出現(xiàn)圖2-28中第2行的藍(lán)色有下劃線的層疊項(xiàng)，它是指向相應(yīng)幫助主題的鏈接。單擊該鏈接，將會(huì)打開幫助，并顯示相應(yīng)的主題。

（3）信息系統(tǒng)

幫助又稱為信息系統(tǒng)，除了用上述的層疊工具提示打開信息系統(tǒng)，還可以用下面兩種方式打開它：1）執(zhí)行菜單命令“幫助”→“顯示幫助”。

2）選中某個(gè)對(duì)象（例如某條指令）后按〈F1〉鍵。信息系統(tǒng)從左到右分為“搜索區(qū)”“導(dǎo)航區(qū)”和“內(nèi)容區(qū)”。可以調(diào)節(jié)各區(qū)的寬度，也可以用垂直分隔條上的小按鈕打開或關(guān)閉某個(gè)分區(qū)。在搜索區(qū)搜索關(guān)鍵字，可以快速查找到需要的幫助信息。也可以通過導(dǎo)航區(qū)中的目錄查找到感興趣的幫助信息。右鍵單擊各區(qū)中的某個(gè)對(duì)象，可以用快捷菜單中的命令將頁(yè)面或?qū)ο蟮拿Q添加到收藏夾。2.5用戶程序的下載與仿真2.5.1下載與上傳用戶程序1.以太網(wǎng)設(shè)備的地址MAC地址是以太網(wǎng)接口設(shè)備的物理地址，分為6個(gè)字節(jié)，用十六進(jìn)制數(shù)表示，例如00-05-BA-CE-07-0C。產(chǎn)品上有MAC地址。IP地址由4B組成，用十進(jìn)制數(shù)表示，控制系統(tǒng)一般使用固定的IP地址。CPU默認(rèn)的IP地址為。子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)，用于將IP地址劃分為子網(wǎng)地址和子網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的地址。二進(jìn)制的子網(wǎng)掩碼的高位是連續(xù)的1，低位是連續(xù)的0，例如。IP路由器用于連接子網(wǎng)，路由器的子網(wǎng)地址與子網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的子網(wǎng)地址相同。傳輸速率（波特率）的單位為bit/s，或bps。

2．組態(tài)CPU的PROFINET接口打開PLC的設(shè)備視圖，單擊CPU的以太網(wǎng)接口，選中巡視窗口左邊的“以太網(wǎng)地址”，采用右邊窗口默認(rèn)的IP地址和子網(wǎng)掩碼。

3．設(shè)置計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡的IP地址

如果操作系統(tǒng)為Windows7，用以太網(wǎng)電纜連接計(jì)算機(jī)和CPU，打開“控制面板”，單擊“查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和任務(wù)”。再單擊“本地連接”，打開“本地連接狀態(tài)”對(duì)話框。單擊“屬性”按鈕，在“本地連接屬性”對(duì)話框中雙擊“此連接使用下列項(xiàng)目”列表框中的“Internet協(xié)議版本4（TCP/IPv4）”，打開“Internet協(xié)議版本4（TCP/IPv4）屬性”對(duì)話框。用單選框選中“使用下面的IP地址”，鍵入PLC以太網(wǎng)接口默認(rèn)的子網(wǎng)地址192.168.0（應(yīng)與CPU的子網(wǎng)地址相同），IP地址的第4個(gè)字節(jié)是子網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的地址（0～255），不能與子網(wǎng)中其他設(shè)備的IP地址重疊。單擊“子網(wǎng)掩碼”輸入框，自動(dòng)出現(xiàn)默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼。一般不用設(shè)置網(wǎng)關(guān)的IP地址。設(shè)置結(jié)束后，單擊各級(jí)對(duì)話框中的“確定”按鈕。4．下載項(xiàng)目到CPU

選中項(xiàng)目樹中的PLC_1，單擊工具欄上的下載按鈕，出現(xiàn)“擴(kuò)展下載到設(shè)備”對(duì)話框。用“PG/PC接口”下拉式列表設(shè)置實(shí)際使用的網(wǎng)卡。單擊“開始搜索”按鈕，經(jīng)過一定的時(shí)間后，在“選擇目標(biāo)設(shè)備”列表中，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的S7-1200CPU和它的IP地址，CPU進(jìn)入在線狀態(tài)。如果搜索到網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)CPU，選中列表中的某個(gè)CPU，勾選“閃爍LED”復(fù)選框，對(duì)應(yīng)的硬件CPU上的LED將會(huì)閃動(dòng)。單擊“下載”按鈕，出現(xiàn)“下載預(yù)覽”對(duì)話框。編譯成功后，勾選“全部覆蓋”復(fù)選框，單擊“下載”按鈕，開始下載。下載結(jié)束后，出現(xiàn)“下載結(jié)果”對(duì)話框，用下拉式列表選中“啟動(dòng)模塊”，單擊“完成”按鈕，完成下載，PLC切換到RUN模式。5．使用菜單命令下載

選中項(xiàng)目樹中的PLC_1，執(zhí)行菜單命令“在線”→“下載到設(shè)備”，或“在線”→“擴(kuò)展的下載到設(shè)備”。

6．用快捷菜單下載部分內(nèi)容右鍵單擊項(xiàng)目樹中的PLC_1，可用快捷菜單中的“下載到設(shè)備”和其中的子選項(xiàng)執(zhí)行相應(yīng)的操作。在打開某個(gè)程序塊時(shí)，可用工具欄上的下載按鈕下載該程序塊。7．上傳設(shè)備作為新站

做好計(jì)算機(jī)與PLC通信的準(zhǔn)備工作后，生成一個(gè)新項(xiàng)目，選中項(xiàng)目樹中的項(xiàng)目名稱，執(zhí)行菜單命令“在線”→“將設(shè)備作為新站上傳（硬件和軟件）”，出現(xiàn)“將設(shè)備上傳至PG/PC”對(duì)話框。用“PG/PC接口”下拉式列表選擇實(shí)際使用的網(wǎng)卡。單擊“開始搜索”按鈕，在“所選接口的可訪問節(jié)點(diǎn)”列表中，出現(xiàn)連接的CPU和它的IP地址。選中它以后單擊對(duì)話框下面的“從設(shè)備上傳”按鈕，上傳成功后，可以獲得CPU完整的硬件配置和用戶程序。2.5.2用戶程序的仿真調(diào)試

1．S7-1200/S7-1500的仿真軟件仿真軟件S7-PLCSIMV15SP1不支持計(jì)數(shù)、PID和運(yùn)動(dòng)控制工藝模塊，不支持PID和運(yùn)動(dòng)控制工藝對(duì)象。

2．啟動(dòng)仿真和下載程序選中項(xiàng)目樹中的PLC_1，單擊工具欄上的“開始仿真”按鈕，出現(xiàn)S7-PLCSIM的精簡(jiǎn)視圖。如果出現(xiàn)“擴(kuò)展的下載到設(shè)備”對(duì)話框，設(shè)置“接口/子網(wǎng)的連接”為“PN/IE_1”，單擊“開始搜索”按鈕，“選擇目標(biāo)設(shè)備”列表中顯示出搜索到的仿真CPU的以太網(wǎng)接口的IP地址。單擊“下載”按鈕，出現(xiàn)“下載預(yù)覽”對(duì)話框，編譯成功后，單擊“裝載”按鈕，將程序下載到PLC。下載結(jié)束后，出現(xiàn)“下載結(jié)果”對(duì)話框。用選擇框?qū)ⅰ盁o(wú)動(dòng)作”改為“啟動(dòng)模塊”，單擊“完成”按鈕，仿真PLC被切換到RUN模式。

3．生成仿真表單擊精簡(jiǎn)視圖右上角的按鈕，切換到項(xiàng)目視圖，創(chuàng)建一個(gè)S7-PLCSIM的新項(xiàng)目。雙擊項(xiàng)目樹的“SIM表格”文件夾中的“SIM表格1”，打開該仿真表。在“地址”列輸入I0.0、I0.1和QB0，可以用一行來(lái)顯示Q0.0～Q0.7的狀態(tài)。在地址域生成”T1”.ET和”T1”.Q。

4．用仿真表調(diào)試程序啟動(dòng)梯形圖的程序狀態(tài)監(jiān)控，兩次單擊I0.0對(duì)應(yīng)的小方框，模擬按下和放開起動(dòng)按鈕，梯形圖中I0.0的常開觸點(diǎn)閉合后又?jǐn)嚅_。由于程序的作用，Q0.0和Q0.1變?yōu)門RUE，對(duì)應(yīng)的小方框中出現(xiàn)勾。當(dāng)前時(shí)間值"T1".ET的監(jiān)視值不斷增大。它等于預(yù)設(shè)時(shí)間值T#8S時(shí)其監(jiān)視值保持不變，變量"T1".Q變?yōu)門URE，Q0.1變?yōu)镕ALSE，Q0.2變?yōu)門RUE，電動(dòng)機(jī)由星形接法切換到三角形接法。兩次單擊I0.1對(duì)應(yīng)的小方框，模擬按下和放開停止按鈕。由于用戶程序的作用，Q0.0和Q0.2變?yōu)镕ALSE，電動(dòng)機(jī)停機(jī)。

S7?PLCSIM的精簡(jiǎn)視圖和項(xiàng)目視圖可以相互切換。2.6用STEP7調(diào)試程序2.6.1用程序狀態(tài)功能調(diào)試程序

1．啟動(dòng)程序狀態(tài)監(jiān)視與PLC建立好在線連接后，打開需要監(jiān)視的代碼塊，單擊程序編輯器工具欄上的“啟用/禁用監(jiān)視”按鈕

，啟動(dòng)程序狀態(tài)監(jiān)控。如果在線程序與離線程序不一致，項(xiàng)目樹中會(huì)出現(xiàn)表示故障的符號(hào)。需要重新下載有問題的塊，使在線、離線的塊一致，項(xiàng)目樹對(duì)象右邊均出現(xiàn)綠色的表示正常的符號(hào)后，才能啟動(dòng)程序狀態(tài)功能。進(jìn)入在線模式后，程序編輯器最上面的標(biāo)題欄變?yōu)榻奂t色。

2．程序狀態(tài)的顯示啟動(dòng)程序狀態(tài)后，用綠色連續(xù)線來(lái)表示有“能流”。用藍(lán)色虛線表示沒有能流。用灰色連續(xù)線表示狀態(tài)未知或程序沒有執(zhí)行，黑色表示沒有連接。Bool變量為0狀態(tài)和1狀態(tài)時(shí)，它們的常開觸點(diǎn)和線圈分別用藍(lán)色虛線和綠色連續(xù)線來(lái)表示，常閉觸點(diǎn)的顯示與變量狀態(tài)的關(guān)系則相反。進(jìn)入程序狀態(tài)之前，梯形圖中的線和元件因?yàn)闋顟B(tài)未知，全部為黑色。啟動(dòng)程序狀態(tài)監(jiān)視后，梯形圖左側(cè)垂直的“電源”線和與它連接的水平線均為連續(xù)的綠線，表示有能流從“電源”線流出。有能流流過的處于閉合狀態(tài)的觸點(diǎn)、指令方框、線圈和“導(dǎo)線”均用連續(xù)的綠色線表示。

用程序狀態(tài)功能監(jiān)控和調(diào)試項(xiàng)目“電動(dòng)機(jī)控制”的程序。

3．在程序狀態(tài)修改變量的值用鼠標(biāo)右鍵單擊程序狀態(tài)中的某個(gè)Bool變量，執(zhí)行命令“修改”→“修改為1”或“修改”→“修改為0”；對(duì)于其他數(shù)據(jù)類型的變量，執(zhí)行命令“修改”→“修改值”。執(zhí)行命令“修改”→“顯示格式”，可以修改變量的顯示格式。不能修改過程映像輸入（I）的值。如果被修改的變量同時(shí)受到程序的控制，則程序控制的作用優(yōu)先。2.6.2用監(jiān)控表監(jiān)控與強(qiáng)制變量程序狀態(tài)功能只能在屏幕上顯示一小塊程序，往往不能同時(shí)看到與某一程序功能有關(guān)的全部變量的狀態(tài)。監(jiān)控表用于解決上述問題。監(jiān)控表可以賦值或顯示的變量包括I、Q、I_:P、Q_:P、M和DB區(qū)的變量。

1．監(jiān)控表的功能

可以監(jiān)視、修改變量和對(duì)外設(shè)輸出賦值。

2．生成監(jiān)控表雙擊項(xiàng)目樹中的“添加新監(jiān)控表”，生成一個(gè)新的監(jiān)控表。可以生成多個(gè)監(jiān)控表。

3．在監(jiān)控表中輸入變量可以在監(jiān)控表中輸入變量的名稱或地址。可以將PLC變量表中的變量名稱復(fù)制到監(jiān)控表。可以用“顯示格式”列的下拉式列表設(shè)置顯示格式。如果使用二進(jìn)制格式顯示，可以用字節(jié)、字或雙字來(lái)監(jiān)視和修改多個(gè)Bool變量。

4．監(jiān)視變量與CPU建立在線連接后，單擊工具欄上的“全部監(jiān)視”按鈕，啟動(dòng)或關(guān)閉監(jiān)視功能，將在“監(jiān)視值”列連續(xù)顯示變量的動(dòng)態(tài)實(shí)際值。單擊工具欄上的“立即一次性監(jiān)視所有變量”按鈕，立即讀取一次變量值，并在監(jiān)控表中顯示。位變量為TRUE時(shí)，監(jiān)視值列的方形指示燈為綠色。反之為灰色。

5．修改變量單擊“顯示/隱藏所有修改列”按鈕，在出現(xiàn)的“修改值”列輸入變量新的值，勾選要修改的變量的復(fù)選框。單擊工具欄上的“立即一次性修改所有選定值”按鈕，復(fù)選框打勾的“修改值”被立即送入指定的地址。在RUN模式修改變量時(shí)，各變量同時(shí)又受到用戶程序的控制。不能改變I區(qū)變量的值。

6．在STOP模式改變外設(shè)輸出的狀態(tài)在調(diào)試設(shè)備時(shí)，用此功能檢查過程設(shè)備的接線是否正確。以Q0.0為例，在監(jiān)控表中輸入Q0.0:P，勾選該行的復(fù)選框。將CPU切換到STOP模式。

單擊監(jiān)控表工具欄的按鈕，顯示與“觸發(fā)器”有關(guān)的兩列。單擊工具欄上的“全部監(jiān)視”按鈕，啟動(dòng)監(jiān)視功能。單擊工具欄上的“啟用外設(shè)輸出”按鈕，單擊出現(xiàn)的對(duì)話框中的“是”按鈕確認(rèn)。用鼠標(biāo)右鍵菜單修改Q0.0的值。圖2-42在STOP模式改變外設(shè)輸出的狀態(tài)

8．強(qiáng)制的基本概念與CPU建立了在線連接后，可以強(qiáng)制外設(shè)輸入和外設(shè)輸出，例如強(qiáng)制I0.0:P和Q0.0:P等。不能強(qiáng)制指定給HSC、PWM和PTO的I/O點(diǎn)。可以通過強(qiáng)制I/O點(diǎn)來(lái)模擬物理?xiàng)l件，例如用來(lái)模擬輸入信號(hào)的變化。強(qiáng)制功能不能仿真。變量被強(qiáng)制的值不會(huì)因?yàn)橛脩舫绦虻膱?zhí)行而改變。被強(qiáng)制的變量只能讀取，不能用寫訪問來(lái)改變其強(qiáng)制值。即使編程軟件被關(guān)閉，或編程計(jì)算機(jī)與CPU的在線連接斷開，或CPU斷電，強(qiáng)制值都被保持在CPU中，直到在線時(shí)用強(qiáng)制表停止強(qiáng)制功能。

9．強(qiáng)制變量雙擊打開項(xiàng)目樹中的強(qiáng)制表，輸入I0.0和Q0.0，它們被自動(dòng)添加“:P”。單擊工具欄上的按鈕，切換到擴(kuò)展模式。將CPU切換到RUN模式。水平拆分編輯器空間，同時(shí)顯示OB1和強(qiáng)制表。啟動(dòng)程序狀態(tài)功能。單擊強(qiáng)制表工具欄上的按鈕，啟動(dòng)監(jiān)視功能。用右鍵快捷菜單命令，將I0.0:P強(qiáng)制為TRUE。強(qiáng)制表第一行出現(xiàn)表示被強(qiáng)制的標(biāo)有“F”的小方框，第一行“F”列的復(fù)選框中出現(xiàn)勾。PLC面板上I0.0對(duì)應(yīng)的LED不亮，梯形圖中I0.0的常開觸點(diǎn)接通，上面出現(xiàn)被強(qiáng)制的符號(hào)，由于PLC程序的作用，梯形圖中Q0.0的線圈通電，PLC面板上Q0.0對(duì)應(yīng)的LED亮。用鼠標(biāo)右鍵快捷菜單命令將Q0.0:P強(qiáng)制為FALSE。強(qiáng)制表第二行出現(xiàn)表示被強(qiáng)制的符號(hào)。梯形圖中Q0.0線圈上面出現(xiàn)表示被強(qiáng)制的符號(hào)，PLC面板上Q0.0對(duì)應(yīng)的LED熄滅。

10．停止強(qiáng)制單擊強(qiáng)制表工具欄上的“停止強(qiáng)制”按鈕，停止對(duì)所有地址的強(qiáng)制。強(qiáng)制表和程序中標(biāo)有“F”的小方框消失，表示強(qiáng)制被停止。為了停止對(duì)單個(gè)變量的強(qiáng)制，可以清除該變量的F列的復(fù)選框，然后重新啟動(dòng)強(qiáng)制。第3章

S7-1200的指令3.1位邏輯指令

1．常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)打開項(xiàng)目“位邏輯指令應(yīng)用”，常開觸點(diǎn)在指定的位為1狀態(tài)時(shí)閉合，為0狀態(tài)時(shí)斷開。常閉觸點(diǎn)反之。兩個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)將進(jìn)行“與”運(yùn)算，兩個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)將進(jìn)行“或”運(yùn)算。

2．取反RLO觸點(diǎn)RLO是邏輯運(yùn)算結(jié)果的簡(jiǎn)稱，中間有“NOT”的觸點(diǎn)為取反RLO觸點(diǎn)，如果沒有能流流入取反RLO觸點(diǎn)，則有能流流出。如果有能流流入取反RLO觸點(diǎn)，則沒有能流流出。

3．賦值與賦值取反指令線圈對(duì)應(yīng)于賦值指令，該指令將輸入的邏輯運(yùn)算結(jié)果（RLO）的信號(hào)狀態(tài)寫入指定的地址，線圈通電時(shí)寫入1，斷電時(shí)寫入0。可以用Q0.4:P的線圈將位數(shù)據(jù)值寫入過程映像輸出Q0.4，同時(shí)立即直接寫給對(duì)應(yīng)的物理輸出點(diǎn)。如果有能流流過M4.1的賦值取反線圈，則M4.1為0狀態(tài)，其常開觸點(diǎn)斷開，反之M4.1為1狀態(tài)，其常開觸點(diǎn)閉合。

4．置位、復(fù)位輸出指令S（置位輸出）、R（復(fù)位輸出）指令將指定的位操作數(shù)置位和復(fù)位。它們有記憶和保持功能。如果同一操作數(shù)的S線圈和R線圈同時(shí)斷電，指定操作數(shù)的信號(hào)狀態(tài)不變。如果I0.4的常開觸點(diǎn)閉合，Q0.5變?yōu)?狀態(tài)并保持該狀態(tài)。即使I0.4的常開觸點(diǎn)斷開，Q0.5也仍然保持1狀態(tài)。I0.5的常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，Q0.5變?yōu)?狀態(tài)并保持該狀態(tài)，即使I0.5的常開觸點(diǎn)斷開，Q0.5也仍然保持為0狀態(tài)。

在程序狀態(tài)中，用Q0.5的S和R線圈連續(xù)的綠色圓弧和線圈中綠色的字母表示Q0.5為1狀態(tài)，用間斷的藍(lán)色圓弧和藍(lán)色的字母表示Q0.5為0狀態(tài)。

5．置位位域指令與復(fù)位位域指令“置位位域”指令SET_BF將指定的地址開始的連續(xù)的若干個(gè)位地址置位，“復(fù)位位域”指令RESET_BF將指定的地址開始的連續(xù)的若干個(gè)位地址復(fù)位。

7．掃描操作數(shù)信號(hào)邊沿的指令

中間有P的觸點(diǎn)指令的名稱為“掃描操作數(shù)的信號(hào)上升沿”，在I0.6的上升沿，該觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期。M4.3為邊沿存儲(chǔ)位，用來(lái)存儲(chǔ)上一次掃描循環(huán)時(shí)I0.6的狀態(tài)。通過比較I0.6前后兩次循環(huán)的狀態(tài)，來(lái)檢測(cè)信號(hào)的邊沿。邊沿存儲(chǔ)位的地址只能在程序中使用一次。不能用代碼塊的臨時(shí)局部數(shù)據(jù)或I/O變量來(lái)作邊沿存儲(chǔ)位。

中間有N的觸點(diǎn)指令名稱為“掃描操作數(shù)的信號(hào)下降沿”，在M4.4的下降沿，RESET_BF的線圈“通電”一個(gè)掃描周期。該觸點(diǎn)下面的M4.5為邊沿存儲(chǔ)位。

6．置位/復(fù)位觸發(fā)器與復(fù)位/置位觸發(fā)器