S7-1200PLC通信课件(全)全书教学教程完整版电子教案最全幻灯片.pptx
《S7-1200PLC通信课件(全)全书教学教程完整版电子教案最全幻灯片.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《S7-1200PLC通信课件(全)全书教学教程完整版电子教案最全幻灯片.pptx(436页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、S7-1200 PLC通信通信 教学导航教学导航知识重点:知识重点:了解通信的基本概念。熟悉PLC的通信联网组态。掌握profibus的基本参数。掌握profinet的基本参数。知识难点:知识难点:PLC是如何通信的。能力目标:能力目标:能用博途软件进行设备联网组态。熟悉profibus通信协议的基本参数。熟悉profinet通信协议的基本参数。S7-1200 PLC通信通信一、一、PLC的基本概念的基本概念及工作原理及工作原理 1、概念概念:1987年2月,国际电工委员会(IEC)对可编程控制器的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,是专为在工业环境下的应用而设计的。它采用一类可
2、编程序的存储器,用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式输入/输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则设计。项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境2、PLC的基本原理项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境2、PLC的基本原理的基本原理项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境2、PLC的基本原理的基本原理项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境2、PLC的基本原理的基本原
3、理教学过程1:回顾继电器、接触器系统从上述分析可以看到:即使最简单不自锁电路改为自锁电路,在硬件上也得去现场接线,增加了系统的不可靠性,会增加线路的材料费、人工费、检修费等。有没有什么控制设备能改善上述状况呢?PLC能(回顾PLC 的基本概念)项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境二、二、PLC的基本原理的基本原理教学过程2:PLC的逻辑功能 PLC是一种具备逻辑信号采集、运算和输出的设备:1、传感器把外界的信息以“开、关”(或1、0)的形式给PLC。2、PLC接收到上述逻辑状态信息后根据内部的数字电子线路进行运算。3、PLC将上述运算结果(也是0,1状态)输出给外界的执
4、行器件,执行器件要么动作要么不动作。把把PLC的的逻逻辑辑运运算算功功能能和和电电气气控控制制的的接接线线方方式式结结合合在在一一起起,就就产产生了生了PLC控制。控制。项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境二、二、PLC的基本原理的基本原理教学过程3:逻辑功能与继电器接触器的比照项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境2、PLC的基本原理的基本原理教学过程4:PLC对于继电器、接触器的优势1、PLC的产生与发展是建立在“继电-接触器系统”基础上的。2、运用PLC设计或改造“继电-接触器系统”的基本方法是:主电路保持不变,用程序代替原有的控制电路逻辑。
5、3、“逻辑控制逻辑控制”功能只是功能只是PLC强大功能中的一部分。强大功能中的一部分。项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境2、PLC的基本原理的基本原理教学过程5:PLC刷新过程1、信信号号的的采采集集:现现场场当当中中的的传传感感器器从从现现场场采采集集信信号号给给了了PLC内部;内部;2、PLC内部会做出很多逻辑的判断;内部会做出很多逻辑的判断;3、判断完后,信号会输出驱动现实的执行器件。、判断完后,信号会输出驱动现实的执行器件。项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境2、PLC的基本原理的基本原理教学反思:以学生为主体项目一熟悉项目一熟悉 S7
6、-1200 PLC操作环境操作环境3、S7-1200 PLC硬件结构项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境(1)CPU模块模块S7-1200的CPU模块,将微处理器,电源,数字量,输入/输出电路,模拟量输入/输出电路,PROFINET以太网接口,高速运动控制功能,组合到一个设计紧凑的外壳中。每块CPU内可以安装一块信号板,安装以后不会改变CPU的外形和体积。微处理器相当于人的大脑和心脏,它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出。项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境(2)存储器)存储器存储器用来存储程序和数据。(1)随机存储器(RAM)是易
7、失性的存储器,内容需加电保持。具有工作速度高,价格便宜,读写方便等优点。(2)只读存储器(ROM)其内容只能读出,不能写入。是非易失性的存储器。一般用来存放PLC的操作系统。(3)快闪存储器和EEPROM快闪存储器(Flash EPROM),EEPROM为可电擦除可编程的只读存储器。它们是非易失性的,兼有ROM的非易失性的和RAM的随机存储器的优点,但写入所需的时间比RAM长的多。用来存放用户程序和需要长期保存的重要数据。项目项目一熟悉一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境(3)输入输入/输出电路输出电路输入模块和输出模块简称为I/0模块,是联系外部设备与CPU的桥梁。(4)电源)电源
8、 PLC使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各种模块提供5V、12V、24V等直流电源。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的电子传感器(如接近开关等)提供24V直流电源;驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。(5)外围接口)外围接口通过各种外围接口,PLC可以与编程器、计算机、PLC、变频器、E2PROM写入器和打印机等连接,总线扩展接口用来扩展I/0模块和智能模块等。项目项目一熟悉一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境(3)输入/输出电路输入模块和输出模块简称为I/0模块,是联系外部设备与CPU的桥梁。(4)信号板通过信号板可以给 CPU 增加 I/O。SB 连
9、接在 CPU 的前端。l 具有 4 个数字量 I/O(2 x DC 输入和 2 x DC 输出)的 SB l 具有 1 路模拟量输出的 SB(5)电源 PLC使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各种模块提供5V、12V、24V等直流电源。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的电子传感器(如接近开关等)提供24V直流电源;驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。(6)外围接口通过各种外围接口,PLC可以与编程器、计算机、PLC、变频器、E2PROM写入器和打印机等连接,总线扩展接口用来扩展I/0模块和智能模块等。项目项目一熟悉一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境常见西
10、门子的PLC按照结构形式分为(讲解1200)项目项目一熟悉一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境温故:1、什么是PLC?2、PLC编程编的什么电路的程序?3、项项目一熟悉目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境教学导航教学导航教学目标:教学目标:掌握会S7-1200硬件组态方法。能通过一个简单的案例来了解TIA Portal V13软件。知识重点:知识重点:掌握S7-1200硬件组态方法。学会用PLC梯形图控制电动机的启动、保持和停止电路设计。知识难点:知识难点:TIA Portal V13软件初识。能力目标:能力目标:能使用TIA Portal V13软件会S7-1200硬件
11、组态。会用万用表检测、排除硬件故障。项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境三、编程工具三、编程工具 SIMATIC STEP 7 Basic 是西门子公司开发的高集成度工程组是西门子公司开发的高集成度工程组态系统,包括面向任务的态系统,包括面向任务的HMI智能组态软件智能组态软件SIMATIC Wincc Basic。上上述述两两个个软软件件集集成成在在一一起起,也也称称为为TIA(Totally Integrated Automation,全全集集成成自自动动化化)Portal,它它提提供供了了直直观观易易用用的的编编辑辑器,用于对器,用于对S7-1200 和精简系列面
12、板进行高效组态。和精简系列面板进行高效组态。除除了了支支持持编编程程以以外外,STEP 7 Basic还还为为硬硬件件和和网网络络组组态态、诊诊断断等等提供通用的工程组态框架。提供通用的工程组态框架。STEP 7 Basic 提供了两种编程语言提供了两种编程语言(LAD 和和 FBD)。有有两两种种视视图图:Portal(门门户户)视视图图,可可以以概概览览自自动动化化项项目目的的所所有有任任务务;项项目目视视图图,将将整整个个项项目目(包包括括PLC和和HMI)按按多多层层结结构构显显示示在在项目树中。项目树中。项项目一熟悉目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境任务任务1 电动机的
13、启动、保护和停止电路设计电动机的启动、保护和停止电路设计1、目的与要求:、目的与要求:任务要求:电动机的启动、保护和停止电路设计基本步骤:基本步骤:1)启动)启动TIA Portal V13软件软件2)创建新项目)创建新项目3)组态硬件设备及网络)组态硬件设备及网络4)PLC编程编程5)组态可视化)组态可视化6)下载项目)下载项目7)运行调试项目)运行调试项目目一熟悉目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境举一反三:举一反三:项目一熟悉项目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境1.PLC是一种工业控制用的专用计算机,是由()与软件系统两大部分组成。硬件系统A软件系统B人机界面C
14、检测系统D提交单选题1分2.PLC是()和继电器常规控制概念结合的产物。微电子技术A微机技术B检测技术C网络技术D提交单选题1分3.PLC的结构按应用规模分类可分为()、小型PLC、中型PLC、大型PLC、超大型PLC。分布型PLCA集成型PLCB超小型PLCC移动型PLCD提交单选题1分4.PLC按硬件结构分类可分为整体式和().架构式结构A模块式结构B分布式结构C集散式结构D提交单选题1分5.在可编程序控制器问世以前,()在工业控制领域中占主导地位。PLCA继电器BTDCCPCD提交单选题1分6.生成程序时,自动生成的块是()。OB100AOB1BFC1CFB1D提交单选题1分任务小结任务
15、小结通过电动机启动、保持和停止电路设计过程,让读者对S7-1200 PLC控制系统有了初步了解和直观认识,与此同时,读者了解了S7-1200 PLC控制系统的开发过程。S7-1200 PLC控制系统的开发过程如下:创建新项目组态硬件设备及网络PLC编程组态可视化下载项目运行调试项目。作业:有手机完成项项目一熟悉目一熟悉 S7-1200 PLC操作环境操作环境项目三项目三 S7-1200 PLC的程序设计基础的程序设计基础项目三项目三 S7-1200程序设计基础程序设计基础教学目标教学目标:1、了解S7-1200PLC的编程语言及其用户程序结构。2、了解S7-1200PLC数据类型及存储体结构。
16、3、掌握PLC变量表的使用。4、掌握S7-1200PLC仿真软件调试程序方法。5、掌握程序状态功能调试程序。教学教学难点难点:S7-1200PLC仿真软件和程序状态功能调试程序的方法。教学重教学重点:点:S7-1200PLC仿真软件和程序状态功能调试程序的方法。能力目标:能力目标:1、会建立PLC变量表。2、会使用PLC-1200仿真软件调试程序。3、会用程序状态功能调试程序 3.1 S7-1200的编程语言的编程语言国际标准国际标准IEC(国国际际电电工工委委员员会会)是是为为电电子子技技术术的的所所有有领领域域制制定定全全球球标标准准的的国际组织。国际组织。IEC 61131是是PLC的的
17、国国际际标标准准,其其中中第第三三部部分分IEC 61131-3是是PLC的的编编程程语语言言标标准准。IEC 61131-3是是世世界界上上第第一一个个,也也是是至至今今唯唯一一的的工工业业控控制制系系统统的的编编程程语语言言标标准准,已已经经成成为为DCS(集集散散控控制制系系统统)、IPC(工工控控机机)、FCS(现现场场总总线线控控制制系系统统)、SCADA(监监控控与数据采集)和运动控制系统事实上的软件标准。与数据采集)和运动控制系统事实上的软件标准。IEC 61131-3的的5种种编编程程语语言言:指指令令表表(Instruction List)、结结构构文文本本(Structur
18、ed Text,ST)、梯梯形形图图(Ladder Diagram,LD)、功功能能块块图图(Function Block Diagram,FBD)、顺顺序序功功能能图图(Sequential Function Chart,SFC)。3.1 S7-1200的编程语言的编程语言梯形图和功能块图梯形图和功能块图梯梯形形图图(LAD)是是使使用用得得最最多多的的PLC图图形形编编程程语语言言,由由触触点点、线线圈圈和用方框表示的指令框组成。和用方框表示的指令框组成。触触点点和和线线圈圈组组成成的的电电路路称称为为程程序序段段(network,网网络络),Step 7 Basic自动为程序段编号。自动
19、为程序段编号。功能块图功能块图(FBD)使用类似于数字电路的图形逻辑来表示控制逻辑。使用类似于数字电路的图形逻辑来表示控制逻辑。3.2 系统存储区与数据类型系统存储区与数据类型物理存储器物理存储器PLC使用的物理存储器类型:使用的物理存储器类型:RAM,ROM,Flash EPROM(简称为简称为FEPROM)装装载载存存储储器器:非非易易失失性性的的存存储储区区,用用于于保保存存用用户户程程序序、数数据据和和组组态态信信息息。所所有有的的CPU都都有有内内部部的的装装载载存存储储器器,CPU插插入入存存储储卡卡后后,用用存存储储卡卡做做装装载载存存储储器器。类类似似于于计计算算机机的的硬硬盘
20、盘,具具有有断断电电保保持持功功能。能。工工作作存存储储器器:集集成成在在CPU中中的的高高速速存存取取的的RAM。类类似似于于计计算算机机的的内存,断电时内容丢失。内存,断电时内容丢失。断断电电保保持持存存储储器器:用用来来防防止止在在电电源源关关闭闭时时丢丢失失数数据据,可可以以用用不不同同方法设置变量的断电保持功能。方法设置变量的断电保持功能。存储卡:可选的存储卡用来存储用户程序,或用于传送程序。存储卡:可选的存储卡用来存储用户程序,或用于传送程序。3.2 系统存储区与数据类型系统存储区与数据类型基本数据类型基本数据类型变量类型符号位数取值范围常数举例位Bool11,0TRUE,FALS
21、E或1,0字节Byte816#0016#FF16#12,16#AB字Word1616#000016#FFFF16#ABCD,16#0001双字DWord3216#0000000016#FFFFFFFF16#02468ACE字符Char816#0016#FFA,t,有符号字节SInt8-128127123,-123整数Int16-3276832767123,-123双整数Dint32-21474836482147483647123,-123无符号字节USInt80255123无符号整数UInt16065535123无符号双整数UDInt3204294967295123浮点数(实数)Real321
22、.17549510-383.402823 103812.45,-3.4,-1.2E+3双精度浮点数LReal642.2250738585072020 10-308 1.7976931348623157 1030812345.12345-1,2E+40时间Time321T#-24d20h31m23s648ms T#24d20h31m23s648msT#1d_2h_15m_30s_45ms3.2 系统存储区与数据类型系统存储区与数据类型字节,字节字节,字节.位寻址位寻址“字字节节.位位”寻寻址址方方式式:如如I3.2,首首位位字字母母表表示示存存储储器器标标识识符符,I表示输入过程映像区表示输入过
23、程映像区8位二进制数组成位二进制数组成1个字节个字节(Byte):以起始字节的地址作为字和双字的地址。以起始字节的地址作为字和双字的地址。起始字节为最高位的字节。起始字节为最高位的字节。3.2 系统存储区与数据类型系统存储区与数据类型字,双字寻址字,双字寻址MW100MD10032位位的的浮浮点点数数又又称称为为实实数数(Real)。浮浮点点数数的的优优点点是是用用很很小小的的存存储储空间空间(4B)表示非常大和非常小的数。表示非常大和非常小的数。PLC输输入入和和输输出出的的数数值值大大多多是是整整数数,例例如如模模拟拟量量输输入入和和输输出出值值,用用浮浮点点数数来来处处理理这这些些数数据
24、据需需要要进进行行整整数数和和浮浮点点数数之之间间的的转转换换,浮点数的运输速度不及整数的运算速度慢一些。浮点数的运输速度不及整数的运算速度慢一些。在在编编程程软软件件中中,用用十十进进制制小小数数来来表表示示浮浮点点数数,例例如如50是是整整数数,50.0为浮点数。为浮点数。3.2 系统存储区与数据类型系统存储区与数据类型浮点数浮点数 3.2 系统存储区与数据类型系统存储区与数据类型系统存储区系统存储区 存储区存储区描述描述强制强制保持保持过程映像输入过程映像输入(I)在在扫扫描描循循环环开开始始时时,从从物物理理输输入入复复制制的的输输入值入值YesNo物理输入物理输入(I_:P)通过该区
25、域立即读取物理输入通过该区域立即读取物理输入NoNo过程映像出过程映像出(Q)在在扫扫描描循循环环开开始始时时,将将输输出出值值写写入入物物理理输输出出YesNo物理输出物理输出(Q_:P)通过该区域立即写物理输出通过该区域立即写物理输出NoNo位存储器位存储器(M)用用于于存存储储用用户户程程序序的的中中间间运运算算结结果果或或标标志志位位NoYes临临时时局局部部存存储储器器(L)块块的的临临时时局局部部数数据据,只只能能供供块块内内部部使使用用,只可以通过符合方式来访问只可以通过符合方式来访问NoNo数据块数据块(DB)数据存储器与数据存储器与FB的参数存储器的参数存储器NoYes2.3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- S7 1200 PLC 通信 课件 全书 教学 教程 完整版 电子 教案 幻灯片
限制150内