S7-1200 PLC原理及應用基礎 課件 第1章 S7-1200 PLC入門基礎

第1章S7-1200PLC入門基礎摘要ABSTRACT本章主要介紹PLC的工作原理、硬件組成和接線、PLC控制原理圖的設計方法以及編程軟件的使用，使讀者初步了解PLC工作原理及開發(fā)方法，為后續(xù)內(nèi)容的學習打下基礎。本章學習目標知識目標①了解PLC的硬件和軟件系統(tǒng)組成。②掌握西門子S7-1200PLC輸入輸出模塊結(jié)構(gòu)和接線方法。③掌握西門子S7-1200PLC工作原理和工作過程。④了解和掌握TIAPortal（博途）的安裝、項目創(chuàng)建、組態(tài)、編程與調(diào)試方法。本章學習目標能力目標①會通過查閱資料，了解PLC的主要技術(shù)指標。②能夠根據(jù)工藝要求設計PLC接線圖和電氣原理圖。③能依據(jù)PLC控制系統(tǒng)原理圖進行安裝和接線。④會安裝編程軟件，能使用編程軟件編制梯形圖程序，會編譯、下載和調(diào)試程序。本章學習目標素質(zhì)目標①培養(yǎng)學習新知識時勇于創(chuàng)新、不懼困難、敬業(yè)樂業(yè)的職業(yè)精神。②培養(yǎng)在分析和解決問題時學以致用、獨立思考的基本素養(yǎng)。③在動手實踐過程中，培養(yǎng)規(guī)范操作、質(zhì)量意識、安全作業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)。④勉勵學生立志為國家發(fā)展，特別為“中國制造2025”做出應有的貢獻。1目錄CONTENTSPLC產(chǎn)生和基本原理2S7-1200PLC硬件基礎職業(yè)技能訓練143TIA博途軟件使用入門一、PLC產(chǎn)生和基本原理PLC又稱可編程序控制器，是ProgrammableLogicController的簡稱。在PLC出現(xiàn)前，在工業(yè)電氣控制領域中，繼電器-接觸器控制占主導地位，其主要作用是控制電機來實現(xiàn)生產(chǎn)任務。雖然繼電器控制系統(tǒng)成本低，實現(xiàn)簡單，但是其體積大、可靠性低、查找和排除故障困難等缺點，特別是其接線復雜、不易更改，很難應對生產(chǎn)工藝的升級要求。作為工業(yè)控制的新核心，PLC基本取代了原先的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，極大的促進了工業(yè)自動化的發(fā)展進程。經(jīng)過50多年的發(fā)展，PLC技術(shù)日新月異，產(chǎn)品類型也不斷豐富。1.PLC的產(chǎn)生和發(fā)展PLC產(chǎn)生于20世紀60年代末期。隨著汽車供求市場的變化，美國汽車制造業(yè)工業(yè)出現(xiàn)了激烈的競爭。為了適應生產(chǎn)工藝不斷更新的需求，GM（美國通用汽車公司）公開招標：開發(fā)一種以計算機為基礎的、采用程序代替硬件接線方式的、可以進行大規(guī)模生產(chǎn)線流程控制的系統(tǒng)。1969年美國數(shù)字設備公司根據(jù)以上要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應用成功，實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動控制，從此開辟了可編程序控制器的新紀元。這一新型工業(yè)控制器的出現(xiàn)受到了其他國家的高度重視。同年，莫迪康公司也開發(fā)出Modicon084控制器，1971日本從美國引進了這項新技術(shù)并開始生產(chǎn)，1973~1974年，德國和法國也開始研制PLC。到現(xiàn)在，世界各國的一些著名電氣公司幾乎都有自己的PLC產(chǎn)品，國際品牌有西門子、A-B、ABB、Modicon、三菱、歐姆龍等。1.PLC的產(chǎn)生和發(fā)展常見PLC品牌及代表產(chǎn)品2.PLC的定義和特點定義可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設備，都應按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。特點（1）高可靠性（2）模塊化設計（3）編程簡單易學（4）安裝調(diào)試方便3.PLC的應用領域玻璃油氣（LNG）食品飲料電池沖壓物流印刷港機包裝紡織像塑木工3.PLC的應用領域隧道高速公路水和污水處理鋼鐵電力汽車熱網(wǎng)教育制藥煙草4.PLC基本組成整體式模塊式

整體式PLC中央處理單元(CPU)、存儲單元(包括ROM、RAM)、I/O模塊、通信及擴展接口、電源等部件都集中配置在一個封裝內(nèi)（通常為小型PLC)

模塊式PLC各部件獨立封裝，稱為模塊(如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、功能模塊、電源模塊等)。各模塊通過機架和電纜線(系統(tǒng)總線)連接在一起。(中型和大型）4.PLC基本組成4.PLC基本組成模塊式PLC實例：西門子、莫迪康、AB4.PLC基本組成將PLC的各個部分分成若干個單獨的模塊,可根據(jù)需要選配不同模塊組成一個系統(tǒng),具有配置靈活、方便擴展和維修的特點。一般中、大型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成,模塊裝在框架或基板的插座上。4.PLC基本組成

西門子S7-1200PLC模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)4.PLC基本組成0.電源

工作電源通常為單相交流電源，其額定電壓一般為220VAC，也有用24VDC供電的。PLC內(nèi)部都有一個穩(wěn)定電源，用于對CPU、I/O等內(nèi)部器件供電。有的PLC電源與CPU合為一體，有的PLC(特別是中大型的PLC)備有專用電源模塊。有些PLC，電源部分還提供有24VDC的直流電壓輸出，用于對外部傳感器供電。4.PLC基本組成1.中央處理單元

PLC的控制中樞，它由控制器和運算器組成。作用：控制器是用來統(tǒng)一指揮和控制PLC工作的部件。運算器則是進行邏輯、算術(shù)等運算的部件。PLC在CPU的控制下使全機有條不紊地協(xié)調(diào)工作，以實現(xiàn)對現(xiàn)場的各個設備進行控制。①接收、存儲用戶程序;②以掃描方式接收來自輸入單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并存入相應的數(shù)據(jù)存儲區(qū);③執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶程序。完成數(shù)據(jù)和信息的邏輯處理，產(chǎn)生相應的內(nèi)部控制信號，完成用戶指令規(guī)定的各種操作;④響應外部設備(如編輯器，打印機)的請求。4.PLC基本組成2.存儲器：

主要用于存放系統(tǒng)程序，用戶程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。PLC存儲空間一般包括以下三個區(qū)域：

●

系統(tǒng)程序存儲區(qū);

●

工作數(shù)據(jù)區(qū)(包括I／O映像區(qū)和系統(tǒng)軟設備等);

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用戶程序存儲區(qū)。RAM：存儲各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶正調(diào)試的程序。ROM：存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序。4.PLC基本組成采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。輸出接口作用：將主機向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計算機與外部強電隔離。輸出三種形式：

繼電器--低速大功率 可控硅--高速大功率 晶體管--高速小功率輸入接口作用：將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機。3.輸入輸出模塊

PLC的輸入、輸出信號分為開關(guān)量、數(shù)字量、模擬量和脈沖量等。4.PLC基本組成COM+5VLEDSR3R1AR2C→→T濾波→→→→

直流輸入電路原理圖內(nèi)部電路4.PLC基本組成

多點輸入采用“公共端”設計

適用于：無源開關(guān)4.PLC基本組成輸出模塊分類和特點※繼電器輸出優(yōu)點：交流及直流負載都可以驅(qū)動；負載額定電流大；缺點：動作頻率不能太高，同時繼電器是有壽命雙向晶閘管輸出只能接交流的負載，動作頻率比較高，壽命長，但負載的額定電流也比較小晶體管輸出主要用于定位控制，高速，響應速度快優(yōu)點：動作頻率可以達到幾百KHz，無觸點，因此不存在機械壽命的說法；缺點：只能接直流負載（一般DC30V以下），電流比較??；4.PLC基本組成繼電器輸出內(nèi)部電路COMLEDK～R內(nèi)部電路→→負載4.PLC基本組成PLC繼電器輸出電路形式允許負載一般是AC250V/50V以下，負載電流可達2A，因此，PLC的輸出一般不宜直接驅(qū)動大電流負載（一般通過一個小負載來驅(qū)動大負載，如輸出可以接一個電流比較小的中間繼電器，再由中間繼電器觸點驅(qū)動大負載，如接觸器線圈等）。PLC繼電器輸出電路的形式繼電器觸點的使用壽命也有限制（一般數(shù)十萬次左右，根據(jù)負載而定，如連接感性負載時的壽命要小于阻性負載）。此外，繼電器輸出的響應時間也比較慢（10ms）左右，因此，在要求快速響應的場合不適用。PLC連接感性負載時，為了延長繼電器觸點的使用壽命，對于外接直流電源時的情況，通常應在負載兩端加過電壓抑制二極管（并在外接繼電器線圈上的二極管）；對于交流負載，應在負載兩端加RC抑制器。

選用繼電器輸出注意點：4.PLC基本組成晶體管輸出電路原理圖COMT2LED→→DFU+5V內(nèi)部電路T1R1R2R3負載→→分PNP，NPN，OC輸出。當輸出為“1”時，晶體管飽和(ON)，當輸出為“0”時，晶體管截止(OFF)。負載能力:直流5～24V/0.5A；ON壓降<1.5V，OFF漏電流<100uA。動作時間：OFF→ON<1ms;ON→OFF<1ms。適合高速、小功率直流負載。4.PLC基本組成晶體管輸出電路形式相比于繼電器輸出響應快（一般在0.2ms以下），適用于要求快速響應的場合；由于晶體管是無機械觸點，因此比繼電器輸出電路形式的壽命長。晶體管輸出型電路的外接電源只能是直接電源，這是其應用局限的一方面。另外，晶體管輸出驅(qū)動能力要小于繼電器輸出，允許負載電壓一般為DC5V～30V，允許負載電流為0.2A～0.5A。使用晶體管輸出電路形式時要注意。由以上兩圖可看出這兩種晶體管輸出電路形式的區(qū)別：NPN型集電極開路輸出形式的公共端COM只能接外接電源的負極，而PNP型的COM端只能接外接電源的正極。和繼電器輸出形式電路一樣，在驅(qū)動感性負載時也要在負載兩端反向并聯(lián)二極管（二極管的陰極接電源的正極）防止過電壓，保護PLC的輸出電路。選用晶體管輸出注意點：4.PLC基本組成4.功能模塊：高速輸入模塊模擬量輸入輸出模塊通信模塊（modbus，RS485/232)定位模塊閉環(huán)溫度控制模塊熱電偶輸入模塊5.PLC工作原理1、接線程序控制與存儲程序控制繼電-接觸器控制系統(tǒng)是通過電氣元件的固定接線來實現(xiàn)控制邏輯，完成控制任務的。見下圖，只有S1和S2兩個開關(guān)都閉合后，燈HL1才能亮；HL1亮2s后，HL2亮。5.PLC工作原理在PLC控制系統(tǒng)中，用戶根據(jù)控制要求編制出相應的控制程序，并寫入PLC的程序存儲器中，控制系統(tǒng)運行時，PLC依次讀取程序存儲器中的程序語句，對其內(nèi)容進行解釋并加以執(zhí)行，PLC將執(zhí)行的結(jié)果輸出給相應的設備。1、接線程序控制與存儲程序控制5.PLC工作原理2、工作原理PLC掃描的工作方式主要分三個階段，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段：5.PLC工作原理2、工作原理6.S7-1200CPU工作模式S7-1200CPU有3種工作模式：STOP、STARTUP、RUN，其含義如表1-1所示。6.S7-1200CPU工作模式CPU啟動和運行的機制，如圖所示。A清除過程映像的輸入?yún)^(qū)（I存儲區(qū)）。B使用上一個值對輸出進行初始化。C執(zhí)行任意啟動邏輯（包含在特殊代碼塊內(nèi)）。D將物理輸入的狀態(tài)復制到I存儲器。E所有中斷事件都排隊等候在RUN模式期間進行處理。F啟動將過程映像的輸出區(qū)（Q存儲器）寫入到物理輸出。二、S7-1200PLC硬件基礎

西門子S7-1200系列PLC是市場應用較為廣泛的一款PLC，它具有比S7-200，S7-200smart更快的運算速度，更好的擴展能力，更強大的通信功能。了解S7-1200PLC的硬件組成是正確使用該PLC的基礎。S7-1200PLC的硬件主要包括CPU模塊、信號模塊、信號板（SB）和通信模塊（CM）。S7-1200PLC最多可以擴展8個信號模塊和3個通信模塊，最大本地數(shù)字I/O點數(shù)為284個，最大本地模擬I/O通道為69個。1.S7-1200PLC常用模塊及接線1.CPU模塊（1）CPU模塊及外形S7-1200現(xiàn)有CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C五種不同配置的CPU模塊，此外還有故障安全性CPU。每種CPU又分為三種配置規(guī)格：DC/DC/DC、DC/DC/Rly和AC/DC/Rly，其含義如圖所示。1.S7-1200PLC常用模塊及接線1.CPU模塊結(jié)構(gòu)S7-1200現(xiàn)有CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C五種不同配置的CPU模塊，此外還有故障安全性CPU。CPU本體可以擴展1塊信號板，左側(cè)可以擴展3塊通信模塊，而所有信號模塊都要配置在CPU的右側(cè)，最多8塊。CPU模塊的外部結(jié)構(gòu)大體相同，如圖所示。CPU模塊1.S7-1200PLC常用模塊及接線2.CPU技術(shù)指標CPU單元主要技術(shù)參數(shù)見表2-1所示。1.S7-1200PLC常用模塊及接線3.CPU模塊的接線S7-1200PLC的CPU的類型雖多，但是接線方式類似，本書以CPU1215C為例進行介紹。1）CPU1215C（AC/DC/RLY）數(shù)字量輸入端接線1.S7-1200PLC常用模塊及接線2）CPU1215C（DC/DC/DC）輸入端接線CPU供電電源為直流24V供電（絕對不可以接入交流電，否則損壞CPU模塊），接入左側(cè)第一組“L+”和“M”；輸入端子公共端1M采用了“共陰極”接法，即漏型接法，輸入開關(guān)的接入方法與AC/DC/Rly接法相同。1.S7-1200PLC常用模塊及接線3）CPU1215C（AC/DC/Rly）數(shù)字量輸出端接線CPU1215C輸出端的接線（繼電器輸出）如圖所示。輸出端子分為兩組，兩組輸出是電氣隔離的。每組輸出的公共電源既可以是交流電源也可以是直流電源，使用比較靈活。1.S7-1200PLC常用模塊及接線4）CPU1215C（DC/DC/DC）數(shù)字量輸出端接線CPU1215C輸出端接線（晶體管）輸出如圖所示，負載電源只能接直流電源，而且是高電平信號有效（程序輸出“1”時，輸出端為高電平），“4L+”必須接電源正極，“4M”必須接電源負極，這點一定要注意。1.S7-1200PLC常用模塊及接線信號模塊和信號板用戶可將S7-1200信號模塊連接到CPU的右側(cè)，以擴展其數(shù)字量或模擬量I/O的點數(shù)，并且在CPU模塊上都可以增加一塊信號板，以擴展少量數(shù)字量或模擬量I/O。（1）信號板（SB）

用戶如果想要擴展少量

I/O點數(shù)（數(shù)字量或模擬量I/O點），可以選擇安裝信號板，其價格低、性價比較高。安裝時將信號板直接插入S7-1200CPU正面的插槽內(nèi)即可，且不會增加安裝的空間。1.S7-1200PLC常用模塊及接線（2）信號模塊（SM）信號模塊是為解決CPU本機集成的數(shù)字量或模擬量輸入/輸出點不足而選用。數(shù)字量輸入/輸出（DI/DO）模塊和模擬量輸入/輸出（AI/AO）模塊統(tǒng)稱為信號模塊。用戶可以選用8點、16點和32點的數(shù)字量輸入/輸出模塊來滿足不同的控制需要。1.S7-1200PLC常用模塊及接線（3）通信模塊在S7-1200上采用集成PROFINET接口可以實現(xiàn)與其他制造商生產(chǎn)的設備之間的無縫集成。此外，S7-1200的CPU模塊左側(cè)還可以增加最多3個通訊模塊串行通信模塊RS-485和RS-232通信模塊為點對點（P2P）的串行通信提供連接STEP7Basic工程組態(tài)系統(tǒng)提供了擴展指令或庫功能、USS驅(qū)動協(xié)議、ModbusRTU主站協(xié)議和ModbusRTU從站協(xié)議，用于串行通信的組態(tài)和編程。此外還有PROFINET模塊和PROFIBUS主站/從站模塊。2.S7-1200PLC控制原理圖設計PLC控制原理圖又稱為PLC硬件接線圖，就是將PLC的輸入、輸出端與控制系統(tǒng)中的按鈕、開關(guān)、指示燈、繼電器線圈以及其他輸入、輸出設備的連接形式以圖紙的形式繪制出來。PLC接線圖是現(xiàn)場施工接線和維護的重要依據(jù)，而按圖施工也是職業(yè)素養(yǎng)的基本要求。2.S7-1200PLC控制原理圖設計1.PLC的電源和I/O接線PLC的接線可以分兩部分，一是電源接線，一是I/O接線。在進行電源接線時首先要確認PLC的供電規(guī)格。市面上的PLC一般是兩種規(guī)格的供電，DC24V和AC220V。接線施工前，一定要確認PLC的電源，按圖接線。I/O接線也就是PLC的輸入輸出接線，主要包括數(shù)字量接線和模擬量接線。在設計繪制I/O接線圖時，要參考PLC硬件手冊進行設計。尤其要注意的是PLC輸出形式（繼電器輸出或晶體管輸出），設計輸出控制電路。2.S7-1200PLC控制原理圖設計2.PLC控制原理圖設計實例下面以三相異步電動機的“起保?！笨刂茷槔榻BPLC原理圖的設計、繪制過程。

（1）控制要求分析使用S7-1200PLC實現(xiàn)三相異步電動機的連續(xù)運行控制，即按下啟動按鈕，電動機起動并保持單向運行，按下停止按鈕，電動機停止運行。該電路必須要有短路保護和過載保護功能，完成的控制系統(tǒng)必須兼顧安全性和可靠性。

（2）I/O分配表設計具體來說，就是將輸入輸出設備與PLC輸入輸出地址對應起來。I/O分配看似簡單，卻十分重要。在這一步要做到從繁雜瑣碎信息中剝離出有效信息，確認控制系統(tǒng)的輸入輸出。正如我們在面對紛雜的信息和各種價值觀的沖擊時，如何批判的接納正確有效的信息。怎樣確定有哪些有效的輸入輸出設備？我們需要根據(jù)工藝要求進行選擇。2.S7-1200PLC控制原理圖設計根據(jù)工藝要求，本例的I/O分配表如表1-3所示，其中輸入和輸出繼電器如I0.0、Q0.0等，是PLC輸入映像寄存器、輸出映像寄存器的地址，后續(xù)章節(jié)中將詳細介紹。2.S7-1200PLC控制原理圖設計（3）原理圖的設計在原理圖的設計中，首先要設計被控設備的驅(qū)動電路即主電路圖；其次根據(jù)驅(qū)動要求設計PLC控制電路圖。主電路圖中要體現(xiàn)被控設備的驅(qū)動方式和控制形式，控制電路圖中主要是PLC輸入輸出設備接線和供電電源的連接。三、TIA博途軟件使用入門西門子PLC的編程組態(tài)軟件為STEP7系列。早期的S7-300/400PLC使用的編程軟件名稱為STEP7V5.x（經(jīng)典STEP7），之后西門子公司推出了新型控制器S7-1200系列和S7-1500系列，相應的編程軟件也稱為STEP7，不過它集成在了TIA（TotallyIntegratedAutomation）Portal軟件中，是TIA軟件的其中一個組件。TIA博途軟件不僅適用于S7-1200/1500PLC，也適用于S7-300/400PLC。TIA博途軟件使用入門使用TIA博途不僅可以組態(tài)應用于控制器及外部設備程序編輯的STEP7、可以組態(tài)應用于安全控制器的Safety，也可以組態(tài)應用于設備可視化的WinCC，同時TIA博途還集成了應用于驅(qū)動裝置的Startdrive、應用于運動控制的SCOUT等，提高了項目管理的一致性和集成性，是一款對使用者非常友好的軟件。TIA博途軟件平臺概覽1.TIA博途軟件的安裝1.計算機硬件要求安裝TIA博途V18的計算機推薦如下配置：（1）處理器：Intel?Core?i5-8400H或更高（不低于Intel?Core?i3-6100U）；（2）內(nèi)存：16GB（最小8GB，對于大型項目，為32GB）；（3）硬盤：最好SSD，配備至少50GB的存儲空間；（4）顯示器：15.6"全高清顯示器（1920×1080或更高）。2.操作系統(tǒng)（1）Windows10（64位）--推薦專業(yè)版或企業(yè)版；（2）Windows11（64位）--推薦專業(yè)版或企業(yè)版；（3）WindowsServer（64位）--2016；2019；2022（standard）3.軟件獲取</cs/document/109807109/simatic-step-7-incl-safety-s7-plcsim-and-wincc-v18-trial-download?dti=0&dl=en&lc=zh-CN>4.安裝順序（1）首先STEP7ProfessionalV18；（2）安裝WINCCProfessionalV18；（3）安裝S7-PLCSIMV18（仿真軟件）；（4）授權(quán)工具授權(quán)；（5）StartdriveV18（選擇安裝）。1.TIA博途軟件的安裝2.TIA博途V18軟件組態(tài)和初步調(diào)試1.新建項目和硬件組態(tài)（1）新建項目在計算機桌面上，雙擊“TIAPortalV18”圖標，啟動軟件，軟件界面包括Portal視圖和項目視圖，兩個視圖界面都可以新建項目。在Portal視圖中，單擊“創(chuàng)建新項目”，并輸入項目名稱、路徑和作者等信息，如圖1-27所示，然后單擊“創(chuàng)建”，即可生成新項目，并跳轉(zhuǎn)到“新手上路”，如圖1-28所示。（2）組態(tài)硬件設備S7-1200

PLC自動化系統(tǒng)需要對各硬件進行組態(tài)、參數(shù)設置和通信互聯(lián)。項目中的組態(tài)要與實際系統(tǒng)一致，系統(tǒng)啟動時，CPU會自動監(jiān)測軟件的預設組態(tài)與系統(tǒng)實際組態(tài)是否一致，如果不一致會報錯，此時CPU能否啟動取決于啟動設置。下面將介紹在Portal視圖中如何進行項目硬件組態(tài)，單擊圖1-28中的“組態(tài)設備”，軟件彈出顯示所有設備界面，如圖1-29所示。2.TIA博途V18軟件組態(tài)和初步調(diào)試單擊“添加新設備”，彈出添加新設備界面，選擇“控制器”，如圖1-30所示。選擇SIMATICS7-1200

CPU，如6ES7215-1BG40-0XB0，選擇CPU的版本V4.2（版本號的選擇要根據(jù)模塊的具體版本號；如不清楚版本號，可先選擇較低版本號，之后在設備在線時進行更新即可），設置設備名稱如PLC_1，單擊“添加”，完成新設備添加。2.TIA博途V18軟件組態(tài)和初步調(diào)試

2.建立TIA博途STEP7與PLC的連接（1）用網(wǎng)線連接計算機和PLC

（2）設置IP地址要實現(xiàn)編程計算機和PLC的通信連接，需要雙方的IP地址在同一網(wǎng)段內(nèi)。S7-1200PLC在軟件組態(tài)時默認的IP地址是，計算機的IP地址也應該在同一網(wǎng)段內(nèi)，如設置為0。由于我們是通過計算機的網(wǎng)卡和PLC通信，因此要將計算機網(wǎng)卡的IP地址進行修改。2.TIA博途V18軟件組態(tài)和初步調(diào)試

3.下載項目到PLC（1）編寫測試程序測試程序輸入完成后，點擊工具欄中的編譯按鈕，對程序進行編譯。打開項目樹中的“程序塊”，雙擊打開“Main[OB1]”，在右側(cè)程序段1處輸入一段簡單的測試程序，即用開關(guān)I0.0控制輸出Q0.0。2.TIA博途V18軟件組態(tài)和初步調(diào)試（2）下載PLC硬件組態(tài)和程序組態(tài)好硬件和編寫軟件完畢后，可以嘗試將硬件組態(tài)結(jié)果和程序下載到PLC中進行初步調(diào)試。首先接通PLC電源，在博途軟件中單擊項目樹中的“PLC_1”，然后點擊工具欄中的下載按鈕，彈出“擴展下載到設備”窗口。如圖所示?！皵U展的下載”含義是帶通信路徑組態(tài)功能的下載方式。在彈出的窗口中，可以選擇下載的方式如“PG/PC接口”。2.TIA博途V18軟件組態(tài)和初步調(diào)試（2）下載PLC硬件組態(tài)和程序點擊“開始搜索”按鈕，計算機會自動尋找PLC等兼容設備。如圖所示，已經(jīng)找到了地址為的S7-1200PLC。然后點擊“下載”按鈕，就可以執(zhí)行下載操作了。如果該PLC之前被組態(tài)編輯過，那程序下載時，會提示是否刪除原程序和組態(tài)，可選擇“全部刪除”，然后點擊“裝載”。下載結(jié)束后，出現(xiàn)“下載結(jié)果”對話框，選擇“啟動模塊”選擇框，單擊“完成”按鈕，CPU切換到RUN模式，RUN/STOPLED燈變?yōu)榫G色。2.TIA博途V18軟件組態(tài)和初步調(diào)試（3）將PLC進行恢復出廠設置如果PLC是之前用其他版本編輯過，比如博途V17、V16等。那么用V18下載時需要“升級目標設備”（下載時在彈出的對話框中勾選）；一旦升級，該PLC就不能直接使用低版本軟件對CPU進行編輯操作。此時，用戶可在低版本博途軟件（如V17）中通過在線訪問的方式對出廠設置進行“復位”操作，如圖所示。2.TIA博途V18軟件組態(tài)和初步調(diào)試（4）程序初步調(diào)試假設我們已經(jīng)完成了硬件接線，即按鈕開關(guān)SB1接到I0.0，燈HL1接到Q0.0。接下來，通過博途軟件的程序監(jiān)視功能對PLC進行初步調(diào)試。首先在軟件項目樹中，重新雙擊打開“Main[OB1]”，點擊工具欄中的在線監(jiān)視按鈕，監(jiān)視程序的運行狀況，如圖所示。2.TIA博途V18軟件組態(tài)和初步調(diào)試四、職業(yè)技能訓練1星三角降壓起動控制電路的設計與安裝專業(yè)知識目標掌握PLC原理圖設計的基本要點；掌握I/O分配表的設計方法；掌握星三角降壓起動PLC原理圖設計方法；職業(yè)能力目標能根據(jù)工藝要求設計PLC接線圖和I/O分配表；能根據(jù)圖紙要求現(xiàn)場安裝由數(shù)字量組成的單機控制系統(tǒng)；能校驗現(xiàn)場開關(guān)量輸入/輸出信號的連接是否正確；素質(zhì)素養(yǎng)目標規(guī)范操作、注重質(zhì)量和安全的職業(yè)素養(yǎng)；一絲不茍、精益專注的匠心精神；職業(yè)技能訓練1：星三角降壓起動控制電路的設計與安裝1.任務要求

本訓練任務要求設計電動機星三角起動控制的PLC控制原理圖及進行線路安裝。即使用S7-1200PLC實現(xiàn)三相異步電動機的Y-Δ降壓起動控制。要求：按下啟動按鈕，電動機星（Y）型起動；起動結(jié)束后，電動機自動切換成三角形（Δ）運行；按下停止按鈕，電動機停止運行。起動和運行時有相應的指示燈，并有保護措施。2.任務分析三相異步電動機的Y-Δ降壓起動控制是電氣控制課程中的一項重點內(nèi)容。容量較大的異步電機起動時會產(chǎn)生較大的起動電流，因此需要采取降壓起動的方式對起動電流進行限制，而Y-Δ降壓起動是一種較為常用的起動方法。職業(yè)技能訓練1：星三角降壓起動控制電路的設計與安裝3.任務實施

經(jīng)過任務分析，我們理清了該電路的工作原理，接下來要對以上電氣控制電路進行“改造”。主電路保持不變，需要將控制電路部分修改為PLC控制方式。首先需要將控制系統(tǒng)的輸入、輸出元件進行整理，即設計I/O分配表。其次將輸入、輸出元件接入PLC端子，完成PLC接線圖的繪制。（1）I/O分配表設計根據(jù)任務分析