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第四阶段  西门子 S7-1200/1500 基础编程课

整体培训目标

•     完成所有内容的学习后，您将能够：独立完成一个完整的自动化项目生命周期，包括：

•     硬件选型与接线

•     TIA Portal 工程环境搭建

•     PLC 程序编写与仿真

•     HMI 画面设计

•    通信与驱动集成

•    现场调试与故障诊断

•    工艺控制

一周：PLC 基础与编程

目标：

1、掌握 SIMATIC S7 产品体系与硬件知识

2、熟练使用 TIA Portal V20 进行工程开发、掌握软件安装、项目创建与管理

3、深入理解  PLC 存储机制与系统特性学习存储

区、数据类型、启动模式等内容

4、掌握  PLC 编程核心技术学习位逻辑、定时器、

计数器、数学运算等指令

5、构建模块化、结构化用户程序通过学习  FC、

FB、OB、DB 等程序结构

Day  1：SIMATIC  S7  产品系统家族概述

1、博图软件安装、软件问题处理

2、西门子家族产品介绍

3、西门子 PLC 接线

4、官网注册账号下载系统手册、样本

5、样本查找相关模块接线方式、模块型号含义如:BA ST HF Day 2：TIA Portal 组件

理论部分:

1、博图软件与实际 PLC 连接/如何设置 PG/PC 接口/修改 IP

2、软件界面介绍并创建项目

3、基本指令位逻辑指令/数据类型

实训部分：

一、修改电脑网口 IP/PLC_IP、PG/PC 接口网口多方向测试，建立连接

二、利用置复位指令实现单按钮启停

三、在单按钮启停的基础上增加三盏灯的单按钮点亮

Day 3：SIMATIC S7 1500/1200/1200 G2 系统指令

理论部分：

1、定时器指令应用、背景数据建立应用

2、计数器

实训部分：

一、一台电机的延时启动

二、台电机延时 5S 顺序启动，逆序停止

三、计数器进出货检测、冲床计数程序

Day 4：SIMATIC S7 1500/1200/1200 G2 系统指令

理论部分：

1、比较指令

2、用户自定义数据类型实操

实训部分：

一、建立 UDT 数据类型，并编写三台电机的顺序启动逆顺停止

二、使用比较指令用梯形图 SCL 两种语言分别编写跑马灯

Day  5：SIMATIC  S7  1500/1200/1200  G2 系统指令

理论部分：

数学函数

1、计算指令 CALCULATE

2、四则运算指令 ADD    SUB   MUL    DIV

3、取余指令 MOD

4、递减指令 DEC

5、递增指令 INC

6、获取*小指令 MAX

7、获取*大指令 MIN

8、设置限值指令 LIMIT

9、计算绝对值指令 ABS

10、求二进制补码指令（数值取反）NEG

实训部分：

一、使用计算指令编写模拟量程序

二、使用四则运算指令编写模拟量程序

三、使用取余指令编写，判断产品奇偶

四、计算从  1+2+3+4+...+100=？

五、96、长方体的  体积和表面积

六、计算油的质    量和高度对应关系

Day 6：总结一周所学、考试

考试内容：基于移动平台的往返运动控制设计

第二周：结构化编程方法、通信集成

目标：掌握以下五种常用通信

1、SIMATIC S7 通信

2、2SIMATIC S7 OUC 开方式通信

3、SIMATIC S7 Modbus    TCP 通信

4、SIMATIC S7 Modbus    RTU 通信  （控制变频器介绍)

5、  Modbus TCP/RTU 信息帧介绍，报文格式内容解析

6、PROFINET IO（分布式 IO    ET200SP ) Day 1：FC,FB,OB,DB 块的应用

理论部分：

一、FB 函数块 FC 函数

1、块接口中 IN    INOUT    OUT    TEMP 变量介绍

2、  (子程序）形色参数和实际参数使用

3、Static (静态变量）介绍

4、启动 OB100、循环中断 OB30、诊断中断 OB82、插拔中断 OB83 故障中断 OB86 等

实操部分：

封装 FB/FC 功能块、分析两者区别

Day 2：以太网通信概述

理论部分：

1、支持的通信协议

2、S7 通信

3、调用 PUT/GET 指令块引脚功能介绍

4、查看通信连接资源

5、指针格式

实训部分：

一、同项目下 S7 通信

二、不同项目下 S7 通信

Day 3、Day 4：OUC 开放式通信

理论部分：

1、SIMATIC S7 OUC 开方式通信概述

2、TCP/IP 通信、ISO_0N_TCP 和 UDP 开放式通信区别

3、自带连接功能的指令、不自带连接功能的指令介绍

4、指令组态

5、指令功能引脚介绍

6、S7-1500 与 1200CPU 之间的 TCP 通信示例展示

7、与调试助手通信展示

实训部分：

一、同项目下 OUC 通信 二、不在同项目下 OUC 通信

三、与调试助手通信

四、与第三方设备通信

Day 5、ModbusTCP 通信理论部分：

1、modbus 协议介绍端口号、三种报文类型：ASCII、RTU、TCP 介绍

2、mmodbusTCP 报文头，功能码、数据 3 部分内容介绍

3、mmodbusTCP 功能码、PLCmmodbus 地址介绍

4、指令功能引脚介绍

5、CONNECT 管脚地址定义

6、modbusTCP 客户端指令使用注意事项

7、S7-1500 与 1200CPU 之间的 TCP 通信示例展示

8、与调试助手通信展示并分析报文信息

9、读写完成位轮询/强制轮询区别和使用场景

实训部分：

一、同项目 ModbusTCP 通信

二、与第三方设备 ModbusTCP 通信/（调试助手）

Day 6：总结一周所学、考试

考试内容：结构化编程与 HMI 基础入门

要求：设计单个气缸具有安全防护报警功能块

第三周：通信集成、SCL 高级语言

目标：掌握高级编程语言结构

实现条件判断、多分支选择、循环处理等高级算法； 提高程序灵活性与自动化程度

Day 1、ModbusRTU 通信、模拟量数据处理

理论部分：

1、modbus 通信协议的应用场合

2、mmodbusRTU 报文头，功能码、数据 3 部分内容 介绍

3、mmodbusRTU 功能码、PLCmmodbus 地址介绍

4、模块介绍及接线

5、硬件安装组态

6、指令选择与介绍

7、指令引脚功能介绍

8、S7-1200CPU 之间的 RTU 通信示例展示

9、与调试助手通信展示并分析报文信息

实训部分：

一、与第三方设备 ModbusTCP 通信/（调试助手） 二、ModbusTCP 通信与一台/多台变频器

Day 2、PROFINET  实时的工业以太网概述

理论部分：

1、ET200SP 组态

2、查看手册关于 ET200SP 基座、模块、型号定义

3、ET200S 组态（如何添加 GSD 文件）

4、与第三方设备通信（费斯托阀岛）

5、插拔中断 OB83 故障中断 OB86

6、G120 变频器应用介绍报文 1 解析

实训部分：

一、：PROFINET 组态连接

二、PROFINET 总线控制 G120 变频器

三、PROFINET 总线控制费斯托阀岛

Day 3、Day 4：SCL 高级语言

理论部分：

1、表达式

2、条件语句：（IF)（IF...ELSIF...ELSE)

3、选择语句（CASE）

4、循环语句  （FOR    TO DO)

实训部分：

转盘模板：

1、状态机模模式转换

2、FOR 循环实现 IO 映射

Day 5：模拟量采集与输出数据处理 1、硬件组态（CPU 板载 AI 、扩展模块 AIAQ) 2、标准化、缩放指令应用

3、温度的采集、数据处理、

4、通过采集实际温度变化，控制变频器输出

Day 6：总结一周所学、考试

考试内容：触摸屏高级翻页

第四周：运动控制

目标：掌握运动控制技术

1、能组态工艺对象（Technology Object）实现脉冲输出控制步进电机；

2、使用  PROFINET 总线连接  SIMATIC V90 伺服驱动器；

3、配置  EPOS（Enhanced Positioning Operation）模式实现**定位；

4、使用运动控制指令（如  MC_MoveAbsolute、MC_Home）编写定位程序；

5、利用  V-ASSISTANT 软件辅助调试伺服系统，优化动态响应 Day 1：运动控制之工艺对象

理论部分：

1、工艺对象组态 PTO 脉冲

2、总线组态工艺对象

3、指令介绍

4、回原点方式

5、V-ASSISTANT 调试软件

实训部分：

AB 两点往返运动

封装多点多速 FB 功能块可复用

Day 2、运动控制之 EPOS 模式基本定位

理论部分：

1、SIMATIC V90 伺服  EPOS 模式实现基本定位

2、FB284、FB300、BasicPosControl 功能块介绍

3、功能块引脚功能介绍

实训部分：

一、安装西门子库文件

二、调用 FB284 功能块并调试

三、PZD12 用户自定义字    实现 IO 映射 实操

组态功能配置

Day 3：模板轴功能块回原点

理论部分：

1、回原点方式过程

2、模板轴功能块，功能介绍

实训部分：

模板轴功能块回原调试

Day 4：循序功能图编程语言 GRAPH

目标：高效地开发和管理复杂的顺序控制程序

Day 5：SIMATIC HMI 画面功能设计 目标：开发完整的人机界面（HMI） 1、能创建  HMI 项目并与  PLC 建立连接；

2、设计操作画面，配置按钮、指示灯、输入输出域；

3、组态报警视图，实时显示故障信息；

4、使用趋势视图记录并显示过程数据变化；

5、配置历史数据与历史报警，支持事后分析与审计；

6、设置用户权限，防止未经授权的操作

内容：

1、组态连接

2、权限管理

3、画面设计

4、报警视图

5、趋势视图

6、文本列表

7、历史报警、历史数据