PLC应用技术图解项目化教程（西门子S7-300）（第2版）授课计划及电子教案-郑长山.docx

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1、教师教案20-20学年第学期课程任课教师授课班级总课时90161641-5项目18两台S7300P1.C之间proiibusDP不打包通信171741-5项目19两台S7-300Pir之间Profibus-DP打包通信181841-5项目20两台S7300P1.C之间的工业以太网通信（S7连接）制订人教研室主任系部与敦务处序号2周次2授课形式讲授与操作授课章节名称项目3现件组态过程项目4STEP7数据存储及程序结构教学目的1 .学习并掌握便件组态的操作过程2 .理解默认地址的分配含义及使用3 .掌握输入维电器和输出继电器的含义,掌握绝对地址寻址的分类及含义5 .掌握S730（ICPI的系统存储

2、器的分类6 .掌握操作插入功能、功能块及各种级税块教学重点1 .学习并掌握便件组态的搽作过程2 .掌握输入维电器和输出继电器的含义3 .掌握直接寻址的分类及含义1.掌握操作插入功能、功能块及各种组织块教学难点1 .掌握怆入继电器和输出继电器的含义2 .掌握出接寻址的分类及含义3,掌握S7-300CPI!的系统存储器的分类使用教具PPT编程器课外作业课后体会授课主要内容复习上次深内容.引入本次课I更目.项目3硬件蛆态过程项目要求，通过STEP7编程物件完成某项目的!件组态.双击Rai1.安装导轨（机架）,插入电源模块，必须安装在1号槽位上.CPU模块的安装位置紧挨着电源模块，安装在2号槽位上.用

3、于连接扩展机架的接口模块1M,安奘在3号槽位上.如果不用机架扩展.该位置空着,各种信号模块SM,安装在4号11号槽位上。从4号槽位开始，CPU为信号模块分配Uo地址,理解默认地址并会使用.一、STEP7affiASTEP7标准软件包不是一个单一的应用程序，而是集成了一系列的应用程序（基本工具包括：SlMATIC管理器、便件组态娘轮器、程序嫔料潺、符号编辑器、通信组态编辑器和等，使用时，不必将所有工具都打开，只需选择相应的工具，或打开某一对象，相应的工具会自行启动.二、SIMATIC管理暑三、硬件姐击四、程序编辑事（1.AIwSTI./FBD）五、符号辑六、S7.30O的M七、S7-300数字，

4、I/O地址组芯八、S7300模拟lO地址Ia方九、事目解决步根据实际使用的P1.C模板进行硬件组袭.步骤1：在电脑奥面上双击图标打开SIMTIC管理潺.步骤2：维击“新建项目”按钮，步骤3：在名称下面始新建项目取名字“硬件组态”。步骤4：双击Rail,显示（0）UR（即0号导轨或机架），在1号插槽上单击变成深蓝色.步骤5：双击电源模块PS3075A.选择电源模块，注意订货号此模块之间根本区别的标志，在2号插槽上单击右键，插槽变着色.步骤6：双击CPU模块CPU3MC2DP的V2.6版本.步骤7：用于连接扩展机架的接口模块IM,安装在3号槽位上.如果一个机架不够用，通过它可以进行犷展，由于不用扩

5、展，所有将其空闲.双击信号模块SM中的输入模块SM32IDI16*tDC24V步舞8：在5号插槽选择蜿出模块,双击SM322D016*DC24V0.5,如需要其他模块方法同理.保存并且编译，项目4STEP7数据存储及程序结构一、M1.二进制数2.卜六进制数3.BCD码二、基本数据类猿基本数据类型有很多种，用于定义不超过32位的数据，每种数据类型在分配存储空间时彳i确定的位数，如布尔型（BOO1.）数据为I位，字节型（BYTE）数据为8位,字型（WORD）数据为16位.双字型（DWORD）数据为32位.1 .位数据类型位数据（ft1和O常用英谱单词TRUE（我）和FA1.SE（假）来表示.8位:

6、进制数IB（X）D组成一个字节BYTE.其中第。位为域低位（1.SB）,第七位为以裔位（MSB两个字节组成一个字（WORD，两个字如成一个双字DWORD.2 .算术数据类型三、CPlJ的存储区S7CPU的存储区包括3个%本区域，即装我存储涔、工作存储器RAM和系统存储器，I.装我存储器2.工作存储器3.系统存储器S7-CP1.的系及存储寿I.过程映像输入区1:2.过程输出映像区Q：3.位存储器M：4.外设P1.JpQ区：5.定时器T（共5种）：6.计数器C（共3种）：7.数据块寄存器DB：8.本地数据寄存器1.四、宣按寻址五、STEP7的程序结构六、项目解决步小骤I.在理解的基础上，叙述数利并

7、举例说明。步裸2.能写出基本数据类型并举例说明。步骤3讲述S7CPU的存储区的组成部分，并把S7-CPU存储区示意图画出来-步骤4.讲述输入继电器和输出继电器的含义。步骤5.写出绝对地址寻址的分类及含义.步骤6.讲述STEP7的程序结构类型及特点.步骤7.讲述S7300的系统存储器的分类。步骤8.讲述STEP7中逻辑块和数据块的含义.步骡9.讲述功能块FB和功能FC的区别.步骤10.操作插入功能、功能块及各种如织块.小节：掌握怏件组态的操作过程.学生要掌樨基本数据类型.理解CPU存储区.操作插入功能、功能块及各种组织块这些学习为将来后续课程作好铺垫。冼址又称动合触点：-11常开触点对应的位地址

8、的存储潺单元的位是“1”状态时,该触点闭合.常开触点对应的位地址的存储涔单元的位是“0”状态时，该触点断开，常开班点取存储单元位、“0”)的阻状态，取存储单元位”I，衣示常开触点接通.取存储单元位“o”，表示常开触点断开.二、常闭触点又称动断触点：-M-常用触点对应的位地址的存储涔单元的位是“1”状态时,该触点断开.雷用触点时应的位地址的存储涔单元的便是“0”状态时,该触点闭合.行闭触点取存储单元位(*,-0)的反状态，“1”表示常闭触点接通，-0表示常用触点断开.三、，出线的又称输出指令(逻辑申输出指令：一()程序中轨动输出城圈的时点接通时，战圈得电接通，这个电是“概念电流”或者“能流而不是

9、真正的物理电流.位地址的线阍得电.该位地址的存储单元位是1”.位地址的城咫没有得电，该位地址的存精单元位是“0”。典于布尔里，只有两种状态，输出戏圈应放在梯形图的最右边。位地址的存储单元可以过程映像输出寄存器、位存储器等.四、S7-PI.CS1M仿真软件简介STEP-7的软件工具S7-P1.CSIM是Pl.C的仿典软件.它可以在编程器上模拟S7-3OOP1.C运行，不用连接任何真实的S7系列P1.e可通过仿口的方法，模拟P1.C运行用户程序.我们通过S7-P1.CSIM来冏试用户程序是否正确.打开仿真渊及界面介绍:打开SIMATlC管理潺胞击工具栏上的*蝴蝶模样的按扭组.打开仿真器.再单击该按

10、钮,就是关闭仿真器.默认Mpl地址为2.仿真软件S7-P1.CSIM提供了使用的界面.五、项目解决步序号5周次5授课形式讲授与操作授课章节名称项目6、电机正反转P1.C控制教学目的1.学习掌握置位/更位指令使用2,加深理解P1.C的聪本工作原理3 .学习并掌押P1.CSlM中使用符号地址4 .学习并常樨用变Ift表监控与词试程序5 .学习掌握虢变沿指令使用6 .巩固学习者对仿出软件与程序状态监控的理解与使用教学重点1.学习掌握置位/熨位指令使用3 .学习并掌握P1.CSIM中使用符号地址4 .学习并掌樨用变豉表监控与词试程序5 .学习掌握跳变沿指令使用教学难点1 .学习掌握置位/复位指令使用2

11、 .学习掌握虢变沿指令使用使用教具PPT编程器P1.C接触器课外作业课后体会授课主要内容复习上次课内容，引入本次课项目。项目要求，按下正转启动按钮SBl,电机正转接触器KMl线圈接通得电，接触器KXn主触点接通.电动机正转启动，按下停止按钮SB3,电机正转接触器KMI战圈失电，接触器KMI主触点断开电机停止转动.按下反转启动按钮SB2.电机反转接触擀KM2线圈接通得电KM2接触涔主触点接通，电机反转启动,按下停止按钮SB3,电机反转接触器KM2线微失电，KM2接触器主触点断开，电动机停止。能够实现IE传与反料之间的直接切换.四、位与复位指令五、触发六、跳受沿检费指令七、项目解决方法拓展1 .应

12、用触发涔编写正反转控制程序2 .用置位、红位指令和跳变沿指令编写正反找程序小节；能编写正反转P1.C控制程序,簟握P1.CSlM中使用符号地址，并拿提用变最衣监控与调求程序，常棉用其他指令编写正反转程序.一、项目解决步步出信号基件分析说明；常开触点乂称动合性点，常闭触点乂称动断触点,抬入：启动按钮SBl（动介触点停止按钮SB2（动合触点）左行程开关SQl（动合触点）右行程开关SQ2（动力触点）热维电器FR（动断球点）输出:左行接触器KMI线圈；右行接触器KM2线偃步硬件粗态（参见项目3）步3.tt出地址分配表步4.按线图步.5.建立符号表步&与小车控制程序步7.横拟重试程序步8.联机调试（参考

13、项目5）确保连线正确的情况下，程序下载。二、解决方法拓展1 .用触发器编写小车自动往红运动程序2 .用跳变沿编写小车白动往亚运动程序小节：掌握自动往运动的P1.C控制的编程及调b.井目掌握其他指令编写自动往发运动程序.序号17周次17授课形式做中教，做中学授课章节名称项目】8两台S73OOP1.C之间PRoFlBUSDP不打包通信教学目的1 .理解不打包通信的含义2 .掌娓两件S7-300plc之间Profibus-Dp不打包通信的硬件、软件配置3 .掌匏两台s7-3(wplc之间Profibus-DP不打包通信的硬件连接4 .掌押.两台S7-3P1.C之间PRoFIBUS-DP不打包通信区设

14、置5 .掌握两台s7-3plc之间Profibus-DP不打包通信网络组态及参数谀战6 .掌根两分S7-3(m)plc之间Prohbus-DP不打包通信网络漏程及调试教学重点1 .掌娓两件S7-300plc之间Profibus-Dp不打包通信的硬件连接2 .掌握两台S7-3OOP1.C之间Profibus-DP不打包迪信区设置3,掌握两f;S7-3OOP1.C之间Profibus-DP不打包通信网络组态及参数设置J.掌握两台s7-3oopi.c之间Profibus-DP不打包迪伯网络编程及网试教学难点1 .掌握两台S7-3OOP1.C之间Profibus-DP不打包通信区设置2 .掌娓两台S7

15、-3ooplc之间Profibus-DP不打包通信网络组态及参数设置3 .掌握两台s7-3plc之间Profibusdp不打包通信网络编程及圜试使用教具编程器、Pl-C,PROFlBUS网络电缆、DP头、指示灯等课外作业课后体会授课主要内容复习上次课内容，引入本次课内容。项目聂求，由两台s73ooplc组成的Profibus-DP不打包通信中，P1.C的CPU模块为CPU3I4C-2DP-有一个是主站，另一个是从站.主站DP地址为2,从站DP地址为3.1.在主站按下启动按钮SBl,从站电机转动,主站指示灯H1.l亮.在主站按下秒上按钿SB2,从站电机停止，主站指示灯HiJ灭，主站指示灯H1.I

16、是用来雅视从站电机转动或停止状态。2 .当从站电机过载时,热继电渊FR（常.闭触点）动作.该电机停止,并且主站指示灯II1.2以IHz率报警闪烁。3 .在从站按下启动按钮SBI,主站电机转动，从站指示灯H1.l亮。在从站按下停止按WISB2,主站电机停止，从站指示灯HIJ灭.从站指示灯HIJ是用来监视主站电机转动或停止状态.4 .当主站电机过载时，热第电器FR（常闭触点）动作，该电机停止，并且从站指示灯H1.2以5Hz频率报警闪烁“一、学习目标二、相关知识（不打包通信）PRoFIBUS-DP网络可以组建主从MS）通信模式和直接数据交换（DX）通信模式.Il接数据交换（DX）通信模式在工程实际应

17、用中少.主从通信模式是PROFlBUS网络的典型结构.S7-3Ooplc在Prohbus-DP悔络中既可以作为主站,也可以作为从站.打包通信需要遍用系统功能SFC，STEP7提供了两个系统功能SFCIS和SfCI4,SFC15来完成数据的打包，SFCI4来完成数据裤包功能.用于接收发送大于4个字节不打包通信可以直接利用传送指令实现数据的接收发送但是每次最大只能接收发送4个字节。三、项目解决步步骤1.通信的硬件和软件就置步暇2.通信的硬件连接步骤3通信区设过主站输出区（发送区），QBO对应从站输入区（接收区）IB3.主站输入区（接收区）：IB2对应从站输出区（发送区）QB6步骤4.新建项目新建一

18、个项目，命名为“两台P1.C之间DP不打包通伯”，然后插入两个SlMATle300站点。分别将两个SlMATlC300站点由命名为“主站”和“从站步骤5.从站网络组态及参数设置根据实际使用的蔑件配置,通过软件对从站进行硬件组态.注意与硬件模块上面印刷的订货号一致。在SIMAnCManager界面中.双击从站的“硬件”图标，插入导轨Rail,在导轨上1号插槽插入电源模块（PS3O75A）、2号插槽插入CPU模块（CPU314C2DP.V2.6）、3号插槽空闲、4号插槽辅入谕入模块DI16DC24V,5号插槽插入输舟模块DO16*DC24W0.SA.以下操作按照教材迸行。步骤6.财主站进行网络组态

19、及参数设捏步躲7.下载便件组态与网络组态通过PC适配器USB端程电缆，将纲态后的主站、从站的硬件与网络蝴态分别卜戢到对应的P1.C中,卜戢结束后关hiP1.C电源,步骤8,输入/输出地址分配1 .主站MO地址分配.2.从站1/0地址分配.步骤9.输入/输出接城图步聪10.主站和从站通信区地址分配步骤11.隹立符号表步骤12.淄写通信程序根据项目要求、12地址分配和通信区设置编号程序.步骤13.中断处理步骤14.联机调试小结：学生能完成两台S73OOP1.C之间PRoFIBUSDP不打包通信网络殂态、参数设汽、同络编程及调试.序号18周次IS授课形式做中教，做中学授课章节名称项目19两台S7-3

20、00P1.C之间PROFlBUS-DP打包通信教学目的1 .掌握两台S7-300plc之间的Prohbus-DP打包通信的硬件、物件配置2 .掌握两台S7-3P1.C之间的PR。FlBUSDP打包通信的硬件连接3 .挛探两台S7-3()OP1.C之间的PROFIBUS-DP打包通信区设置4 .掌握.两台S7-3OOPI.C之间的PRoFIBUS-DP打包通信网络组态及参数设员5 .掌押两台s7-3ooplc之间的Profibus-DP打包通信编程及调试6 .竽握SFCl5和SFCl4指令的应用教学重点1 .常握两台S7-3(wplc之间的Profibus-DP打包通信区设置2 .掌握两台S7-

21、3(X)PI.C之间的PRQFIBUS-DP打包通信网络组态.zr3 .掌握两台S7-3ooplc之间的Profibus-DP打包通信端程及调试4 .於握SFeI5和SFCM指令的应用教学难点1 .窕两台S7-3OOPI.C之间的PROFIBUS-DP打包通信网络组套及舂数设祖2 .掌握两台S7-3P1.C之间的PRoFlBUSDP打包通信编程及调试3 .乎掘SFCI5和SFCI4指令的应用使用教具编程潺、P1.C、PROFIBUS网络电税、DP头等课外作业课后体会授课主要内容复习上次课内容，引入本次课.9BK*由两台s7-3ooplc如成的Prohblis-DP打包通信中，plc的CPU模块

22、为CPU314C-2DP.行一个是主站,另一个是从站,主站DP地址为2.从站DP地址为3.要求：通过在主站建立受状表，在主站变做表中写入(悔改)24个字节数据，该数据被发送到从站，从站接收到该数据后再把它发送到主站。在主站变埴表中可以看到该24个字节数据。一、学习目标二、相关知识次传送4个字节以上，则采用打包方式通信，打包通信苏娈调用系统功能SFcSTEP7提供了两个系统功能SFC15和SFC14指令来完成数据的打包和解包功能，SFelS指令应用，SFCI4指令应用三、项目解决步步骤I.通侑的极!件和软件也温硬件：I.电源模块（PS3O75A）2个紧凑型S7MX）CPU（CPU314C-2DP

23、.V2.6）2个MMC卡2张输入模块（DII6*DC24V2个输出模块（DO16%DC24V0.SA）2个DIN导轨2根PROHBUS电缴1根DP头2个PC适配器USB编程电缆（用于S7-20ftS7-300S7-4P1.C卜载线）I根装有STEP7娟程软件的计算机（也称编程戏）.软件：STEP7V5.4及以上版本编程软件步骤2,通信的硬件连接确保断电接线。将Profibus电缆与两个DP头连接.将DP头插到两个CPU模块的DP口,因主站与从站上DP头处于阿络终端位置,所以DP头的开关设置为ON,将PC适配涔USB编程电缆的RS485端口插CPU模块的MPlm另一端插在编程器的USB11上.步

24、骤3,通信区设置主站与从站的通信区设置如图74所示。主站输出区（发送区QB8QB31对应从站输入区（接收区）1B3TB26主站输入区（接收区）IB27B25对应从站给出区（发送区）QB6-QB29.步骤4.新隹项日步骤5.从站网络现态及参数设困步骤6.对主站进行网络组态及参数设置步骁7.下裁硬件和通信组态通过PC适配器USB编程电缆，将组态后的主站、从站的硬件和网络祖态分别下JK到相应站的P1.Cj,卜戢结束后关HIP1.C电源步躲8.娘写通信程序步骤9.中断处理步骤10.联机调试小结：学生能够完成两台S7-3（M）PI.C之间的PROFIBUS-DP打包通信网络组态、参数设置、第程及调试序号

25、9周次19授课形式做中教，做巾学授课章节名称项目20两台S7YX)P1.C之间的工业以太网通伯(S7连接)教学目的I.理解工业以太网定义：2.熟悉工业以太网通信介防3.J解帚PNlCPU模块：4.掌握两台S7-3OOPI.C之间的S7连接工业以太网通信硬件与软件配弗5 .掌握两台S7-3P1.C之间的S7连接工业以太网通信硬件连接6 .掌握两分S7-3P1.C之间的S7连接工业以太网通信使件组态及参数设置7 .掌握两台S7-3P1.C之间的S7连接工业以太同通信的编程及调试8 .掌探FHI2(HSEND)发送和FBI3(HRCV)接收指令应用教学重点1 .常押两台S7-3P1.C之间的S7连接

26、工业以太网通信硬件连接2 .掌群两f；S7-3P1.C之间的S7连接工业以太附遹信硬件组态及参数设置3 .掌握两台S7-3P1.C之间的S7连接工业以太冏通信的黎程及调试4 .掌理FBI2(BSEND)发送和FB13(HRCV)接收指令应用教学难点1 .掌理两台S7-3P1.C之间的S7连接工业以太阳通信的编程及网试2 .掌握FBI2(BSEND)发送和FBI3(BRCV)接收指令应用使用教具编程器、P1.C、通信介质等课外作业课后体会授课主要内容复习上次课内容，引入本次课.项目要求，由两台S7-300P1.C组成的工业以太网通信中，P1.C的CPU模块均为CPU314C-2PN/DP.通过C

27、PU集成的PN1.l连接网络.把两分P1.C分别命名为甲站、乙站,采用连接方式为S7连接.要求：在甲站通过变收衣MB80MB83中写入4个字节的数据，例如“1A“、2B”3C、“4D”,然后该数据被发送到乙站，在乙站接收到该数据后通过变附表MB90-MB93中显示该数据，一、学习目标二、相关知识1.工业以太网定义所谓工业以太网般来讲是指技术上与商用以太网兼容,但在产M设计时,在材质的选ffl.产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面满足工业现场需耍的一种以太网.随着以太网技术的发展，它很高的市场占有率,促使工控领域的各大厂商纷纷研发出适合自己工控产品且兼容性强

28、的工业以太网.其中应用G为广泛的工业以太网之是在国西门子公司研发的工业以太网.它提供了开放的、适用于工业环境下各种控制级别的通侑系统.西门子工业以太网基本类型：1()MbPS工业以太睥.100MbpS快闪以太网。2 .工业以太网通信介质西门子工业以太网可以采用双绞线、光纤、无线方式进行通信。3 .四芯双皎线与R.J45接头连接过程4 .带PN口CPl模块外形以CPU3I4C-2PN,DP为例,有两个集成PN接口.个MP1.DP接口，通过软件选择使用MPl接口或者DP接口.5 .FB12(BSICND)发送指令应用?.-RSQCOXE.-REMBRSTATOS.R_ID.-S.l.Jmf5. IB13(BRCV)接收指令应用7.真实S7-300P1.C的以太网下就三、项目解决步骤步1.通信的硬件和软件配置步充2.通信的硬件连接步3.新建项目步骤4.甲站、乙站硬件短态及参数设置步5.组态网络，建立S7连接步H6.下载硬件坦态与参数(弁见以太网下就)步8.变量表调试小结：.学生熟悉工业以太网通信介质。点握四芯双跤畿与RJ45接头连接过程。学生掌握两台S7-3(X)P1.C之间S7连接工业以太阳通信硬件组态、参数设置、编程及圜试,挈提IB12和FB13指令和熟悉FB14和FB15指令