西门子PLC配合组态王怎么样？西门子1200实例讲解！实用编程教程

本示例通过一个简单的计数器程序说明相关硬件和软件的配置和简单使用。

组态王编写的人机界面可以控制并监测PLC的寄存器状态。左上角的按钮可以控制M0.0的关断，从而可以控制计数器的复位，计数器可以对左下角的按钮按下次数进行计数，计数值可以直接显示，也可以通过仪表显示。

硬件配置方法：我们选用的通信方式是基于以太网卡的TCP/IP协议通信

所以，我们直接使用网线将S7-1200和配置有网卡的计算机的以太网接口相连

TIA Portal与S7-1200的软件配置

1 使用博途组态S7-1200并编写程序，编写完成之后编译并下载

2 PLC与组态王通过以太网的方式通信的设置：

A、确认计算机中安装有以太网卡,并与PLC 连接到同一网络中（直接通过网线直连）。

B、通过编程软件设定IP地址和子网掩码，并下传到PLC中如IP地址(192.168.0.1)、子网掩码(255.255.255.0)。

C、为计算机设定IP地址和子网掩码，如IP地址(192.168.0.110)、子网掩码(255.255.255.0)。

D、使用ping 命令，保证能ping 到PLC 站。

3 PG/PC 接口配置，通信测试，以检查运行组态王的计算机是否和PLC正常通信

4 测试正常之后，即可在组态王开发项目

1 编写程序并下载

计算机与S7 1200PLC之间的通信是基于以太网卡的TCP/IP协议通信，我们可以查看组态的PLC设备的TCP/IP地址，默认为192.168.0.1，

编写、编译并下载程序

编写、编译并下载程序

在右侧的指令窗口中可以拖入进基本指令

编写、编译并下载程序，编写好的程序如下图：

可在PLC变量表里面为变量命名

在线监控可在线监控PLC寄存器状态

2 PLC与组态王通过以太网的方式通信的设置：

1、确认计算机中安装有以太网卡,并与PLC连接到同一网络中（直接通过网线直连）。

2、通过编程软件设定IP地址和子网掩码，并下传到PLC中如IP地址(192.168.0.1)、子网掩码(255.255.255.0)。 此步骤已经在博途中组态PLC的过程中完成了，通过PLC属性查看以太网地址。

3、为计算机设定IP地址和子网掩码，如IP地址(192.168.0.110)、子网掩码(255.255.255.0)。

这里以Win7系统为例

打开网络共享中心，双击更改适配器选项

修改IP地址

修改IP地址

4、使用ping 命令，保证能ping 到PLC 站。

在开始菜单“搜索程序和文件”中输入 cmd 指令，进入DOS命令窗口

在DOS 界面中输入命令：ping 192.168.0.110

然后回车。注意：在ping 和地址之间有一个空格，如下图所示。

观察DOS 界面中的ping 指令返回值。如包括time=1ms 或time<1ms 及TTL 等于某个数值，

且Lost=0，即ping 指令返回值正常，表明以太网连接正常。如下图所示。

如果连接不正常，可能如下图所示，ping 指令返回值显示timed out 或Lost 值不为0，

表示本机IP 地址和目标IP 地址连接不通，建议检查一下连接线缆及两台计算机的IP 地址设置。

（3）PG/PC 接口配置，通信测试，以检查运行组态王的计算机是否和PLC正常通信

1.打开Set PG/PC Interface。

在操作系统中点击“Start”菜单，打开“Control Panel”选项，在控制面板中，选中“大图标”显示，即可找到Set PG/PC Interface，如图。双击打开。

如图，在 Access Point of the Application（应用程序访问点）的下拉列表中选择 <Add/delete>，输入名称。

在 Interface Parameter Assignment Used 中点选Realtek PCIe FE Family Controller.TCPIP.1（注意：应根据运行计算机实际工作的网卡名进行选择，务必选择不带Auto 的），然后Access Point of the Application 内显示“CP-TCPIP - Realtek PCIe FE Family Controller.TCPIP.1 即可。

（4）通信测试，以检查运行组态王的计算机是否和PLC正常通信

我们的通信方式是TCP/IP，在组态王中定义的IO设备应该使用TCP/IP协议

注意设备地址的填写，冒号前面是我们在博途组态的PLC的地址，冒号后面为S1200的默认槽号，为0。为：192.168.0.1:0

通信测试，以检查运行组态王的计算机是否和PLC正常通信

然后使用组态王KingVIEW 6.55组态人机界面

（1）定义I/O设备：前面在测试设备的过程中，我们已经定义好了IO设备，此处略去

（2）定义I/O变量

根据程序，选择需要检测和控制的寄存器变量，在组态王数据词典中定义相应的IO变量。

先为复位开关M0.0建立一个IO变量

我们为其他寄存器定义好的I/O变量如下图：

其中，变量USB_Com用来显示组态王与PLC的通信状态，以帮助我们判断是否通信正常。

关闭（0）表示通信正常，打开（1）表示通信异常，也可以自行更改。或者可以在组态王的产品帮助文档中输入CommErr以查看使用说明。

全部建立好的变量如下图：

（3）新建并组态画面

现为复位开关M0.0以及计数M0.1组态开关按钮

现为复位开关M0.0关联PLC的M0.0

现为复位开关M0.0关联动作：鼠标按下时接通，弹起时断开。

同理我们为M0.1关联它的变量以及动作。

组态一个指示灯关联输出Q0.2，以便直观地观察复位状态

组态好的按钮和指示灯可以通过颜色显示状态之外，还可以通过工具箱的文本用“打开”或者“关闭”的文本标识状态。

为建立好的文本关联变量

使用同样的方法为按钮M0.1以及指示灯Q0.2建立文本并关联变量。

同时，我们再建立一个文本，关联计数器的计数值，以便在人机界面中查看计数值。

同时，我们也可以从图库中选取一个仪表，用刻度显示计数值。

此外，我们再建立一个文本并关联通信状态变量USB_Com，以便我们在人机界面运行时可以判断通信是否正常。

（4）保存并运行组态好的人机界面

可同时打开博图的在线监控，组态王的人机界面有指令时，博途也可以同时监测到寄存器的状态变化

西门子1200PLC模拟量测温案例，看完新手也会使用功能指令

一、任务目标

该任务是功能指令应用案例，使用功能指令有助于我们理清编程思路。本任务使用了标准化及缩放指令，在实际应用中这两个指令应用非常广泛。本任务除了指令的解读之外，还涉及模拟量相关知识。

本任务要求读者掌握以下几个内容：

1.模拟量与数字量的关系

2.温度传感器的接线

3.模拟量与实际物理量的转换

4.标准化指令和缩放指令的使用

二、任务描述

如图3-5-1所示此温度传感器可采集车间温度，传感器（DC0-10V）把测量的数据反馈给PLC，PLC可通过计算得到实际的温度值，以便于在HMI上显示：

图3-5-1 温度采集示意图

三、相关知识

本案例需要了解的知识有模拟量的概念;模拟量与数字量的基本转换关系；温度传感器的接线；涉及编程主要掌握的是标准化及缩放指令的使用。

01、 模拟量控制简介

（1）在工业控制中，某些输入量（温度、压力、液位、流量等）是连续变化的模拟量信号，某些被控对象也需模拟信号控制，因此要求PLC有处理模拟信号的能力。PLC内部执行的均为数字量，因此模拟量处理需要完成有两方面任务：一是将模拟量转换成数字量（A/D转换）；二是将数字量转换为模拟量（D/A转换）。

（2）模拟量处理过程如图3-5-2所示。这个过程主要分为以下几个阶段：

图3-5-2 模拟量处理过程

①模拟量信号的采集，由传感器来完成。传感器将非电信号（如温度、压力、液位等）转换成电信号。

注意：此时的信号为非标准信号。

②非标准信号转换成标准信号，此项任务由变送器来完成。传感器输出的非标准电信号输送给变送器，经变送器将非标准电信号转化成标准电信号。根据国际标准，标准信号分为电压型和电流型两种类型。电压型的标准信号DC0-10V和0-5V等；电流型的标准型号为DC0-20MA和DC4-20MA。

③A/D转换。变送器将其输出的标准信号传送给模拟量输入扩展模块后，模拟量输入扩展模块将模拟量信号转化为数字量信号。

02、 温度传感器接线

（1）变送器信号的选择：

①电压型变送器的选用：早期的变送器大多为电压输出型，即测量信号转换成0-5V或0-10V电压输出。这是运算放大器直接输出，信号功率小于0.05W，通过A/D转换电路转换成数字信号供S7-1200PLC读取、控制。但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合，电压输出型变送器的使用受到了极大限制，暴露了抗干扰能力较差、线路损耗导致精度降低等缺点；所以电压信号一般只使用与短距离传输。

②电流型变送的选用：当现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大时，如果用电压信号远传，电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒电流信号远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流将不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度；所以一般远距离传输用的都是电流信号。

（2）温度变送器及传感器，如图3-5-3：

图3-5-3 温度变送器及传感器

（3）变送器的类型及接线

变送器分为四线制、三线制、二线制接线法。这里讨论的“线制”，是以传感器或仪表变送器是否需要外供电源来区别的，而并不是指模块需要几根线或该变送器有几根输出信号线。以下介绍三线制电压型变送器接线方法如图3-5-4：

图3-5-4 温度变送器接线

03、 模拟量与数字量的转换

在实际的工程项目中，读者往往采集温度、压力、流量等信号，那么在程序中如何处理这些模拟量信号呢？换句话说编写模拟量程序的目的是什么呢？编写模拟量程序的目的是将模拟量转换成对应的数字量，最终将数字量转换成工程量（物理量）。

模拟量转换为工程量分为单极性和双极性两种。双极性的-27648对应工程量的最小值，27648对应工程量的最大值。

单极性模拟量分为两种，即4-20mA和0-10V、0-20mA。

（1）第一种为4-20mA,是带有偏移量的。

因为4mA为总量的20%，而20mA转换为数字量为27648，所以4mA对应的数字量为5530。模拟量转换为数字量是S7-1200PLC完成的，读者要在程序中将这些数值转换为工程量。

（2）第二种是没有偏移量的

没有偏移量的是如0-10V、0-20mA等模拟量，27648对应最大工程量，0对应工程量的最小值。

（3）模拟量信号（0-10V、0-5V或0-20mA）在S7-1200PLC CPU内部用0-27648的数值表示（4-20mA对应5530-27648），这两者之间有一定的数学关系，如图3-5-5

图3-5-5 模拟量信号与数字量曲线

04、 标准化指令和缩放指令

（1）标准化指令（NORM_X）

NORM_X指令：使用“NORM_X”指令，可将输入VALUE中变量的值映射到线性标尺对其标准化。使用参数MIN和MAX定义输入VALUE值范围的限值：

注意：可以从指令框“<???>”下拉列表中选择该指令的数据类型。

标准化指令的计算公式是：OUT= (VALUE - MIN) / (MAX - MIN)，其中 (0.0 <= OUT <= 1.0)，计算原理如图3-5-6

图3-5-6 标准化指令公式对应计算原理图

用一个例子来说明标准化指令（NORM_X）的使用，梯形图如图3-5-7所示：

当I0.0闭合激活标准化指令，要标准化的VALUE存储在MW10中，VALUE的范围是0-27648，将VALUE标准化的输出范围是0.0-1.0。假设MW10中是13824，那么MD12中的标准化的结果是0.5。

图3-5-7 标准化指令示例

（2）缩放指令（SCALE_X）

SCALE_X指令：使用“SCALE_X”指令，可将输入VALUE的值映射到指定的值范围来对其缩放。当执行缩放指令时，输入VALUE的浮点值会缩放到有参数MIN和MAX定义的值范围。缩放结果为整数，存储在OUT输出中。缩放指令参数见下表：

注意：可以从指令框“<???>”下拉列表中选择该指令的数据类型。

缩放指令的计算公式是：OUT= VALUE (MAX - MIN) + MIN，其中 (0.0 <= VALUE <= 1.0)，计算原理如图3-5-8；

用一个例子来说明标准化指令（NORM_X）的使用，梯形图如图3-5-8所示，当I0.0闭合激活标准化指令，要标准化的VALUE存储在MD16中，VALUE的范围是0-27648，将VALUE标准化的输出范围是0-27648。假设MD10中是0.5，那么MW20中的标准化的结果是13824。

图3-5-8 缩放指令示例

四、任务实施

本任务的实施步骤主要分为PLC接线、IO地址分配以及程序设计思路：

01、 IO地址分配

输入地址

说明

温度显示地址

说明

IW64

模拟量输入

MD24

温度显示

02、 程序设计思路

1）使用标准化指令，把采集过来的模拟量值进行标准化，标准化后的范围值在0.0-1.0之间。

2）再使用缩放指令，把标准化后的数值进行缩放，缩放后的范围值在温度传感器量程（-50.0-200.0℃）范围之间。

03、 程序设计

五、经验与总结

1、模拟量的换算，主要是要理解模拟量与数字量之间的关系。

2、在本任务中，主要使用的是标准化和缩放指令进行模拟量采集换算，换算的时候要注意数字量及工程量数值的填写，以免换算错误。

3、在上述例子中，温度传感器的量程为-50℃-200℃，所以在缩放指令中需要正确填写数值。

4、如果现场有多个温度传感器，可以使用带参数子程序的方式编写更加方便。

5、如果现场的传感器是4-20mA电流输出的，那么在标准化指令中的MIN管脚填写的数值应该是5530，而不是0。

（技成培训网原创，作者：郭彪，未经授权不得转载，违者必究）

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