《PLC编程与应用技术》教案 第2课 认识西门子S7-1200 PLC.docx

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课题

认识西门子S7-1200PLC

课时

2课时（90min）

教学目标

知识目标：

（1）了解西门子S7-1200PLC的特点和编程语言

（2）了解西门子S7-1200PLC的硬件系统和开发软件

能力目标：

（1）能够完成西门子S7-1200PLC的安装和接线

（2）能够正确安装和使用TIA博途软件

素质目标：

养成崇尚技艺、求实创新的职业品质

教学重难点

教学重点：S7-1200PLC的特点、编程语言、硬件系统、开发软件

教学难点：S7-1200PLC的编程语言和硬件系统

教学方法

问答法、讨论法、讲授法、实践法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

课前任务

【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，完成课前任务

请同学们上网查找，目前PLC的编程语言有哪些，总结其各自的优势。

【学生】完成课前任务

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】班干部报请假人员及原因

问题导入

【教师】讲解“任务引入”的相关内容（详见教材），并提出以下问题：

请同学们根据上次课中提到的S7-1200PLC，总结S7-1200PLC有哪些特点？

【学生】思考、举手回答

传授新知

【教师】讲解S7-1200PLC的特点、编程语言、硬件系统和开发软件

一、S7-1200PLC概述

?【教师】介绍S7-1200PLC的特点、编程语言

1．S7-1200PLC的特点

S7-1200PLC作为西门子公司在小型PLC领域的主打产品，吸纳了S7-200PLC和S7-300PLC的优点，将逻辑控制、人机接口和网络控制等功能集成于一体，可满足小型独立离散控制系统处理复杂控制任务的需求。S7-1200PLC的主要特点如下。

1）集成了PROFINET接口

S7-1200PLC集成的PROFINET接口用于编程、HMI通信和PLC之间的通信。此外，PROFINET接口还支持使用开放以太网协议的第三方设备。该接口带有一个具有自动交叉网线功能的RJ-45连接器，可提供10/100Mbit/s的数据传输速率，且支持以下协议：TCP/IP、ISO-on-TCP和S7通信。

2）集成技术强

S7-1200PLC具有进行计算和测量、闭环回路控制、运动控制的集成技术，是一个功能非常强大的系统，可以完成多种类型的自动化任务。

3）存储器容量大

S7-1200PLC为用户程序和用户数据提供了高达150KB的工作内存，同时还提供了高达4MB的集成装载内存和10KB的掉电保持内存。

SIMATIC存储卡是一种由西门子预先格式化的SD存储卡，是可选件，可用于转移程序，也可用于存储其他文件或更新系统固件。

4）组态灵活

通过简单的组态，S7-1200PLC通过对输入和输出映像寄存器的读写操作，可以实现主从架构的分布式I/O应用。

5）通信方便

S7-1200PLC提供了各种各样的通信选项以满足网络通信的要求，可支持的通信协议有I-Device、PROFINET、PROFIBUS、USS通信、AS-i、ModbusRTU等，可实现远距离控制通信、点对点通信。

2．S7-1200PLC的编程语言

?【教师】多媒体观看“S7-1200PLC编程基础知识”视频（详见教材），让学生了解数据类型、地址区、寻址方式等相关知识

PLC有5种编程语言，包括梯形图（LAD）、语句表（STL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）、结构文本（ST）等。其中，S7-1200PLC使用的编程语言只有梯形图和功能块图两种。

1）梯形图

梯形图是一种图形编程语言，它使用基于电路图的表示方法。梯形图与继电器电路图相似，很容易被技术人员理解和掌握。在梯形图中，程序由一个或多个程序段构成，每个程序段由左、右两条垂直线之间的触点、线圈和功能块有序组合而成。

?【教师】多媒体展示“S7-1200PLC的梯形图程序”图片（详见教材），并讲解

在梯形图程序中，左、右垂直线称为左、右母线，触点表示逻辑输入条件，如开关、按钮和寄存器等；线圈通常表示逻辑输出结果，用来控制外部的指示灯、接触器、电磁阀和寄存器等；功能块包括定时器、计数器及数学运算等。

用梯形图编写程序时，应遵循以下规则。

（1）梯形图常采用程序段结构。清晰的程序段结构有利于程序的调试，编译时能够明确指出错误语句所在的程序段，且不增加程序的长度。

（2）梯形图必须遵循顺序执行的原则，即从左到右、从上到下执行，每行都是从左母线开始，到右母线结束。

（3）触点不能放在线圈的右侧，且不能与右母线直接相连。

（4）线圈不允许串联，且同一个编号的线圈不能多次使用。

?提示

PLC循