2、PLC编程基础回顾（一）：西门子S7-1200/1500基础、TIA Portal项目创建、基本逻辑指令（位逻辑、定时器、计数器）编程实践

各位同学，咱们开始上课。

这一章，我打算带大家快速回顾一下PLC编程的基础。你可能会问：“老师，我们不是要学IPC和PLC协同吗？怎么又回头讲基础？”

嗯，这个问题问得好。我个人的经验是，很多协同项目出问题，根源往往不在通讯协议上，而是PLC侧的逻辑本身就埋了雷。所以，咱们花点时间，把地基夯实了，后面盖楼才稳当。

2.1 西门子S7-1200/1500：选型与硬件认知

先聊聊硬件。S7-1200和S7-1500，这两兄弟是西门子当前的主力。我在项目里经常被问到：“到底选1200还是1500？”

我的建议很简单：

• S7-1200：适合中小型项目，点数不多，逻辑不复杂。比如单机设备、小型产线。性价比高，上手快。
• S7-1500：适合中大型项目，对性能、通讯、冗余有要求。比如大型流水线、过程控制。处理速度快，扩展能力强。

说白了，如果你只是控制几个气缸、几个电机，1200绰绰有余。但如果你要搞一个几十个轴的运动控制，或者跟MES系统做大数据交互，那还是得上1500。

2.2 TIA Portal项目创建：从零开始

好，硬件选好了，咱们打开TIA Portal。我习惯用V17或V18版本，界面清爽，功能也全。

创建一个新项目，步骤其实很简单：

1. 打开TIA Portal，点击“创建新项目”。
2. 输入项目名称，比如“PLC_Basics_Review”。
3. 点击“添加新设备”，选择你手里的PLC型号。比如我选CPU 1214C DC/DC/DC。
4. 系统会自动生成一个机架，你可以在设备组态里添加IO模块。

这里有个小细节，我提醒一下：设备名称和IP地址，一定要在项目一开始就规划好。我曾经见过一个项目，现场十几台PLC，IP地址全是乱的，最后排查通讯问题花了整整两天。你想想看，这多耽误事。

2.3 基本逻辑指令：位逻辑

接下来，咱们进入编程实战。先从最基础的位逻辑开始。

位逻辑，说白了就是处理“0”和“1”的逻辑。在PLC里，就是常开触点、常闭触点、线圈。

• 常开触点（--| |--）：当输入为1时，触点闭合，信号通过。
• 常闭触点（--|/|--）：当输入为0时，触点闭合，信号通过。
• 线圈（--( )--）：输出赋值，将结果写入输出点或中间变量。

举个例子，一个最简单的起保停电路：

// 起保停电路（LAD）
// 启动按钮 I0.0，停止按钮 I0.1，输出 Q0.0
// 网络1：
    I0.0          Q0.0
    --| |----------( )
    |
    Q0.0
    --| |--

这个电路，我相信大家都很熟悉。按下启动，Q0.0自锁；按下停止，Q0.0断开。

但我在项目中遇到过一个问题：如果停止按钮用的是常闭触点，程序里该怎么写？

嗯，这个问题很经典。如果外部接线是常闭，那程序里就要用常开触点来读取。否则逻辑会反。你想想看，是不是这个道理？

2.4 定时器指令：时间控制

定时器，是PLC里最常用的指令之一。西门子S7-1200/1500里，主要有三种：

• TON（接通延时）：输入为1后，延时一段时间，输出才变为1。
• TOF（断开延时）：输入从1变0后，延时一段时间，输出才变为0。
• TP（脉冲定时）：输入触发一个脉冲，输出保持一段时间的高电平。

我个人用得最多的是TON。比如控制一个电机，启动后先等3秒，再打开冷却风扇。代码大概是这样：

// TON定时器示例（SCL）
#myTimer(IN := #startSignal,
         PT := T#3S,
         Q => #fanOn,
         ET => #elapsedTime);

这里，#startSignal是启动信号，#fanOn是风扇输出。定时3秒后，风扇自动打开。

2.5 计数器指令：计数与统计

计数器，用来统计脉冲次数。S7-1200/1500支持CTU（加计数）、CTD（减计数）、CTUD（加减计数）。

我举个例子，产线上需要统计通过的工件数量。每来一个工件，传感器给一个脉冲，计数器加1。当达到设定值（比如100个），就通知机器人来取料。

// CTU加计数器示例（LAD）
// 计数输入 I0.2，复位输入 I0.3，设定值 100
// 网络1：
    I0.2          #myCounter
    --| |----------(CTU)
    |
    I0.3          #myCounter.R
    --| |----------(R)
    |
    #myCounter.Q  Q0.1
    --| |----------( )

当#myCounter的计数值达到100时，Q0.1输出1，通知机器人取料。复位信号I0.3为1时，计数器清零。

这里有个小技巧：计数器的设定值，我建议用变量而不是常量。这样，如果工艺要求变了，比如从100个改成120个，直接在HMI上改变量就行，不用重新下载程序。是不是方便很多？

2.6 综合小实践：一个简单的启停+计时+计数逻辑

好，咱们把刚才学的串起来，做一个简单的小程序。

场景：一个传送带，按下启动按钮，传送带运行。每通过一个工件，计数器加1。当通过10个工件后，传送带自动停止，并亮起指示灯。

// 主程序（OB1）
// 网络1：起保停控制传送带
    "StartBtn"      "StopBtn"      "Conveyor"
    --| |------------|/|------------( )
    |
    "Conveyor"
    --| |--

// 网络2：工件计数（使用CTU）
    "Sensor"        "Count_Workpiece"
    --| |------------(CTU)
    |
    "ResetCount"    "Count_Workpiece".R
    --| |------------(R)
    |
    "Count_Workpiece".Q  "FullLight"
    --| |----------------( )

// 网络3：满10个后停止传送带
    "FullLight"     "Conveyor"
    --| |------------(R)
    |
    "FullLight"     "StartBtn"
    --| |------------(R)  // 复位启动信号，防止重启

这个程序很简单，但很实用。我在调试一个小型包装线时，就用过类似的逻辑。当时客户要求每10个一包，用这个逻辑，配合一个气缸推料，完美解决问题。

好了，这一章的内容就到这里。咱们回顾了S7-1200/1500的选型、TIA Portal的项目创建，以及位逻辑、定时器、计数器的基础编程。这些内容虽然基础，但非常重要。下一章，咱们会继续深入，聊聊更复杂的数据类型和程序结构。

记住，基础不牢，地动山摇。多动手，多练习，有问题随时问我。

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