西門子軟件操作及IO口連接課件

西門子軟件操作SIMATIC1.1.1編程軟件的安裝必須使用具有Windows95以上操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)具備下列設(shè)備的一種：一根PC/PPI電纜、一個(gè)插在計(jì)算機(jī)中的CP5511、CP5611通信卡和多點(diǎn)接口MPI電纜、或一塊MPI卡和配套的電纜。最新的STEP7-Micro/WIN編程軟件有V3.2版和V4.0版，讀者可以在西門子的中文網(wǎng)站下載。雙擊STEP7-Micro/WIN編程軟件的安裝程序setup.exe，根據(jù)安裝提示完成安裝。進(jìn)入安裝程序時(shí)選擇英語作為安裝過程中的使用語言完成安裝后，用菜單命令“工具”→“選項(xiàng)”打開“選項(xiàng)”對(duì)話框，在“一般”選項(xiàng)卡中選擇語言為中文，使編程環(huán)境為中文狀態(tài)。1.1軟件安裝及通信1.1.2通信把PC/PPI電纜的“PC”RS-232端連接到計(jì)算機(jī)的RS-232通信口，可以是COM1或COM2中的任一個(gè)；把“PPI”RS-485端連接到PLC的任一RS-485通信口，然后擰緊連接螺釘。設(shè)置PC/PPI電纜上的DIP開關(guān)，選定計(jì)算機(jī)所支持的波特率和楨模式。用DIP的開關(guān)1、2、3設(shè)定波特率（一般默認(rèn)值為9.6kbit/s）。開關(guān)4用來選擇10和11位數(shù)據(jù)傳輸模式。開關(guān)5用于選擇將RS-232口設(shè)置為數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）模式或數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）模式。1.通信連接設(shè)置

2.通信參數(shù)設(shè)置

雙擊指令樹文件夾“通信”中的“設(shè)置PG/PC接口”圖標(biāo)，將出現(xiàn)設(shè)置PG/PC接口的對(duì)話框，可以安裝或刪除通信接口、設(shè)置檢查通信接口參數(shù)等。系統(tǒng)默認(rèn)值設(shè)置為：遠(yuǎn)程設(shè)備站（S7-200）地址為2，通信波特率為9.6kbit/s，采用PC/PPI電纜通信（計(jì)算機(jī)的COM1口），PPI協(xié)議。雙擊“通信”對(duì)話框中的刷新圖標(biāo)，編程軟件將會(huì)自動(dòng)搜索連接在網(wǎng)絡(luò)上的所有S7-200CPU站，并為每一個(gè)搜索到的S7-200建立一個(gè)CPU圖標(biāo)。1.2功能1.2.1基本功能1.2.2外觀1.2.3各部分功能1.2.4系統(tǒng)組態(tài)返回本章首頁1.2.1基本功能程序編輯中的語法檢查功能可以提前避免一些語法和數(shù)據(jù)類型方面的錯(cuò)誤。梯形圖和語句表的錯(cuò)誤檢查結(jié)果如下圖1.2所示。軟件功能的實(shí)現(xiàn)可以在聯(lián)機(jī)工作方式（在線方式）下進(jìn)行，部分功能的實(shí)現(xiàn)也可以在離線工作方式下進(jìn)行。聯(lián)機(jī)方式：有編程軟件的計(jì)算機(jī)或編程器與PLC連接，此時(shí)允許兩者之間作直接的通信。離線方式：有編程軟件的計(jì)算機(jī)或編程器與PLC斷開連接，此時(shí)能完成大部分基本功能。如編程、編譯和調(diào)試程序、系統(tǒng)組態(tài)等。返回本節(jié)1.2.2外觀啟動(dòng)STEP7-Micro/WIN32編程軟件，其主界面外觀如圖1.3所示。界面一般可分以下幾個(gè)區(qū)：菜單條（包含8個(gè)主菜單項(xiàng)）、工具條（快捷按鈕）、導(dǎo)引條（快捷操作窗口）、指令樹（快捷操作窗口）、輸出窗口和用戶窗口（可同時(shí)或分別打開圖中的5個(gè)用戶窗口）。圖1.3編程軟件外觀返回本節(jié)1.2.3各部分功能1.菜單條

2.工具條

3.導(dǎo)引條

4.指令樹

5.交叉索引

6.數(shù)據(jù)塊

7.狀態(tài)圖表8.符號(hào)表9.輸出窗口10.狀態(tài)條11.編程器12.局部變量表返回本節(jié)1.2.4系統(tǒng)組態(tài)1.數(shù)字量輸入濾波

2.模擬量輸入濾波

3.設(shè)置脈沖捕捉

4.輸出表配置

1.數(shù)字量輸入濾波圖1.4設(shè)置數(shù)字輸入濾波2.模擬量輸入濾波圖1.5設(shè)置模擬輸入濾波3.設(shè)置脈沖捕捉設(shè)置脈沖捕捉功能的方法：首先正確設(shè)置輸入濾波器的時(shí)間，使之不能將脈沖濾掉。然后在SystemBlock選項(xiàng)卡中選擇PulseCatchBit選項(xiàng)進(jìn)行對(duì)輸入要求脈沖捕捉的數(shù)字量輸入點(diǎn)進(jìn)行選擇，如圖1.6所示。系統(tǒng)默認(rèn)為所有點(diǎn)都不用脈沖捕捉。圖1.6設(shè)置脈沖捕捉4.輸出表配置圖1.7設(shè)置輸出表（復(fù)制）返回本節(jié)1.3編程1.3.1程序來源

1.3.2編輯程序

返回本章首頁1.3.1程序來源程序文件來源有3個(gè)：打開、上裝和新建。1.打開打開一個(gè)磁盤中已有的程序文件，可用菜單File|Open，在彈出的對(duì)話框中選擇打開的程序文件；也可用工具條中的Open按鈕來完成。圖1.8為一個(gè)打開的在指令樹窗口中的程序結(jié)構(gòu)。圖1.8打開的程序結(jié)構(gòu)2.上裝在已經(jīng)與PLC建立通信的前提下，如果要上裝一個(gè)PLC存儲(chǔ)器中的程序文件，可用菜單File|Upload，也可用工具條中的Upload按鈕來完成。3.新建建立一個(gè)程序文件，可用菜單File|New，在主窗口將顯示新建的程序文件主程序區(qū)；也可用工具條中的New按鈕來完成。圖1.9所示為一個(gè)新建程序文件的指令樹，系統(tǒng)默認(rèn)初始設(shè)置如下。編程需要作以下操作：（1）確定主機(jī)型號(hào)

（2）程序更名

（3）添加一個(gè)子程序

（4）添加一個(gè)中斷程序

（5）編輯程序

圖1.9新建程序的結(jié)構(gòu)（1）確定主機(jī)型號(hào)

確定PLC的型號(hào)：右擊項(xiàng)目圖標(biāo)，在彈出的對(duì)話框中單擊“類型”或用菜單命令“PLC”→“類型”項(xiàng)來選擇PLC的型號(hào)。紅色標(biāo)記“×”表示對(duì)選擇的PLC無效。（2）程序更名

文件更名：對(duì)于新建項(xiàng)目文件，點(diǎn)擊菜單“文件”→“另存為”，在彈出的對(duì)話框中鍵入更改名稱。項(xiàng)目存放在擴(kuò)展名為.mwp的文件中。主程序的默認(rèn)名稱為MAIN，任何項(xiàng)目文件的主程序只要一個(gè)。（3）添加一個(gè)子程序或（4）中斷程序添加子程序或中斷程序：添加子程序（或中斷程序）的方法有3種：一是在指令樹窗口中右擊“程序塊”圖標(biāo)，在彈出的對(duì)話框中單擊“插入子程序”實(shí)現(xiàn)；二是用菜單命令“編輯”→“插入”→“子程序”實(shí)現(xiàn)；三是在編輯窗口右擊編輯區(qū)，選擇“插入”→“子程序”實(shí)現(xiàn)。新生成的子程序或中斷程序根據(jù)已有的數(shù)目，子程序的默認(rèn)名稱為SBRn-，中斷程序的默認(rèn)名稱為INT-n，用戶可以自行更名。（5）編輯程序

選擇程序編輯器

：用菜單命令“工具”→“選項(xiàng)”，在彈出的選項(xiàng)窗口的“一般”選項(xiàng)卡中，可以選擇程序編輯器的類型（STL編輯器、LAD編輯器和FBD編輯器）和語言（中文、英語或德語等），還可以選擇使用SIMATIC指令集或IEC61131-3指令集的編程模式，指令助記符集有國(guó)際（英語）和SIMATIC（德語）兩種。確定程序結(jié)構(gòu)：一般數(shù)字量控制系統(tǒng)只有主程序（OB1），當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大、功能復(fù)雜時(shí)，除了主程序外，可能還有子程序、中斷程序和數(shù)據(jù)塊。1.3.2編輯程序1.輸入編程元件

2.復(fù)雜結(jié)構(gòu)

3.插入和刪除

4.塊操作

5.符號(hào)表

6.局部變量表

7.注釋

8.語言轉(zhuǎn)換

9.編譯

圖1.10程序例1.輸入編程元件方法1：用指令樹窗口中的Instructions所列的一系列指令，雙擊要輸入的指令，再根據(jù)指令的類別將指令分編排在若干子目錄中，如圖1.10所示。方法2：用工具條上的一組編程按鈕，單擊觸點(diǎn)、線圈或指令盒按鈕，從彈出的窗口中從下拉菜單所列出的指令中選擇要輸入的指令單擊即可。按鈕和彈出的窗口下拉菜單如圖1.11和圖1.12所示。

圖1.11編程按鈕

圖1.12下拉菜單上行線右行線輸入線圈插入網(wǎng)絡(luò)下行線左行線輸入觸點(diǎn)輸入指令盒刪除網(wǎng)絡(luò)圖1.13順序輸入元件元件的輸入

編程元件的串聯(lián)時(shí)，輸入和輸出無分叉，從網(wǎng)絡(luò)的開始依次輸入編程元件，每輸入一個(gè)元件，矩形光標(biāo)自動(dòng)移動(dòng)到下一列，“→”為一個(gè)梯級(jí)的開始，表示可以在此繼續(xù)輸入元件。紅色問號(hào)“？？？”表示此處必須有操作數(shù)，點(diǎn)擊新出現(xiàn)的元件上面的紅色問號(hào)“？？？”后，設(shè)置該元件的地址。點(diǎn)擊工具條上帶箭頭的線段，可以在矩形光標(biāo)處生成元件之間的連線。如果想在任意位置添加一個(gè)編程元件，只需要單擊這一位置，將光標(biāo)移到此處，然后輸入編程元件。用工具條上的指令按鈕，可以編輯復(fù)雜結(jié)構(gòu)的梯形圖。如要向上合并一個(gè)觸點(diǎn)，單擊此行下面的編程區(qū)域，在顯示光標(biāo)處輸入觸點(diǎn)，生成新的一行，將光標(biāo)移到要合并的觸點(diǎn)處，單擊上行線按鈕↑，完成向上合并。如果要在一行的某個(gè)元件向下分支，可以將光標(biāo)移到該元件，單擊下行線按鈕↓，然后輸入觸點(diǎn)完成向下合并。添加輸入

2.復(fù)雜結(jié)構(gòu)用工具條中的指令按鈕可編輯復(fù)雜結(jié)構(gòu)的梯形圖，本例中的實(shí)現(xiàn)如圖1.14所示。單擊圖中第一行下方的編程區(qū)域，則在本行下一行的開始處顯示小圖標(biāo)，然后輸入觸點(diǎn)新生成一行。輸入完成后如圖1.15所示，將光標(biāo)移到要合并的觸點(diǎn)處，單擊上行線按鈕即可。圖1.14新生成行圖1.15向上合并3.插入和刪除及塊操作圖1.16插入刪除插入和刪除一行、一列、一個(gè)梯級(jí)、一個(gè)子程序或中斷程序時(shí)，具體操作為：右擊要進(jìn)行操作的位置，選擇“插入”或“刪除”項(xiàng)，彈出子菜單，單擊要插入或刪除的項(xiàng)，然后進(jìn)行編輯。雙擊梯形圖中的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)，或單擊網(wǎng)絡(luò)左邊的區(qū)域，該網(wǎng)絡(luò)的背景變暗，表示選中了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這時(shí)可以用刪除鍵刪除該網(wǎng)絡(luò)，也可以用剪貼板復(fù)制該網(wǎng)絡(luò)，然后將它粘貼到別的網(wǎng)絡(luò)。用光標(biāo)選中梯形圖中某個(gè)編程元件后，可以刪除它，或用剪貼板復(fù)制和粘貼它。4.塊操作利用塊操作對(duì)程序大面積刪除、移動(dòng)、復(fù)制操作十分方便。塊操作包括塊選擇、塊剪切、塊刪除、塊復(fù)制和塊粘貼。這些操作非常簡(jiǎn)單，與一般字處理軟件中的相應(yīng)操作方法完全相同。5.符號(hào)表圖1.17用符號(hào)表編程使用符號(hào)表可將梯形圖中的直接地址編號(hào)用具有實(shí)際意義的符號(hào)代替，使程序更直觀、易懂。有兩種使用方法：在編程時(shí)使用直接地址（如I0.0），然后打開符號(hào)表，編寫與直接地址對(duì)應(yīng)的符號(hào)（如與.I0.0對(duì)應(yīng)的符號(hào)為start），編譯后由軟件自動(dòng)轉(zhuǎn)換名稱?；蛟诰幊虝r(shí)使用符號(hào)名稱，然后打開符號(hào)表，編寫與符號(hào)對(duì)應(yīng)的直接地址，編譯后得到相同的結(jié)果。圖1.18符號(hào)表1.局部變量表圖1.19局部變量表的使用程序中的每個(gè)程序組織單元（POU）都有64KB（字節(jié)）L存儲(chǔ)器組成的局部變量表，用它們來定義有范圍限制的變量，局部變量只有在它被創(chuàng)建的POU中有效。而全局變量在各POU中均有效，只能在符號(hào)表中定義。

設(shè)置全局變量時(shí)，將光標(biāo)移到編輯器的程序編輯區(qū)的上邊緣，向下拖動(dòng)上邊緣，將會(huì)自動(dòng)顯示出局部變量表，此時(shí)可以為子程序和中斷程序設(shè)置局部變量。語句表允許將若干個(gè)獨(dú)立電路對(duì)應(yīng)的語句放在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，但是這樣的語句表不能轉(zhuǎn)換為梯形圖。輸入語句表程序時(shí)，不能使用中文標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，必須使用英文標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。7.注釋梯形圖編輯器中的Networkn表示每個(gè)網(wǎng)絡(luò)或梯級(jí)，同時(shí)又是標(biāo)題欄，可以在此為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)或梯級(jí)加標(biāo)題或必要的注釋說明使程序更加清晰易懂。雙擊Networkn區(qū)域，彈出對(duì)話框，可以在“網(wǎng)絡(luò)題目”文本框中輸入相關(guān)標(biāo)題，在“網(wǎng)絡(luò)注釋”文本框中輸入注釋。8.語言轉(zhuǎn)換

STEP7-Micro/WIN編程軟件可以實(shí)現(xiàn)梯形圖、指令表和功能塊圖三種編程語言（編輯器）的任意切換。方法：選擇菜單View項(xiàng)，然后單擊STL、LAD或FBD便可進(jìn)入對(duì)應(yīng)的編程環(huán)境。或用菜單命令“檢視”→單擊LAD（梯形圖）、STL（指令表）或FBD（功能塊圖），便可以進(jìn)入對(duì)應(yīng)的編程環(huán)境。采用LAD編輯器編程時(shí)，經(jīng)過編譯沒有錯(cuò)誤后，可以轉(zhuǎn)換成STL程序和FBD程序。如果編譯有錯(cuò)誤時(shí)，則無法改變程序模式。而STL只有在嚴(yán)格按照網(wǎng)絡(luò)塊編程的格式下才能切換到LAD，否則無法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。9.編譯完成程序的編輯后，要進(jìn)行程序的傳送，首先要對(duì)程序進(jìn)行編譯，檢查程序有沒有錯(cuò)誤。用菜單命令“PLC”→“編譯”進(jìn)行離線編譯，編譯結(jié)束后在輸出窗口顯示程序的語法錯(cuò)誤的數(shù)量、各條錯(cuò)誤的原因和錯(cuò)誤在程序中的位置。雙擊輸出窗口中的某一條錯(cuò)誤，程序編輯器中的矩形光標(biāo)將會(huì)移到程序中該錯(cuò)誤在的位置。必須改正程序中的所有錯(cuò)誤，編譯成功后才能進(jìn)行下載。PLC應(yīng)處于STOP狀態(tài)，用工具條中的“停止”按鈕，或選擇“PLC”菜單中的“停止”項(xiàng)，可以進(jìn)入STOP狀態(tài)。單擊工具條中的“下載”按鈕，或選擇菜單命令“文件”→“下載”項(xiàng)，將會(huì)出現(xiàn)下載對(duì)話框，用戶可以選擇下載程序塊、數(shù)據(jù)塊和系統(tǒng)塊。單擊“確認(rèn)”按鈕，開始下載信息。下載成功后，確認(rèn)框顯示“下載成功”。10.下載編譯全部編譯上裝下載圖1.20標(biāo)題和注釋對(duì)話框返回本節(jié)1.4調(diào)試及運(yùn)行監(jiān)控1.4.1選擇掃描次數(shù)

1.4.2狀態(tài)圖表監(jiān)控

1.4.3運(yùn)行模式下編輯

1.4.4程序監(jiān)視

返回本章首頁1.4.1選擇掃描次數(shù)1.多次掃描方法：將PLC置于STOP模式。使用菜單命令Debug|MultipleScans來指定執(zhí)行的掃描次數(shù)，然后單擊OK按鈕進(jìn)行監(jiān)視。如圖1.21所示。2.初次掃描將PLC置于STOP模式。然后使用菜單命令Debug|FirstScan進(jìn)行。圖1.21執(zhí)行多次掃描返回本節(jié)1.4.2狀態(tài)圖表監(jiān)控1.使用狀態(tài)圖表在引導(dǎo)條中單擊“狀態(tài)圖”或“視圖”菜單中的“狀態(tài)圖”命令。圖1.22狀態(tài)圖標(biāo)監(jiān)視2.強(qiáng)制指定值

（1）強(qiáng)制范圍

（2）強(qiáng)制一個(gè)值

（3）讀所有強(qiáng)制操作

（4）解除一個(gè)強(qiáng)制操作

（5）解除所有強(qiáng)制操作

1.用狀態(tài)表強(qiáng)制改變數(shù)值在RUN方式且對(duì)控制過程影響較小的情況下，可以對(duì)程序中的某些變量強(qiáng)制性的賦值。在輸入讀取階段，強(qiáng)制值被當(dāng)作輸入讀入；在程序執(zhí)行階段，強(qiáng)制數(shù)據(jù)用于立即讀和立即寫指令指定的I/O點(diǎn)；在通信處理階段，強(qiáng)制值用于通信的讀/寫請(qǐng)求；在修改輸出階段，強(qiáng)制數(shù)據(jù)被當(dāng)作輸出寫入輸出電路。進(jìn)入STOP方式時(shí)，輸出將為強(qiáng)制值，而不是系統(tǒng)塊中設(shè)置的值。通過強(qiáng)制V、M、T或C，可用來模擬邏輯條件；通過強(qiáng)制I/O點(diǎn)，可用來模擬物理?xiàng)l件，這些功能對(duì)調(diào)試程序非常方便。但同時(shí)強(qiáng)制可能導(dǎo)致出現(xiàn)無法預(yù)料的情況，甚至引起事故，所以進(jìn)行強(qiáng)制操作時(shí)要特別注意。全部寫入：完成對(duì)狀態(tài)表中變量的改變后，可用全部寫入功能將所有的改動(dòng)傳送到PLC。執(zhí)行程序時(shí)，修改的數(shù)值可能被改寫成新數(shù)值。物理輸入點(diǎn)不能用此功能改動(dòng)。強(qiáng)制：在狀態(tài)表的地址列中選中一個(gè)操作數(shù)，在“新數(shù)值”列中寫入希望的數(shù)據(jù)，然后按工具條中的“強(qiáng)制”按鈕。一旦使用了強(qiáng)制按鈕，每次掃描都會(huì)將修改的數(shù)值用于該操作數(shù)，直到取消它的強(qiáng)制。被強(qiáng)制的數(shù)值旁邊將顯示鎖定圖標(biāo)。對(duì)單個(gè)操作數(shù)取消強(qiáng)制：選擇一個(gè)被強(qiáng)制的操作數(shù)，然后作取消強(qiáng)制操作，鎖定圖標(biāo)將會(huì)消失。讀取全部強(qiáng)制：執(zhí)行讀取全部強(qiáng)制功能時(shí)，狀態(tài)表中被強(qiáng)制的地址的當(dāng)前值列將在被顯示強(qiáng)制、隱式強(qiáng)制或部分隱式強(qiáng)制的地址處顯示一個(gè)圖標(biāo)。1.4.3運(yùn)行模式下編輯操作步驟（1）選擇菜單Debug|ProgramEditinRUN（2）屏幕彈出警告信息（3）在運(yùn)行模式進(jìn)行下載（4）退出運(yùn)行模式編輯1.4.4程序監(jiān)視1.梯形圖監(jiān)視

2.功能塊圖監(jiān)視

3.語句表監(jiān)視

1.梯形圖監(jiān)視圖1.23梯形圖監(jiān)視1.梯形圖程序的狀態(tài)監(jiān)視

利用三種程序編輯器都可以在PLC運(yùn)行時(shí)監(jiān)視個(gè)元件的執(zhí)行結(jié)果，并可監(jiān)視操作數(shù)的數(shù)值。利用梯形圖編輯器可監(jiān)視在線程序運(yùn)行狀態(tài)。梯形圖中被點(diǎn)亮的元件表示處于接觸狀態(tài)，未被點(diǎn)亮的元件表示處于非接觸狀態(tài)。打開監(jiān)視梯形圖的方法為：一是打開“工具”菜單中的“選項(xiàng)”對(duì)話框，選擇“LAD狀態(tài)”選項(xiàng)，然后選擇一種梯形圖的樣式。梯形圖可選擇的樣式有：指令內(nèi)部顯示地址，外部顯示值；指令外部顯示地址和值；只顯示狀態(tài)值。二是直接打開梯形圖窗口，在工具條中單擊“程序狀態(tài)”按鈕。運(yùn)行程序狀態(tài)狀態(tài)表單次讀取強(qiáng)制取消全部強(qiáng)制內(nèi)容讀取全部強(qiáng)制趨勢(shì)圖停止觸發(fā)暫停暫停趨勢(shì)圖全部寫入取消強(qiáng)制調(diào)試工具欄2.功能塊圖監(jiān)視圖1.24功能塊圖監(jiān)視3.語句表監(jiān)視圖1.25語句表監(jiān)視二、S7-200PLC主機(jī)簡(jiǎn)介

S7-200CPU22X系列產(chǎn)品：

CPU221模塊、CPU222模塊、CPU224模塊、CPU226模塊、CUP226X