电气控制与PLC应用技术教案 认识可编程控制器

1、电气控制与plc应用技术项目二、认识可编程序控制器一、教学目的1、掌握可编程控制器的基本知识；2、熟悉plc的结构、工作特点及编程基础；3、了解s7-200编程软件及plc系统的技术文件编写方法。二、教学内容任务一：了解可编程序控制器；任务二：认识s7-200系列plc；任务三：s7-200系列plc的内部资源及寻址方式；任务四：s7-200编程软件使用。三、教学重点和难点 重点：plc的结构及工作方式； 难点：plc的工作方式。四、教学方法多媒体以及实训相结合的教学方法。任务一 了解可编程序控制器一、工作任务可编程控制器即programmable logic controller，简称plc

2、。本任务通过一个plc的实际应用案例介绍，使得学生对plc控制有一个总体的认识。（本任务以西门子公司的s7-200plc为例，介绍plc控制系统。）二、plc的应用案例1、电机单向起停的继电-接触控制系统图2-1-1继电接触控制电气原理图2、plc梯形图 图2-1-2转换成plc梯形图的形状3、plc硬件接线原理图 图2-1-3 plc硬件接线图4、plc接线示意图图2-1-4 plc硬件接线示意图通过上述案例我们可以看出，plc在继电接触控制系统中用来替代控制柜的主要功能。由此，继电接触控制的 “硬逻辑”将有plc的软件来实现（“软逻辑”）。三、相关知识1、plc的相关常识1）plc的产生美

3、国通用汽车公司(gm公司) 1968年提出了研制新型控制装置的十项指标，其主要内容如下：(1) 编程简单，可在现场修改和调试程序；(2) 价格便宜，性价比高于继电器控制系统；(3) 可靠性高于继电器控制系统；(4) 体积小于有继电器控制柜的体积，能耗少；(5) 能与计算机系统数据通信；(6) 输入量是交流115 v电压信号（美国电网电压是110v）；(7) 输出量是交流115 v电压信号、输出电流在2 a以上，能直接驱动电磁阀等；(8) 具有灵活的扩展能力；(9) 硬件维护方便，采用插入式模块结构；(10) 用户存储器容量至少在4 kb以上。1969年，美国数字设备公司（dec公司）首先研制成

4、功第一台可编程控制器 pdp14。接着，美国 modicon公司也开发出可编程控制器084。1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制成了日本第一台可编程控制器 dsc8；1973年，西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器；我国从1974年也开始研制可编程控制器，1977 年开始工业应用。1980年正式将可编程序控制器命名为pc(programmable controller)，常将可编程序控制器简称为plc。 2）发展方向(1).产品规模向大、小两个方向发展(2). plc 向过程控制渗透与发展(3).plc 加强了通信功能(4).新器件和模块不断推出(5).编程工具丰富多样，功能不

5、断提高，编程语言趋向标准化(6).发展容错技术总结以上内容，目前plc主要发展方向为：大容量、大型化、高速度；专用化、小型化、低成本；网络化、集成化。图2-1-4大型plc应用示意图3）plc应用plc 在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、娱乐等各行各业。其主要功能有： 开关逻辑和顺序控制 模拟控制 （a/d和d/a控制） 定时/计数控制 步进控制 运动控制 数据处理 通信联网4）plc和其它控制技术比较（1）继电器控制与plc控制比较相同点不同点1）符号基本类似2）结构形式基本相同3）输入、输出逻辑关系基本一致1）组成器件不同2）触

6、点情况不同3）工作电流不同4）接线方式不同5）工作方式不同（2）plc与单片机控制系统的区别单片机控制系统具有结构简单、使用方便、价格便宜等优点，一般用于数据采集和工业控制。但由于单片机不是专门针对工业现场的自动化控制而设计的，因此与plc相比有一下缺点。 不如plc容易掌握 单片机一般要用机器指令或其助记符编程，这就要求设计人员具有一定的计算机硬件和软件知识，对于只熟悉机电控制的技术人员来说，需要一段时间的学习才能掌握。plc本身是微机系统，提供给用户使用的是电控人员熟悉的梯形图语言，使用的术语仍然是“继电器”一类的术语，大部分指令与继电器触头的串联、并联、串并联、并串联等相对应，这就使熟悉

7、机电控制的工程人员一目了然。对于使用者来说，不必去关心微机的一些技术问题，而只要用较短的时间去熟悉plc的指令系统及操作方法，才能应用到工业现场。 不如plc使用简单 用单片机来实现自动控制，一般要在输入输出接口上做大量的工作。例如要考虑现场也单片机的连接、接口的扩展、输入输出信号的处理、接口工作方式等问题，出了要设计控制程序，还要在单片机的外围做很多软件和硬件方面的工作，调试起来也比较麻烦。而plc的i/o口已经做好，输入接口可以与输出信号直接连线，非常方便；输出接口具有一定的驱动能力，例如继电器输出，其输出触头容量可达220v、2a。且i/o均有光耦合环节，抗干扰能力强。 不如plc可靠

8、用单片机作工作控制，突然问题就是抗干扰能力差。而plc是专门应用于工业现场的自动控制装置，在系统硬件和软件上都采取了抗干扰措施。例如光电耦合、自诊断、多个cpu并行操作、冗余控制技术等。当然plc在数据采集、数据处理等方面不如单片机。总之，plc用于工业控制，稳定可靠，抗干扰能力强，使用方便，但单片机的统一性和适应性较强。从以上plc和微机及单片机的区别比较可以看出：随着plc功能的不断增强，越来越多地采用了微机技术，而单片机也为了适应用户需要，向提高可靠性、耐用性和便于维修方向发展，两者相互渗透，使plc与单片机的差异越来越小，两者的界限也越来越模糊。今后plc与单片机将继续共存。在一个控制

9、系统中，使plc集中在功能控制上,使mc集中在信息处理上，两者相辅相成，共同发展。（3） plc与集散系统的区别 plc是由继电器控制逻辑发展而来的，而集散系统（tdcs）是由回路仪表控制发展来的。但两者的发展均与计算机控制技术有关。 早期的plc在开关量控制、顺序控制方面有一定优势，而集散系统在回路调节模拟量控制方面有一定优势。今天，两者相互渗透、互为补充。plc与tdcs的差别已不明显，它们都能构成复杂的分级控制。从趋势来看，两者的归宿和统一将是全分布式计算机。5）plc的结构、分类及其特点（1）结构硬件系统cpu、存储器、总线、i/o口、通信接口、编程器电源扩展设备软件系统plc的系统程

10、序有三种类型： 系统管理程序 用户程序编辑和指令解释程序 标准子程序与调用管理程序用户程序： 梯形图 语句表 逻辑符号图 功能表图 高级语言 系统程序用户程序编程器存 储 器输入口cpu输出口通信口系 统 总 线电源软件系统基本单元硬件系统图2-1-5 plc结构示意图（2）分类按其点数和功能分为： 超小型机：i/o点数为64点以内，内存容量为2561000字节 小型机：i/o点数为64256，内存容量为13.6k字节，如s7-200 中型机：i/o点数为2561024，内存容量为3.613k字节，如s7-300 大型机：i/o点数为1024以上，内存容量为13k字节以上，如s7-400按其结

11、构分为：整体式和模块式两种。图2-1-6 s7-200整体式plc的外形图图2-1-7 模块式plc的外形图（3）可编程序控制器的特点 可靠性高，抗干扰能力强； 通用性强，使用方便； 采用模块化结构，使系统组合灵活方便； 编程语言简单、易学，便于掌握； 系统设计周期短； 对生产工艺改变适应性强； 安装简单、调试方便、维护工作量小。2、可编程序控制器的硬件plc的硬件电路主要包括以下几个部分：中央处理器（cpu）、存储器、输入输出接口、电源、外部设备。（1）中央处理器（cpu）（2）cpu模块中的存储器存储器分类与特点：ram、rom、eprom、eeprom（3）基本i/o接口电路它是cpu与

12、i/o设备之间的联接部件。i/o接口电路一般采用光电耦合电路，减少电磁干扰，提高plc可靠性。（4）输入电路输入接口接受输入设备（如：按钮、行程开关、传感器等）的控制信号。 （a） （b）（c）图2-1-8 plc输入接口电路（5）输出电路输出接口将主机处理过的结果通过输出电路驱动输出设备（如：指示灯、电磁阀、接触器等）。继电器输出电路图2-1-9 plc继电器输出电路晶体管、场效应管输出电路图2-1-9 plc晶体管输出电路图2-1-10 plc场效应管输出电路图2-1-10 plc晶闸管输出电路3、plc的工作原理1）plc的等效电路plc可以分为输入部分、逻辑部分和输出部分组成。图2-1

13、-11plc等效电路（1）输入部分：它收集并保存被控对象实际运行的数据和信息。例如，它收集来自被控制对象上的各种开关信息或操作台上的操作命令等。（2）逻辑部分：处理输入部分所取得的信息，并按照被控对象实际的动作要求做出反映。（3）输出部分：提供正在被控制的许多装置中，哪几个设备需要实时操作处理。plc的主要逻辑部件继电器逻辑定时器逻辑计数器逻辑触发器逻辑数据寄存器plc的编程语言梯形图编程（ladder）语句表编程（statement list）功能图编程（function block）2）plc的工作方式plc一次扫描的过程，包括读输入、执行程序、处理通讯请求、执行cpu自诊断、写输出共五个

14、阶段，其所需时间称为一个工作周期（或扫描周期）。执行cpu自诊断写输出处理通讯请求执行程序一个扫描周期读输入8图2-1-12 plc工作方式示意图plc的扫描周期与用户程序的长短和该plc的扫描速度紧密相关。3）plc的工作过程plc运行时，cpu对存于用户存储器中的程序，按指令步顺序作周期性的循环扫描。plc的扫描过程：图2-1-13 plc扫描过程示意图（1）输入采样阶段plc以扫描方式顺序读入输入端子的通断状态（on/off），并写入相应的输入状态寄存器中，即刷新输入，接着转入程序执行阶段。（2）程序执行阶段plc按先左后右，自上而下的顺序对每条指令进行扫描，并将相应的运算和处理结果写入

15、输出状态寄存器中。（3）输出刷新阶段在所有指令执行完毕后，输出状态寄存器的通断状态转写入输出锁成器中，驱动相应的输出设备，产生plc的实际输出。经过以上三个阶段，plc完成一个扫描周期。并且不断循环下去。用一句话概括： “顺序扫描、不断循环”。4、plc的主要技术性能1）i/o点数这是一项重要技术指标。它是指plc的外部输入和输出端子数。小型机有几十个点，而大型机超过千点。2）用户程序存储容量指plc存储用户程序的多少。程序指令按 “步” 存储，一 “步” 占一个地址单元，一个地址单元占两个字节，如：一个内存容量为1000步的plc，其内存为2k字节。3）扫描速度指扫描1000步用户程序所需的

16、时间，单位为ms/千步，或s/步。4）i/o信号的传递过程v10.0q0.0读写读写q0.0i0.0输入映像寄存器输出元件映像寄存器输出锁存器输出端子输入端子输入电路输出电路图2-1-14 plc i/o信号的传递过程5）plc输入输出响应的滞后现象从plc的输入端有一个输入信号发生变化，到plc输出端对该变化做出响应，需要一段响应时间i/o刷新i/o刷新执行指令/其他处理扫描时间plc输入触点输入滤波输出锁存器输出触点执行指令/其他处理扫描时间输入on延时输出on延时i/o响应时间图2-1-15 plc i/o响应的滞后现象四、plc控制系统的一般设计步骤1、 plc系统设备选型1）确定pl

17、c 控制系统的规模依据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。可分为大、中、小三种规模。小规模plc控制系统:单机或者小规模生产过程，控制过程主要是条件、顺序控制，以开关量为主，并且i/o点数小于128点。一般选用微型plc,如siemens s7-200等。中等规模plc控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制，i/o点数在128512点之间。应该选用具有模拟量控制、pid控制等功能的plc，如siemens s7-300等。大规模plc控制系统:生产过程是大规模过程控制、dcs系统和工厂自动化网络控制，i/o点数在512点以上。应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数

18、运算的高档plc,如siemens s7-400等,再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。2）确定plc i/o 点的类型根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行i/o点数和i/o点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型（小、中、大型机器）。根据plc输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及plc输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备，plc输

19、出端采用继电器输出或者固态继电器输出；各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。3）确定plc编程工具（1） 一般的手持编程器编程。（2） 图形编程器编程（3） 计算机加plc软件包编程2、plc控制系统的设计1）plc控制系统的硬件设计注意抗干扰问题：隔离：由于电网中的高频干扰主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1:1超隔离变压器，并将中性点经电容接地。屏蔽：一般采用金属外壳屏蔽，将plc系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐射干扰。布线：强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采

20、用双绞线屏蔽电缆。2）plc 控制系统的软件设计3）plc控制系统程序的调试任务二 认识s7-200系列plc 一、工作任务1、认识simatic - s7家族；2、了解s7-200的结构及各部分的作用。二、相关知识1、simatic - s7家族 logo!s7-300c中/ 大 型 high-end range/medium ranges7- 400中/ 小型low-end ranges7- 300通用逻辑模块 s7-200微 型 plcs7- 2002、s7-200s7-200系列plc可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器

21、、文本显示器等。1）s7-200基本单元的外形2）基本单元s7-200系列plc中可提供4种不同的基本型号的8种cpu供选择使用，其输入输出点数的分配见表2-2：表2-2 s7-200系列plc中cpu22x的基本单元型号输入点输出点可带扩展模块数s7-200cpu22164s7-200cpu222862个扩展模块78路数字量i/o点或10路模拟量i/o点s7-200cpu22414107个扩展模块168路数字量i/o点或35路模拟量i/o点s7-200cpu22624162个扩展模块248路数字量i/o点或35路模拟量i/o点s7-200cpu226xm24162个扩展模块248路数字量i/

22、o点或35路模拟量i/o点3）扩展单元s7-200系列plc主要有6种扩展单元，它本身没有cpu，只能与基本单元相连接使用，用于扩展i/o点数，s7-200系列plc扩展单元型号及输入输出点数的分配如表2-3所示。表2-3 s7-200系列plc扩展单元型号及输入输出点数类型型号输入点输出点数字量扩展模块em2218无em222无8em2234/8/164/8/16模拟量扩展模块em2313无em232无2em235314）编程器plc在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入plc中，在调试过程中，进行监控和故障检测。s7-200系列plc可

23、采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，s7-200系列plc的专用编程软件为step7-micro/win。5）程序存储卡为了保证程序及重要参数的安全，一般小型plc设有外接eeprom卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入plc，也可将plc内的程序及重要参数传到外接eeprom卡盒内作为备份。程序存储卡eeprom有6es 7291

24、-8gc00-0xa0和6es 7291-8gd00-0xa0两种，程序容量分别为8k和16k程序步。6）写入器写入器的功能是实现plc和eprom之间的程序传送，是将plc中ram区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将plc中程序存储卡中的程序通过写入器传送到ram区。7）文本显示器文本显示器td200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法，最多可显示80条信息，每条信息最多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示，并可以随时修改。td200面板上的8个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储

25、器位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断。任务三 s7-200系列plc的内部资源及寻址方式一、工作任务1、了解s7-200系列plc的内部资源及其器件编号2、了解s7-200存储器的数据类型与寻址方式二、相关知识1、s7-200系列plc的内部资源（注意器件编号的范围）1）软元件软元件是plc内部具有一定功能的器件，这些器件由电子电路和寄存器及存储器单元等组成。2）软元件介绍（1）输入继电器（i）输入继电器一般都有一个plc的输入端子与之对应，它用于接收外部开关信号。外部的开关信号闭合，则输入继电器的线圈得电，在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。（2）输出继电器（q）输出

26、继电器一般有一个plc上的输出端子与之对应。当通过程序使输出继电器线圈得电时，plc上的输出端开关闭合，它可以作为控制外部负载的开关信号，同时在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。（3）通用辅助继电器（m）通用辅助继电器的作用和继电器控制系统中的中间继电器相同，它在plc中没有输入/输出端子与之对应，因此它的触点不能驱动外部负载。（4）特殊继电器（sm）有些辅助继电器具有特殊功能或用来存储系统的状态变量、控制参数和信息，我们称其为特殊继电器。特殊存储器位sm0.0该位始终为1sm0.1首次扫描时为1sm0.2保持数据丢失时为1sm0.3开机进入run时为1一个扫描周期sm0.4时钟脉冲:30s

27、闭合/30s断开sm0.5时钟脉冲:0.5s闭合/0.5s断开sm0.6时钟脉冲:闭合1个扫描周期/断开1个扫描周期sm0.7开关放置在run位置时为1sm1.0操作结果=0sm1.1结果溢出或非法值sm1.2结果为负数sm1.3被0除sm1.4超出表范围sm1.5空表sm1.6bcd到二进制转换出错sm1.7asc到十六进制转换出错（5）变量存储器（v）变量存储器用来存储变量。它可以存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果，也可以使用变量存储器来保存与工序或任务相关的其它数据。（6）局部变量存储器（l）局部变量存储器用来存放局部变量。局部变量与变量存储器所存储的全局变量十分相似，主要区别在于

28、全局变量是全局有效的，而局部变量是局部有效的。（7）顺序控制继电器（s）有些plc中也把顺序控制继电器称为状态器。顺序控制继电器用在顺序控制或步进控制中。（8）定时器定时器是plc中重要的编程元件，是累计时间增量的内部器件。cpu221/cpu222/cpu224/cpu226定时器256个（0255）保持型延时接通定时器1mst0、t64保持型延时接通定时器10mst1t4、t65t68保持型延时接通定时器100mst5t31、t69t95延时接通/断开定时器1mst32、t96延时接通/断开定时器10mst33t36、t97t100延时接通/断开定时器100mst37t63、t101t25

29、5（9）计数器（c）计数器用来累计输入脉冲的个数，经常用来对产品进行计数或进行特定功能的编程。（10）模拟量输入映像寄存器（ai）、模拟量输出映像寄存器（aq）模拟量输入电路用以实现模拟量/数字量（a/d）之间的转换，而模拟量输出电路用以实现数字量/模拟量（d/a）之间的转换。（11）高速计数器（hc）一般计数器的计数频率受扫描周期的影响，不能太高。而高速计数器可累计比cpu的扫描速度更快的事件。以用来存放运算数据、中间数据和结果。（12）累加器（ac）2、s7-200存储器的数据类型与寻址方式1）数据类型布尔型、整型和实型。2）常用的单位位、字节、字和双字等。3）寻址方式寻址分三种：立即寻址

30、、直接寻址、间接寻址。（1）立即寻址在一条指令中，如果操作码后面的操作数就是操作码所需要的具体数据，这种指令的寻址方式就叫立即寻址。（2）直接寻址在一条指令中，如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的形式出现的，这种指令的寻址方式就叫直接寻址。（3）间接寻址在一条指令中，如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的地址形式出现的，这种指令的寻址方式就叫间接寻址。3、s7-200端子接线cpu 224xp(dc/dc/dc)外部电路接线电路图任务四 s7-200编程软件使用一、工作任务1、了解 s7-200系列编程软件2、掌握 s7-200系列编程软件的使用二、相关知识1、编程软件系统概述ste

31、p 7-micro/win 32是在windows平台上运行的simatic s7-200 plc编程软件，该软件简单、易学，并且能够很容易的解决复杂的自动化任务。 1）系统要求 操作系统：windows 95、windows 98、windows me、windows 2000或windows xp。 计算机硬件配置：586以上兼容机，内存64mb以上，vga显示器，至少500mb以上硬盘空间，windows支持的鼠标。 通信电缆：pc/ppi电缆（或使用一个通信处理器卡），用于计算机与plc连接。 以太网通信：网卡、tcp/ip协议、winsock2（可下载）2）软件安装step 7-mi

32、cro/win 32编程软件在一张光盘上，用户可按以下步骤安装：（1） 将光盘插入光盘驱动器；（2） 系统自动进入安装向导，或在安装目录中双击setup.exe，进入安装向导； （3） 按照安装向导完成软件的安装。 3）硬件连接目前s7-200及以上的plc大多采用pc/ppi电缆直接与个人计算机相连。单台plc与计算机的连接或通信，只需要一根 pc/ppi电缆。在连接时，首先需要设置pc/ppi电缆上的dip开关，该开关上的1、2、3位用于设定波特率、4、5位置0。4）参数设置安装完软件并且连接好硬件之后，可以按照下面的步骤设置参数：（1） 在step 7-micro/win 32运行后单击

33、通信图标或从菜单中选择“查看”中选择选项“组件”中的“通信”，则会出现一个通信对话框，单击“刷新”。（2） 在对话框中双击pc/ppi电缆的图标，将出现pg/pc接口的对话框。（3） 单击properties按钮，将出现接口属性对话框。检查各参数的属性是否正确。其中通信波特率默认值为9600波特，网络地址默认值为0。2、编程软件（micro/win）的使用方法simatic s7-200系列plc编程软件是在计算机（pc机）中编写plc程序的平台。1）软件安装步骤按照提示，单击下一步microwin32光盘双击stupmicrowin_v320_sp1 语言选择，只选中文按照提示，单击下一步中

34、文汉化2）计算机中编写好的程序如何进入plcpc/ppidip开关用于设定波特率 和通信模式（1）建立在线连接前几步如果都顺利完成，则可以建立与simatic s7-200 cpu的在线联系，步骤如下： 在step 7-micro/win 32下，单击通信图标或从菜单中选择“查看”中选择选项“组件”中的“通信”，则会出现一个通信建立结果对话框，显示是否连接了cpu主机。 双击通信建立对话框中的刷新图标，step 7-micro/win 32将检查所连接的所有s7-200 cpu站，并为每个站建立一个cpu图标。 双击要进行通信的站，在通信建立对话框中可以显示所选站的通信参数。 （2）建立修改p

35、lc通信参数如果建立了计算机和plc的在线联系，就可利用软件检查、设置和修改plc的通信参数。步骤如下： 单击引导条中的系统块图标或从主菜单中选择“查看”菜单中的“系统块”选项，将出现系统块对话框。 单击“通信端口”选项卡。检查各参数，认为无误单击确认。如果需要修改某些参数，可以先进行有关的修改，然后单击“应用”按钮，再单击确认后退出。 单击工具条中的下载图标，即可把修改后的参数下载到plc主机。3）step 7-micro/win 32软件功能（1）编程软件的功能介绍step 7-micro/win 32是在windows平台上运行的simatic s7-200 plc编程开发工具，它具有强

36、大的扩展功能。 基本功能在离线（脱机）方式下可以实现对程序的编辑、编译、调试和系统组态；在线方式下可通过联机通信的方式上传和下载用户程序及组态数据，编辑和修改用户程序，而且还可以直接对plc进行各种操作；支持il、lad、fbd三种编程语言，并且可以在三者之间随时切换；在编辑过程中具有简单的语法检查功能，它能够在程序错误行处加上红色曲线进行标注，利用此功能可以避免语法和数据类型的错误；具有文档管理和密码保护等功能； 其它功能运动控制：s7-200提供有开环运动控制的三种方式：u 脉宽调制（pwm）：内置于s7-200，用于速度、位置或占空比控制；u 脉冲串输出（pto）：内置于s7-200，用

37、于速度和位置控制；u em253位控模块：用于速度和位置控制的附加模块。（2）创建调制解调模块程序使用em241调制解调模块可以将s7-200直接连到一个模拟电话线上，并且支持s7-200与step 7-micro/win 32的通讯。（3）uss协议指令库step 7-micro/win 32指令库，该指令库包括预先组态好的子程序和中断程序，这些子程序和中断程序都是专门为通过uss协议与驱动通讯而设计的。（4）modbus从站协议指令使用modbus从站协议指令，用户可以将s7-200组态作为modbus rtu从站与modbus主站通讯。 （5）使用配方step 7-micro/win 3

38、2软件中提供了配方向导程序来帮助用户组织配方和定义配方。配方存放在存储卡中，而不是plc中。（6）使用数据归档step 7-micro/win 32提供数据归档向导，将过程测量数据存入存储卡中。（7）pid自整定和pid整定控制面板s7-200 plc已经支持pid自整定功能，step 7-micro/win 32中也添加了pid整定控制面板。4）窗口组件及功能启动step 7-micro/win 32编程软件，其主界面如图2-4所示。（1）操作栏显示编程特性的按钮控制群组如下：“视图”选择该类别，显示程序块、符号表，状态图，数据块，系统块，交叉参考及通讯显示按钮控制等。“工具”选择该类别，显

39、示指令向导、文本显示向导、位置控制向导、em 253控制面板和调制解调器扩展向导的按钮控制等。图2-4 step 7micro/win 32窗口组件（2）指令树提供所有项目对象和为当前程序编辑器（lad、fbd或stl）提供的所有指令的树型视图。（3）交叉引用窗口当我们希望了解程序中是否已经使用和在何处使用某一符号名或存储区赋值时，可使用“交叉引用”表。“交叉引用”列表识别在程序中使用的全部操作数，并指出pou、网络或行位置以及每次使用的操作数指令上下文。（4）数据块/数据窗口该窗口可以设置和修改变量存储区内各种类型存储区的一个或多个变量值，并可以加注释加以说明，允许用户显示和编辑数据块内容。

40、（5）状态表窗口状态表窗口允许将程序输入、输出或将变量置入图表中，以便追踪其状态。在状态表窗口中可以建立多个状态图，以便从程序的不同部分监视组件。每个状态图在状态图窗口中有自己的标签。（6）符号表全局变量表窗口允许用户分配和编辑全局符号 。用户可以建立多个符号表。 （7）输出窗口该窗口用来显示程序编译的结果信息。 （8）状态条提供在step 7-micro/win 32中操作时的操作状态信息。（9）程序编译器包含用于该项目的编辑器（lad、fbd或stl）的局部变量表和程序视图。（10）局部变量表每个程序块都对应一个局部变量，在带有参数的子程序调用中，参数的传递就是通过局部变量表进行的。（11

41、）主菜单条同其它基于windows系统的软件一样，位于窗口最上方的就是step 7micro/win 32的主菜单。它包括8个主菜单选项，这些菜单包含了通常情况下控制编程软件运行的命令，并通过使用鼠标或键击执行操作。用户可以定制“工具”菜单，在该菜单中增加自己的工具。（12）工具条工具条是一种代替命令或下拉菜单的便利工具，通常是为最常用的step 7-micro/win 32操作提供便利的鼠标访问。 3、程序编程1）程序文件操作（1）新建项目双击step 7-micro/win 32图标，或从“开始”菜单选择simaticstep 7 micro/win，启动应用程序，会打开一个新step 7

42、-micro/win 32项目。可以单击工具条中的“新建”按钮或者使用“文件”菜单中的“新建”命令来新建一个工程文件，此时在主窗口中将显示新建程序文件的主程序区。新建的程序文件以“项目?（cpu221）”命名。用户可以根据实际需要对其进行修改：确定cpu主机型号具体方法如下：右击“cpu221 rel 0.1.10”图标，在弹出的命令中选择类型”，或者用菜单命令plc中的类型来选择cpu型号。通过选择plc类型，可以帮助执行指令和参数检查，防止在建立程序时发生错误。程序更名在项目中所有的程序都可以修改名称，通过右键单击各个程序图标，在弹出的对话中选择重命名，则可以修改程序名称。添加子程序或中断

43、程序右键单击程序块图标，选择“插入/子程序”或“插入/中断程序”即可添加一个新的子程序或中断程序。编辑程序双击想要编辑的程序的图标，即可显示该程序的编辑窗口。（2）打开现有的项目从step 7-micro/win 32中，使用文件菜单，选择下列选项之一，完成项目的打开。（3）编辑程序前应注意的事项 定制工作区 设置通讯 根据plc类型进行范围检查2）编辑程序在使用step 7-micro/win 32编程软件中，有3种编程语言可供使用，它们是梯形图编程lad、功能块图编程fbd以及语句表编程stl。 （1）输入编程元件在step 7-micro/win 32编程软件中，编程元件的输入方法有2种

44、：方法1：从指令树中双击或者拖放方法2：工具条按钮（2）在lad中构造简单、串联和并联网络的规则在lad编程中，必须遵循一定的规则，才能减少程序的错误。放置触点的规则：每个网络必须以一个触点开始，但网络不能以触点终止。放置线圈的规则：网络不能以线圈开始，线圈用于终止逻辑网络。一个网络可有若干个线圈，但要求线圈位于该特定网络的并行分支上。放置方框的规则：如果方框有eno，使能位扩充至方框外，这意味着用户可以在方框后放置更多的指令。网络尺寸限制：用户可以将程序编辑器窗口视作划分为单元格的网格。在网格中，一个单独的网络最多能垂直扩充32个单元格或水平扩充32个单元。 （3）在lad中输入操作数当用户

45、在lad中输入一条指令时，参数开始用问号表示，例如（?.?）或（?）。问号表示参数未赋值。 （4）在lad中输入程序注解lad编辑器中共有四个注释级别，它们是： 项目组件注释 网络标题 网络注释 项目组件属性（5）在lad中编辑程序元素剪切、复制、粘贴或删除多个网络通过拖曳鼠标或使用shift键和up（向上）、down（向下）箭头键，用户可以选择多个相邻的网络，用于剪切、复制、粘贴或删除选项。 剪切、复制、粘贴项目元件将鼠标移到指令树或编辑器标签上，然后单击鼠标右键。由弹出菜单中选取“复制”命令，以复制整个项目部件。编辑单元格、指令、地址和网络当单击程序编辑器中的空单元格时，会出现一个方框，显示已经选择的单元格。用户可以使用鼠标右键单击弹出菜单在空单元格中粘贴一个选项，或在该位置插入一个新行、列、垂直线或网络。（6）如何使用查找替换和转入功能使用查找/替换和转入功能，能够方便快捷的对程序中的元件、参数以及网络等进行查看、编辑和修改。（7）使用符号表使用符号表，可以将直接地址编号用具有实际意