西门子系统培训(s7-300、wincc、modbus)

1、LOGO西门子自动控制系统简介西门子自动控制系统简介-S7-300 / WINCCXx项目Page 2Xx项目系统自动控制简介西门子PLCS7-300(PLC)组态和使用西门子HMIWINCC(HMI)组态和使用通信的应用v 本脱硝项目使用西门子自动控制系统，下层硬件使用西门子中小型本脱硝项目使用西门子自动控制系统，下层硬件使用西门子中小型PLC S7-PLC S7-300300，上层人机界面使用西门子公司产品，上层人机界面使用西门子公司产品WINCC 7.0WINCC 7.0。v 工程实设操作员（兼工程师）站一台、控制站一台，网线连接，工程实设操作员（兼工程师）站一台、控制站一台，网线连接，

2、TCPIPTCPIP协议。协议。v 结构：结构：Page 3WINCC 7.0S7-300系统简介硬件：硬件： S7-300PLC为中小型模块化为中小型模块化PLC。分为：分为：CPU（中央处理单元）（中央处理单元） PS（电源模块）（电源模块） SM（信号模块）（信号模块） FM（功能模块）（功能模块）-本项目未用本项目未用 CP（通信处理模块）（通信处理模块） IM（接口模块）（接口模块）Page 4S7-300(PLC)组态和使用S7-300(PLC)组态和使用Page 5S7-300S7-300没有背板，模块安装在没有背板，模块安装在DINDIN导轨上，通过导轨上，通过U U型的总线连

3、接器型的总线连接器连接。连接。硬件安装硬件安装S7-300(PLC)组态和使用Page 6S7-300S7-300使用使用STEP-7STEP-7软件组态。安装完软件后，点击图标软件组态。安装完软件后，点击图标 进进入工程管理器。入工程管理器。组态软件组态软件S7-300(PLC)组态和使用Page 7所有针对所有针对PLCPLC的组态工作都是在的组态工作都是在STEP7STEP7组态管理器中进行的，包括硬组态管理器中进行的，包括硬件组态、程序设计、通信组态等。件组态、程序设计、通信组态等。硬件组态：硬件组态与实际硬件安装基本相同，同时要定义设备的硬件组态：硬件组态与实际硬件安装基本相同，同时

4、要定义设备的网址、网址、MPIMPI地址的基本参数。地址的基本参数。S7-300(PLC)组态和使用Page 8西门子信号模块为西门子信号模块为SM3XXSM3XX，AIAI模块为模块为SM331SM331，AO:SM332;DI:SM321AO:SM332;DI:SM321，DO:SM322;DO:SM322;硬件组态时对硬件组态时对AIAI模块、模块、AOAO模块的组态应注意指明信号类模块的组态应注意指明信号类型，同时，型，同时，AIAI模块上有量程卡，需要与组态中一致。模块上有量程卡，需要与组态中一致。S7-300(PLC)组态和使用Page 9硬件组态完毕后，要进行编译，下装。（也可以

5、组态完成后和程序硬件组态完毕后，要进行编译，下装。（也可以组态完成后和程序一起下装，但一定要先编译）；至此，硬件组态结束。一起下装，但一定要先编译）；至此，硬件组态结束。S7-300(PLC)组态和使用Page 10程序的组态：程序的组态：STEP7STEP7中逻辑的组态是以中逻辑的组态是以“块块”的形式进行的。的形式进行的。块的分类：块的分类：OB OB 组织块，组织块，PLCPLC每次自动循环调用的或中断时调用的。每次自动循环调用的或中断时调用的。 类似于主程序。比如类似于主程序。比如OB1OB1，主循环，主循环，PLCPLC每循环一此就调用它一次。每循环一此就调用它一次。OB35OB35

6、：每：每xxmsxxms调用一次。调用一次。OB100OB100：PLCPLC上电时调用一次；上电时调用一次；OB121OB121程序程序错误中断调用。错误中断调用。 FB FB 功能块，类似于子程序，需要传递参数，有独立的功能块，类似于子程序，需要传递参数，有独立的 背景数据块。静态数据放入背景数据块，调用结束不丢失，下次调背景数据块。静态数据放入背景数据块，调用结束不丢失，下次调用时数据可直接取用。比如说做流量的累积。用时数据可直接取用。比如说做流量的累积。 FC FC 功能，类似于子程序，需要传递参数，每次调用结功能，类似于子程序，需要传递参数，每次调用结束后数据清零。束后数据清零。 D

7、B DB 数据块，分为常规数据块和背景数据块。通用数据数据块，分为常规数据块和背景数据块。通用数据块每个程序都可以存取数据。背景数据块和块每个程序都可以存取数据。背景数据块和FBFB联合使用，仅存放联合使用，仅存放FBFB的背景数据。的背景数据。 S7-300(PLC)组态和使用Page 11Page 12S7-300(PLC)组态和使用西门子程序中预定义了一些功能和功能块，用来执行一定的功能。西门子程序中预定义了一些功能和功能块，用来执行一定的功能。这些预定义的功能块处在于程序库中。可直接调用，比如说对于模这些预定义的功能块处在于程序库中。可直接调用，比如说对于模拟量的输入输出，可以直接调用

8、拟量的输入输出，可以直接调用FC105FC105和和FC106FC106进行工程量的转换。进行工程量的转换。S7-300(PLC)组态和使用Page 13当硬件组态完毕后，建议不要急于程序的编写，先把硬件地址符当硬件组态完毕后，建议不要急于程序的编写，先把硬件地址符号化，比如，号化，比如，I0.0I0.0是是SM321SM321第一个通道地址，表示现场某设备的运第一个通道地址，表示现场某设备的运行状态，在程序中可以直接调用行状态，在程序中可以直接调用I0.0I0.0编程，但这样做容易混乱，编程，但这样做容易混乱，也使程序的可读性变差。编程前打开符号表，为每一个有用的地也使程序的可读性变差。编程

9、前打开符号表，为每一个有用的地址写入符号。址写入符号。S7-300(PLC)组态和使用除在符号表中编辑标签符号外，也可以在硬件组态时，写入对应硬件通道的符号。Page 14S7-300(PLC)组态和使用Page 15 当然，除硬件地址外，中间变量和数据块中变量也同样应指定符号地址和注释（数据块仅将数据块名符号化即可）。 这样，编程不容易出错，可读性也好。S7-300(PLC)组态和使用Page 16 编程完毕后要把程序下装PLC，如果是新工程，建议所有程序块编写完成后一起下装PLC（包括硬件组态）； 下装前，先定义下装接口：打开STEP7工程管理器选项设置PG/PC接口；S7-300(PLC

10、)组态和使用 接口定义好以后，选中站点SIMATIC 300（1），点击下装按钮，可以将硬件组态，程序，系统数据全部下装至PLC。注意：下载硬件组态会停PLC；逻辑修改，添加，下装不会引起PLC停机。Page 17S7-300(PLC)组态和使用Page 18PLC的调试：如果现场有硬件，可以使用硬件PLC进行实际调试，但往往编程时，手边并无PLC硬件，可使用STEP7中的仿真软件进行PLCSIM，此软件集成在STEP7工程管理器中，但要单独安装。S7-300(PLC)组态和使用Page 19用变量表的形式调试和强制变量；S7-300(PLC)组态和使用 STEP7提供的免费编程语言有LAD,

11、STL,FBD。其他语言需要单独安装并授权。这些语言不再详细说明，可以看相关手册。 PLC组态大体如此。Page 20WINCC(HMI)组态和使用WinCC 西门子视窗控制中心SIMATIC WinCC (Windows Control Center )是在计算机上对PLC控制的运行设备进行状态监控的软件，是PC上的监控软件。 运利该软件，可以动画监视现场设备的运行状况，监视相应的运行参数，以及更改、设置系统的运行数据。 WINCC作为通用的上位机监控软件，并不仅限于连接西门子PLC，通过安装相应驱动，WINCC可连接各种工业控制器。 WINCC项目可以在STEP7中插入OS站的形式存在，但

12、WINCC的使用不依赖于STEP7。 WINCC(HMI)组态和使用Page 22WINCC(HMI)组态和使用Page 23 安装驱动并定义变量 首先定义驱动，以本工程为例，使用TCP/IP。WINCC(HMI)组态和使用Page 24定义变量 以本工程为例，由于工程是集成在STEP7中的，变量不用单独定义，而是要从STEP7中传递过来。1、在STEP7中的符号表中设置监视变量（打小旗）。点击操作员监控后，生成绿色小旗标志，表示在传递变量时，该值被传递至wincc。WINCC(HMI)组态和使用Page 252、在需要的数据块中设置监视变量（打小旗）。在属性中写入s7_m_c,数值中写入tr

13、ue。表明该变量被传递。WINCC(HMI)组态和使用Page 262、传递变量 在OS（ENG)点击右键-编译-下一步完成。WINCC(HMI)组态和使用Page 27Page 28WINCC(HMI)组态和使用编译后可在变量列表中看见传递过来的变量。Page 29WINCC(HMI)组态和使用图形编辑图形的编辑是在图形编辑器中进行。WINCC(HMI)组态和使用Page 30基本的图形组态：1、输入输出域（用于标签值得显示和输入）WINCC(HMI)组态和使用Page 31基本的图形组态：2、图形动态特性和交互特性对象属性包括 属性和事件 属性包括对象的几何、颜色、样式、闪烁等。事件包括鼠

14、标键盘的动作。属性动作包括：动态对话框、C、VBS、变量； 事件的动作有三类：直接连接、C、VBS；WINCC(HMI)组态和使用Page 32属性：动态对话框属性：C动作WINCC(HMI)组态和使用Page 33事件：直接连接WINCC(HMI)组态和使用Page 34报警记录 报警：在报警记录中添加；加入模拟量报警和数字量报警；添加报警标签、报警值，还要添加报警说明的消息文本等。 画面报警条使用报警控件。WINCC(HMI)组态和使用Page 35变量记录趋势 变量归档：历史库，用以记录变量历史数值。添加时使用归档向导添加，模拟量和数字量不要在一个向导内添加，可生成两个过程归档文件，一个

15、模拟量的，一个数字量的。WINCC(HMI)组态和使用Page 36 WINCC功能比较强大，支持C语言和VBS脚本语言，通过这些语言可实现各种复杂的画面应用；但WINCC又提供了易用的一面，即使不会这些语言，一样可以完成足够使用的各种画面组态。 以上是WINCC的简介，推荐两本学习用书： 深入浅出WINCC V6 西门子WinCC V7基础与应用 可以到西门子网站上下载相关文档，手册；都是免费的。里面有一些视频教学资料，也可以参考。MODBUS通信通信Page 37 西门子 SIMATIC S7系列串行通讯模板主要包括 CP340、CP341、CP440-1、CP441-1/2、以及 ET2

16、00S的 1SI 3964/ASCII、1SI MODBUS/USS等模块，它们支持的通讯协议主要有 ASCII、RK512、3964(R)、MODBUS Master、MODBUS Slave以及其他可加载的协议等，SIMATIC S7系列串行通信模板及各自所支持的通信协议的对应关系如下表： 本工程使用CP341-1，作为MODBUS-Slave。MODBUS通信通信Page 38 CP341进行 MODBUS协议通信时需要有 Dongle的支持。在使用之前先将 Dongle安装在 CP341模块的背面的 Dongle插槽中：MODBUS通信通信CP341使用15针D型连接头。本工程CP34

17、1模块安装在主机架第4位。MODBUS通信通信Page 40硬件组态：在硬件组态之前，先要安装MODBUS_SLAVE驱动。安装的软件有两个：1、 2、安装顺序：先装Setup_PtP_V5111,然后再装Modbus-Slave319在硬件组态之前，先要安装MODBUS_SLAVE驱动。安装的软件有两个：1、 2、安装顺序：先装Setup_PtP_V5111,然后再装Modbus-Slave319双击CP341MODBUS通信通信Page 411、属性选项卡所有值都为默认值，不做改变； 双击CP341模板，点击 Parameter.，配置 CP341参数。MODBUS通信通信1、在下拉菜单中

18、选择MODBUS Slave，前面安装的两个软件就是安装的这个协议。2、双击信封标志ProtocelMODBUS通信通信2、双击 Protocol下的信封图标后，配置 MODBUS Slave参数，点击MODBUS-Slave方案页。 1、地址：202、停止位：13、校验位：无4、波特率：9.6kb/sMODBUS通信通信2、FC01，05，15页，对应MODBUS的0区：0 xxxx 1、00001-00201对应PLC中的M0.0-M25.7。2、0区数据可读可写。MODBUS通信通信2、FC02页，对应MODBUS的1区：1xxxx；本工程没有使用这一区。 MODBUS通信通信2、FC03、06、16页，对应MODBUS的4区：4xxxx；1、4区对应PLC中的DB51数据块。2、4区数据可读可写，本工程仅用于接收DCS发送数据。MODBUS通信通信4、FC04，对应MODBUS的3区：3xxxx；1、3区对应PLC中的DB50数据块。2、3区数据只读，本工程用于向DCS发送数据。MODBUS通信通信5、Limits用于定义限制值。与