西门子软件操作及IO口连接课件

西门子软件操作SIMATIC1.1.1编程软件的安装必须使用具有Windows95以上操作系统的计算机具备下列设备的一种：一根PC/PPI电缆、一个插在计算机中的CP5511、CP5611通信卡和多点接口MPI电缆、或一块MPI卡和配套的电缆。最新的STEP7-Micro/WIN编程软件有V3.2版和V4.0版，读者可以在西门子的中文网站下载。双击STEP7-Micro/WIN编程软件的安装程序setup.exe，根据安装提示完成安装。进入安装程序时选择英语作为安装过程中的使用语言完成安装后，用菜单命令“工具”→“选项”打开“选项”对话框，在“一般”选项卡中选择语言为中文，使编程环境为中文状态。1.1软件安装及通信1.1.2通信把PC/PPI电缆的“PC”RS-232端连接到计算机的RS-232通信口，可以是COM1或COM2中的任一个；把“PPI”RS-485端连接到PLC的任一RS-485通信口，然后拧紧连接螺钉。设置PC/PPI电缆上的DIP开关，选定计算机所支持的波特率和桢模式。用DIP的开关1、2、3设定波特率（一般默认值为9.6kbit/s）。开关4用来选择10和11位数据传输模式。开关5用于选择将RS-232口设置为数据通信设备（DCE）模式或数据终端设备（DTE）模式。1.通信连接设置

2.通信参数设置

双击指令树文件夹“通信”中的“设置PG/PC接口”图标，将出现设置PG/PC接口的对话框，可以安装或删除通信接口、设置检查通信接口参数等。系统默认值设置为：远程设备站（S7-200）地址为2，通信波特率为9.6kbit/s，采用PC/PPI电缆通信（计算机的COM1口），PPI协议。双击“通信”对话框中的刷新图标，编程软件将会自动搜索连接在网络上的所有S7-200CPU站，并为每一个搜索到的S7-200建立一个CPU图标。1.2功能1.2.1基本功能1.2.2外观1.2.3各部分功能1.2.4系统组态返回本章首页1.2.1基本功能程序编辑中的语法检查功能可以提前避免一些语法和数据类型方面的错误。梯形图和语句表的错误检查结果如下图1.2所示。软件功能的实现可以在联机工作方式（在线方式）下进行，部分功能的实现也可以在离线工作方式下进行。联机方式：有编程软件的计算机或编程器与PLC连接，此时允许两者之间作直接的通信。离线方式：有编程软件的计算机或编程器与PLC断开连接，此时能完成大部分基本功能。如编程、编译和调试程序、系统组态等。返回本节1.2.2外观启动STEP7-Micro/WIN32编程软件，其主界面外观如图1.3所示。界面一般可分以下几个区：菜单条（包含8个主菜单项）、工具条（快捷按钮）、导引条（快捷操作窗口）、指令树（快捷操作窗口）、输出窗口和用户窗口（可同时或分别打开图中的5个用户窗口）。图1.3编程软件外观返回本节1.2.3各部分功能1.菜单条

2.工具条

3.导引条

4.指令树

5.交叉索引

6.数据块

7.状态图表8.符号表9.输出窗口10.状态条11.编程器12.局部变量表返回本节1.2.4系统组态1.数字量输入滤波

2.模拟量输入滤波

3.设置脉冲捕捉

4.输出表配置

1.数字量输入滤波图1.4设置数字输入滤波2.模拟量输入滤波图1.5设置模拟输入滤波3.设置脉冲捕捉设置脉冲捕捉功能的方法：首先正确设置输入滤波器的时间，使之不能将脉冲滤掉。然后在SystemBlock选项卡中选择PulseCatchBit选项进行对输入要求脉冲捕捉的数字量输入点进行选择，如图1.6所示。系统默认为所有点都不用脉冲捕捉。图1.6设置脉冲捕捉4.输出表配置图1.7设置输出表（复制）返回本节1.3编程1.3.1程序来源

1.3.2编辑程序

返回本章首页1.3.1程序来源程序文件来源有3个：打开、上装和新建。1.打开打开一个磁盘中已有的程序文件，可用菜单File|Open，在弹出的对话框中选择打开的程序文件；也可用工具条中的Open按钮来完成。图1.8为一个打开的在指令树窗口中的程序结构。图1.8打开的程序结构2.上装在已经与PLC建立通信的前提下，如果要上装一个PLC存储器中的程序文件，可用菜单File|Upload，也可用工具条中的Upload按钮来完成。3.新建建立一个程序文件，可用菜单File|New，在主窗口将显示新建的程序文件主程序区；也可用工具条中的New按钮来完成。图1.9所示为一个新建程序文件的指令树，系统默认初始设置如下。编程需要作以下操作：（1）确定主机型号

（2）程序更名

（3）添加一个子程序

（4）添加一个中断程序

（5）编辑程序

图1.9新建程序的结构（1）确定主机型号

确定PLC的型号：右击项目图标，在弹出的对话框中单击“类型”或用菜单命令“PLC”→“类型”项来选择PLC的型号。红色标记“×”表示对选择的PLC无效。（2）程序更名

文件更名：对于新建项目文件，点击菜单“文件”→“另存为”，在弹出的对话框中键入更改名称。项目存放在扩展名为.mwp的文件中。主程序的默认名称为MAIN，任何项目文件的主程序只要一个。（3）添加一个子程序或（4）中断程序添加子程序或中断程序：添加子程序（或中断程序）的方法有3种：一是在指令树窗口中右击“程序块”图标，在弹出的对话框中单击“插入子程序”实现；二是用菜单命令“编辑”→“插入”→“子程序”实现；三是在编辑窗口右击编辑区，选择“插入”→“子程序”实现。新生成的子程序或中断程序根据已有的数目，子程序的默认名称为SBRn­，中断程序的默认名称为INT­n，用户可以自行更名。（5）编辑程序

选择程序编辑器

：用菜单命令“工具”→“选项”，在弹出的选项窗口的“一般”选项卡中，可以选择程序编辑器的类型（STL编辑器、LAD编辑器和FBD编辑器）和语言（中文、英语或德语等），还可以选择使用SIMATIC指令集或IEC61131-3指令集的编程模式，指令助记符集有国际（英语）和SIMATIC（德语）两种。确定程序结构：一般数字量控制系统只有主程序（OB1），当系统规模较大、功能复杂时，除了主程序外，可能还有子程序、中断程序和数据块。1.3.2编辑程序1.输入编程元件

2.复杂结构

3.插入和删除

4.块操作

5.符号表

6.局部变量表

7.注释

8.语言转换

9.编译

图1.10程序例1.输入编程元件方法1：用指令树窗口中的Instructions所列的一系列指令，双击要输入的指令，再根据指令的类别将指令分编排在若干子目录中，如图1.10所示。方法2：用工具条上的一组编程按钮，单击触点、线圈或指令盒按钮，从弹出的窗口中从下拉菜单所列出的指令中选择要输入的指令单击即可。按钮和弹出的窗口下拉菜单如图1.11和图1.12所示。

图1.11编程按钮

图1.12下拉菜单上行线右行线输入线圈插入网络下行线左行线输入触点输入指令盒删除网络图1.13顺序输入元件元件的输入

编程元件的串联时，输入和输出无分叉，从网络的开始依次输入编程元件，每输入一个元件，矩形光标自动移动到下一列，“→”为一个梯级的开始，表示可以在此继续输入元件。红色问号“？？？”表示此处必须有操作数，点击新出现的元件上面的红色问号“？？？”后，设置该元件的地址。点击工具条上带箭头的线段，可以在矩形光标处生成元件之间的连线。如果想在任意位置添加一个编程元件，只需要单击这一位置，将光标移到此处，然后输入编程元件。用工具条上的指令按钮，可以编辑复杂结构的梯形图。如要向上合并一个触点，单击此行下面的编程区域，在显示光标处输入触点，生成新的一行，将光标移到要合并的触点处，单击上行线按钮↑，完成向上合并。如果要在一行的某个元件向下分支，可以将光标移到该元件，单击下行线按钮↓，然后输入触点完成向下合并。添加输入

2.复杂结构用工具条中的指令按钮可编辑复杂结构的梯形图，本例中的实现如图1.14所示。单击图中第一行下方的编程区域，则在本行下一行的开始处显示小图标，然后输入触点新生成一行。输入完成后如图1.15所示，将光标移到要合并的触点处，单击上行线按钮即可。图1.14新生成行图1.15向上合并3.插入和删除及块操作图1.16插入删除插入和删除一行、一列、一个梯级、一个子程序或中断程序时，具体操作为：右击要进行操作的位置，选择“插入”或“删除”项，弹出子菜单，单击要插入或删除的项，然后进行编辑。双击梯形图中的网络编号，或单击网络左边的区域，该网络的背景变暗，表示选中了整个网络。这时可以用删除键删除该网络，也可以用剪贴板复制该网络，然后将它粘贴到别的网络。用光标选中梯形图中某个编程元件后，可以删除它，或用剪贴板复制和粘贴它。4.块操作利用块操作对程序大面积删除、移动、复制操作十分方便。块操作包括块选择、块剪切、块删除、块复制和块粘贴。这些操作非常简单，与一般字处理软件中的相应操作方法完全相同。5.符号表图1.17用符号表编程使用符号表可将梯形图中的直接地址编号用具有实际意义的符号代替，使程序更直观、易懂。有两种使用方法：在编程时使用直接地址（如I0.0），然后打开符号表，编写与直接地址对应的符号（如与.I0.0对应的符号为start），编译后由软件自动转换名称。或在编程时使用符号名称，然后打开符号表，编写与符号对应的直接地址，编译后得到相同的结果。图1.18符号表1.局部变量表图1.19局部变量表的使用程序中的每个程序组织单元（POU）都有64KB（字节）L存储器组成的局部变量表，用它们来定义有范围限制的变量，局部变量只有在它被创建的POU中有效。而全局变量在各POU中均有效，只能在符号表中定义。

设置全局变量时，将光标移到编辑器的程序编辑区的上边缘，向下拖动上边缘，将会自动显示出局部变量表，此时可以为子程序和中断程序设置局部变量。语句表允许将若干个独立电路对应的语句放在一个网络中，但是这样的语句表不能转换为梯形图。输入语句表程序时，不能使用中文标点符号，必须使用英文标点符号。7.注释梯形图编辑器中的Networkn表示每个网络或梯级，同时又是标题栏，可以在此为每个网络或梯级加标题或必要的注释说明使程序更加清晰易懂。双击Networkn区域，弹出对话框，可以在“网络题目”文本框中输入相关标题，在“网络注释”文本框中输入注释。8.语言转换

STEP7-Micro/WIN编程软件可以实现梯形图、指令表和功能块图三种编程语言（编辑器）的任意切换。方法：选择菜单View项，然后单击STL、LAD或FBD便可进入对应的编程环境。或用菜单命令“检视”→单击LAD（梯形图）、STL（指令表）或FBD（功能块图），便可以进入对应的编程环境。采用LAD编辑器编程时，经过编译没有错误后，可以转换成STL程序和FBD程序。如果编译有错误时，则无法改变程序模式。而STL只有在严格按照网络块编程的格式下才能切换到LAD，否则无法实现转换。9.编译完成程序的编辑后，要进行程序的传送，首先要对程序进行编译，检查程序有没有错误。用菜单命令“PLC”→“编译”进行离线编译，编译结束后在输出窗口显示程序的语法错误的数量、各条错误的原因和错误在程序中的位置。双击输出窗口中的某一条错误，程序编辑器中的矩形光标将会移到程序中该错误在的位置。必须改正程序中的所有错误，编译成功后才能进行下载。PLC应处于STOP状态，用工具条中的“停止”按钮，或选择“PLC”菜单中的“停止”项，可以进入STOP状态。单击工具条中的“下载”按钮，或选择菜单命令“文件”→“下载”项，将会出现下载对话框，用户可以选择下载程序块、数据块和系统块。单击“确认”按钮，开始下载信息。下载成功后，确认框显示“下载成功”。10.下载编译全部编译上装下载图1.20标题和注释对话框返回本节1.4调试及运行监控1.4.1选择扫描次数

1.4.2状态图表监控

1.4.3运行模式下编辑

1.4.4程序监视

返回本章首页1.4.1选择扫描次数1.多次扫描方法：将PLC置于STOP模式。使用菜单命令Debug|MultipleScans来指定执行的扫描次数，然后单击OK按钮进行监视。如图1.21所示。2.初次扫描将PLC置于STOP模式。然后使用菜单命令Debug|FirstScan进行。图1.21执行多次扫描返回本节1.4.2状态图表监控1.使用状态图表在引导条中单击“状态图”或“视图”菜单中的“状态图”命令。图1.22状态图标监视2.强制指定值

（1）强制范围

（2）强制一个值

（3）读所有强制操作

（4）解除一个强制操作

（5）解除所有强制操作

1.用状态表强制改变数值在RUN方式且对控制过程影响较小的情况下，可以对程序中的某些变量强制性的赋值。在输入读取阶段，强制值被当作输入读入；在程序执行阶段，强制数据用于立即读和立即写指令指定的I/O点；在通信处理阶段，强制值用于通信的读/写请求；在修改输出阶段，强制数据被当作输出写入输出电路。进入STOP方式时，输出将为强制值，而不是系统块中设置的值。通过强制V、M、T或C，可用来模拟逻辑条件；通过强制I/O点，可用来模拟物理条件，这些功能对调试程序非常方便。但同时强制可能导致出现无法预料的情况，甚至引起事故，所以进行强制操作时要特别注意。全部写入：完成对状态表中变量的改变后，可用全部写入功能将所有的改动传送到PLC。执行程序时，修改的数值可能被改写成新数值。物理输入点不能用此功能改动。强制：在状态表的地址列中选中一个操作数，在“新数值”列中写入希望的数据，然后按工具条中的“强制”按钮。一旦使用了强制按钮，每次扫描都会将修改的数值用于该操作数，直到取消它的强制。被强制的数值旁边将显示锁定图标。对单个操作数取消强制：选择一个被强制的操作数，然后作取消强制操作，锁定图标将会消失。读取全部强制：执行读取全部强制功能时，状态表中被强制的地址的当前值列将在被显示强制、隐式强制或部分隐式强制的地址处显示一个图标。1.4.3运行模式下编辑操作步骤（1）选择菜单Debug|ProgramEditinRUN（2）屏幕弹出警告信息（3）在运行模式进行下载（4）退出运行模式编辑1.4.4程序监视1.梯形图监视

2.功能块图监视

3.语句表监视

1.梯形图监视图1.23梯形图监视1.梯形图程序的状态监视

利用三种程序编辑器都可以在PLC运行时监视个元件的执行结果，并可监视操作数的数值。利用梯形图编辑器可监视在线程序运行状态。梯形图中被点亮的元件表示处于接触状态，未被点亮的元件表示处于非接触状态。打开监视梯形图的方法为：一是打开“工具”菜单中的“选项”对话框，选择“LAD状态”选项，然后选择一种梯形图的样式。梯形图可选择的样式有：指令内部显示地址，外部显示值；指令外部显示地址和值；只显示状态值。二是直接打开梯形图窗口，在工具条中单击“程序状态”按钮。运行程序状态状态表单次读取强制取消全部强制内容读取全部强制趋势图停止触发暂停暂停趋势图全部写入取消强制调试工具栏2.功能块图监视图1.24功能块图监视3.语句表监视图1.25语句表监视二、S7-200PLC主机简介

S7-200CPU22X系列产品：

CPU221模块、CPU222模块、CPU224模块、CPU226模块、CUP226X