STEP7編程軟件的使用方法

1、STEP7編程軟件的使用方法 第七章第七章 STEP7編程軟件的使用編程軟件的使用 方法方法 7.1 用戶程序的基本結構用戶程序的基本結構 7.2 STEP7編程軟件簡介編程軟件簡介 7.3 硬件組態(tài)硬件組態(tài) 7.4 使用LAD編程 STEP7編程軟件的使用方法 一般來說，PLC有線性化編程、模塊化編程和 結構化編程等3種程序設計方法。 1、線性化編程 線性化編程類似硬件繼電器控制電路，整個系 統(tǒng)的控制程序放在主循環(huán)控制組織塊OB1（主 程序）中，每一次循環(huán)掃描都要不斷地順序執(zhí) 行OB1中的全部指令。這種方法程序結構簡單， 不涉及功能、功能塊、數(shù)據(jù)塊、局部變量和中 斷等比較復雜的概念，容易入門

2、，一般在編寫 簡單的控制系統(tǒng)程序時使用。本書S7-200部分 主要討論的就是這種編程方法。 STEP7編程軟件的使用方法 2、模塊化編程 程序被分為不同的邏輯塊，每個塊包含了完成部分控制任務的邏輯指令。組織 塊OB1（主程序）中的指令決定在什么情況下調(diào)用哪一個塊，功能和功能快（子 程序）用來完成不同的過程任務。被調(diào)用的塊執(zhí)行完后，返回到OB的調(diào)用點， 繼續(xù)執(zhí)行OB1。 模塊化編程的程序被分為若干塊，易于實現(xiàn)多人同時對一個項目編程。由于只 在需要時執(zhí)行相關的指令，因此提高了CPU的執(zhí)行效率。 3、結構化編程 結構化編程將復雜的自動化任務分解成能夠反映過程的工藝、功 能或可以反復使用的小任務，這些

3、任務由相應的程序塊來表示，程 序運行時所需的大量數(shù)據(jù)和變量存儲在數(shù)據(jù)塊中。某些程序塊可以 用來實現(xiàn)相同或相近的功能。這些程序塊是相對獨立的，它們被 OB1或別的程序塊調(diào)用。 STEP7編程軟件的使用方法 7.1 用戶程序的基本結構用戶程序的基本結構 S7-300編程方式簡介編程方式簡介 S7-300系列系列PLC的編程語言是的編程語言是STEP 7。用文件塊的形式管理。用文件塊的形式管理 用戶編寫的程序及程序運行所需的數(shù)據(jù)，組成結構化的用戶程序。用戶編寫的程序及程序運行所需的數(shù)據(jù)，組成結構化的用戶程序。 這樣，這樣，PLC的程序組織明確，結構清晰，易于修改。的程序組織明確，結構清晰，易于修改。

4、 為支持結構化程序設計，為支持結構化程序設計，STEP 7用戶程序通常由組織塊用戶程序通常由組織塊(OB)、 功能塊功能塊(FB)或功能塊或功能塊(FC)等三種類型的邏輯塊和數(shù)據(jù)塊等三種類型的邏輯塊和數(shù)據(jù)塊(DB)組成。組成。 OB1是主程序循環(huán)塊，在任何情況下，它都是需要的。是主程序循環(huán)塊，在任何情況下，它都是需要的。 STEP7編程軟件的使用方法 表7-1 用戶程序中的塊 塊簡要描述 組織塊（OB）操作系統(tǒng)與用戶程序的接口，決定用戶程序的結構 系統(tǒng)功能塊（SFB）CPU提供的重要系統(tǒng)功能，有存儲區(qū) 系統(tǒng)功能（SFC）CPU提供的重要系統(tǒng)功能，無存儲區(qū) 功能塊（FB）用戶編寫的包含常用功能的

5、子程序，有存儲區(qū) 功能（FC）用戶編寫的包含常用功能的子程序，無存儲區(qū) 背景數(shù)據(jù)塊（DI）調(diào)用FB和SFB時用于傳遞參數(shù)的數(shù)據(jù)塊，編譯時自動生成數(shù)據(jù) 共享數(shù)據(jù)塊（DB）存儲用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，供所有塊共享 STEP7編程軟件的使用方法 功能塊功能塊(FB、FC)實際上是用戶子程序，分為帶實際上是用戶子程序，分為帶“記憶記憶” 的功能塊的功能塊FB和不帶和不帶“記憶記憶”的功能塊的功能塊FC。FB帶有背景數(shù)據(jù)帶有背景數(shù)據(jù) 塊塊(Instance Data Block)，在，在FB塊結束時繼續(xù)保持，即被塊結束時繼續(xù)保持，即被 “記憶記憶”。功能塊。功能塊FC沒有背景數(shù)據(jù)塊。沒有背景數(shù)據(jù)塊。 數(shù)據(jù)塊

6、數(shù)據(jù)塊(DB)是用戶定義的用于存取數(shù)據(jù)的存儲區(qū)，可以是用戶定義的用于存取數(shù)據(jù)的存儲區(qū)，可以 被打開或關閉。被打開或關閉。DB可以是屬于某個可以是屬于某個FB的情景數(shù)據(jù)塊，也可的情景數(shù)據(jù)塊，也可 以是通用的全局數(shù)據(jù)塊，用于以是通用的全局數(shù)據(jù)塊，用于FB或或FC。 S7 CPU還提供標準系統(tǒng)功能塊還提供標準系統(tǒng)功能塊(SFB、SFC)，集成在，集成在S7 CPU中的功能程序庫。用戶中的功能程序庫。用戶 可以直接調(diào)用它們，由于它們是操作系統(tǒng)的一部分，因此不需將其作為用戶程序下可以直接調(diào)用它們，由于它們是操作系統(tǒng)的一部分，因此不需將其作為用戶程序下 載到載到PLC。 STEP7編程軟件的使用方法 ID

7、B1 操 作 系 統(tǒng) OB1 FB1FC1 IDB2 FB2 FC2 圖7-1 塊調(diào)用的分層結構 STEP7編程軟件的使用方法 7.2 STEP7編程軟件簡介編程軟件簡介 STEP7概述 STEP7編程軟件用于SIMATIC S7、C7和M7和 基于PC的WinAC，是供它們編程、監(jiān)控和參數(shù) 設置的標準工具。 為了在PC機上使用STEP7，必須配置MPI通信 卡或PC/MPI通信適配器，將計算機接入MPI或 PROFIBUS網(wǎng)絡，以便下載和上載用戶程序及 組態(tài)數(shù)據(jù)。STEP7允許多個用戶同時處理一個 工程項目，但不允許多個用戶同時對一個項目 進行寫操作（如程序及組態(tài)數(shù)據(jù)的下載）。 STEP7編

8、程軟件的使用方法 STEP7的授權 授權是使用STEP7軟件的“鑰匙”，只有在硬盤上找到相應的授權，STEP7才可以正常使用，否則會提示用戶安裝授權。 圖7-2 授權管理器 STEP7編程軟件的使用方法 STEP7的項目結構 在STEP7中，一個自動化系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)以項目（Project）的形式來進行組織和管理。一個項目包含了以下的三類數(shù)據(jù)。 1、硬件結構的組態(tài)數(shù)據(jù)及模塊參數(shù) 2、通信網(wǎng)絡的組態(tài)數(shù)據(jù) 3、可編程模塊的程序 上述數(shù)據(jù)都以對象的形式存儲，STEP7采用目錄式的層次結構管理項目中的所有對象。對象從上到下有三個層次： 第一層：項目； 第二層：通訊子網(wǎng)、PLC站或S7程序； 第三層：第二

9、層下面的具體對象，視第二層定。 圖7-3 瀏覽項目結構 STEP7編程軟件的使用方法 1、語言環(huán)境設置 STEP7中提供了多種可選語言，如果在安裝STEP7時用戶選擇了多語言，則可以在使用過程中改變語言環(huán)境。打開【SIMATIC Manager】，通過【選項】|【自定 義】打開自定義選項菜單，選擇【語言】 STEP7編程軟件的使用方法 2、常規(guī)選項設置 通過【選項】|【自定義】打開自定義選項菜單，選擇【常規(guī)】選項卡。常規(guī)選項的設置界面和各選項的含義如圖7-5所示。 STEP7編程軟件的使用方法 3、PG/PC接口設置 PG/PC接口（PG/PC Interface）是PG/PC和PLC之間進行

10、通訊連接的接口。PG/PC支持多種類型的接口，每種接口都需要進行相應的參數(shù)設置（如通訊的波特 率等）。因此，要實現(xiàn)PG/PC和PLC之間的通訊連接，必須正確地設置PG/PC接口。 SETP7的安裝過程中，會提示用戶設置PG/PC接口參數(shù)。在安裝完成之后，可以通過以下幾種方法打開PG/PC設置對話框： （1）Windows的【開始】|【SIMATIC】|【STEP7】|【設置PG-PC接口】 （2）Windows的【控制面板】|【設置PG-PC接口】 （3）在【SIMATIC Manager】中，通過菜單【選項】|【設置PG/PC接口】 STEP7編程軟件的使用方法 設置步驟如下： （1）將【應

11、用程序訪問點】設置為【S7ONLINE（SETP7）】 （2）在【以使用的接口參數(shù)分配】中，選擇需要的接口類型。如果列表中沒有需要的類型，可以通過單擊【選擇】按鈕安裝相應的模塊或協(xié)議 （3）選中一個接口類型，單擊【屬性】按鈕，在彈出的對話框中進行參數(shù)設置，如圖7-7所示 圖7-7 接口屬性設置 STEP7編程軟件的使用方法 7.3 硬件組態(tài)硬件組態(tài) 1 創(chuàng)建項目 打開【SIMATIC Manager】，系統(tǒng)會自動彈出“新建項目”向導（圖7-8），同時，也可以通過選擇菜單【文件】|【新建項目”向導】打開。這里，我們不使 用“新建項目”向導。通過單擊按鈕【取消】關閉該向導。 STEP7編程軟件的使

12、用方法 在工具欄中單擊按鈕 或在【文件】菜單下單擊【新建】，可以直接創(chuàng)建一個新項目。在彈出的對話框中輸入項目名稱及路徑，單擊確定完成（如圖7-9）。這里 建立了一個名為example7-1的項目。 STEP7編程軟件的使用方法 直接建立的項目只包含一個MPI子網(wǎng)對象，用戶需要通過【插入】菜單來手動添家對象.用戶可以插入一個PLC站，先進行硬件組態(tài)，完成硬件組態(tài)后，再 在相應CPU的S7程序目錄下編輯用戶程序；也可以先插入一個獨立的S7程序，編寫用戶程序，再進行硬件組態(tài)，等組態(tài)完成后將程序復制到相應的 CPU中。 STEP7編程軟件的使用方法 2 硬件組態(tài)程序 打開前面建立的項目example7

13、-1，在項目的根接點下插入一個“SIMATIC 300 站點”，將站點命名為S7300PLC，選中左邊窗口的“S7300PLC”，在右邊窗口可以 看到“硬件”的圖標 STEP7編程軟件的使用方法 雙擊“硬件”圖標，就可以打開硬件組態(tài)界面 STEP7編程軟件的使用方法 3 配置主機架 在STEP7中，可以通過簡單的拖放操作來完成主機架的配置。在配置過程中，添加到主機架中的模塊的定貨號（在硬件目錄中選中一個模塊，目錄下方的窗口會 顯示模塊的定貨號和對模塊的描述）應該與實際的硬件一致。 STEP7編程軟件的使用方法 插入主機架后，分別向機架中的1號插槽添加電源、2號插槽添加CPU。硬件目錄中的某些C

14、PU型號有多種操作系統(tǒng)（Firmware）版本，在添加CPU時，CPU的型 號和操作系統(tǒng)版本都要與實際的硬件一致 STEP7編程軟件的使用方法 411號槽中可以添加信號模塊、功能模塊、通訊處理器等，上述模塊分別在硬件目錄的SM-300、FM-300和CP-300中。例如圖7-15在主機架中添加了一個數(shù)字量 輸入模塊和一個數(shù)字量輸出模塊。 STEP7編程軟件的使用方法 在配置過程中，STEP7可以自動檢查配置的正確性。當硬件目錄中的一個模塊被選中時，機架中允許插入該模塊的槽會變成綠色，而不允許該模塊插入的槽顏色 無變化。將選中的模塊拖到不能插入該模塊的槽時，會提示不能插入的原因。 STEP7編程

15、軟件的使用方法 CPU參數(shù)配置：雙擊機架中的CPU，打開CPU屬性對話框，在這里可以配置CPU的各類參數(shù)，不同型號的CPU參數(shù)不盡相同，在應用時應注意。 常規(guī)設置 在常規(guī)頁面中（圖7-17），包括了CPU的基本信息和MPI的接口設置。單擊“屬性”按鈕會彈出MPI通訊的屬性設置界面，在這里可以設置MPI通訊的速率等 參數(shù)。 STEP7編程軟件的使用方法 啟動 如圖7-18所示為啟動屬性頁，各參數(shù)描述如下： S7系列PLC有三種啟動方式（其中大多數(shù)300系列CPU只有暖啟動）： A、暖啟動：啟動時過程映像和不保持定時器、計數(shù)器及標志存儲器被清除，CPU會自動調(diào)用OB100一次，然后開始循環(huán)執(zhí)行OB

16、1。 B、冷啟動：啟動時所有存儲器被清除，CPU會自動調(diào)用OB100一次，然后開始循環(huán)執(zhí)行OB1。 C、熱啟動：啟動時所有存儲器保持，CPU會自動調(diào)用OB100一次，然后開始循環(huán)執(zhí)行OB1。 STEP7編程軟件的使用方法 周期/時鐘存儲器 周期/時鐘存儲器（圖7-19）頁面主要包含以下參數(shù)設置。 STEP7編程軟件的使用方法 保持存儲器 保持存儲器頁面（圖7-21）包含了下面的項目： STEP7編程軟件的使用方法 診斷/時鐘 診斷/時鐘頁（圖7-22）包括以下設置： STEP7編程軟件的使用方法 保護 保護頁面（圖7-23）包括以下參數(shù)： STEP7編程軟件的使用方法 7.4 使用LAD編程

17、任務描述 在本例中，我們模擬一個飲料灌裝線的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中有兩條 飲料灌裝線和一個操作員面板 。 （1）每一條灌裝線上，有一個電機驅動傳送帶；兩個瓶子傳感器能 夠檢測到瓶子經(jīng)過，并產(chǎn)生電平信號；傳送帶中部上方有一個可 控制的灌裝漏斗，打開時及開始灌裝。當傳送帶中部的傳感器檢 測到瓶子經(jīng)過時，傳送帶停止，灌裝漏斗打開，開始灌裝。1號線 灌裝時間為3s（小瓶），2號線灌裝時間為5s（大瓶），灌裝完畢 后，傳送帶繼續(xù)運。位于傳送帶末端的傳感器對灌裝完畢的瓶子 計數(shù)。 （2）在控制面板部分，有四個點動式按鈕分別控制每條灌裝線的啟 動和停止；一個總控制按鈕，可以停止所有生產(chǎn)線；兩個狀態(tài)指 示燈分別表示

18、生產(chǎn)線的運行狀態(tài)；兩個數(shù)碼管顯示器顯示每條線 灌裝的數(shù)目。 STEP7編程軟件的使用方法 根據(jù)任務描述，可以將上述系統(tǒng)功能劃分為兩個子功能： （1）啟停操作控制：負責將用戶操作面板的輸入信號邏輯轉換為灌裝線的啟停信號。 （2）灌裝線控制：負責處理灌裝定時和滿瓶計數(shù)，為灌裝線傳送帶電機和灌裝漏斗提供控制信號，向數(shù)碼管提供BCD碼計數(shù)值。 第一個子功能由一個功能FC1實現(xiàn)，第二個子功能由一個功能快FB1實現(xiàn)，兩條灌裝線的定時時間分別保存在兩個背景數(shù)據(jù)塊DB1和DB2中。 STEP7編程軟件的使用方法 2 創(chuàng)建項目 在STEP7中建立一個名為example7-2的項目，通過插入菜單加入一個S7程序 STEP7編程軟件的使用方法 3 編輯符號