S7-200 PLC使用說明及編程軟件

1、S7-200 PLC 使用說明使用說明一、一、PLCPLC 的結構與工作原理的結構與工作原理PLCPLC 的結構的結構PLC 的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結構與工作原理則大同小異，通常由主機、輸入/輸出接口、電源、編程器擴展器接口和外部設備接口等幾個主要部分組成。1.1.主機主機主機部分包括中央處理器（CPU） 、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器。CPU 是PLC 的核心，它用以運行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結果送到輸出端，并響應外部設備（如編程器、電腦、打印機等）的請求以及進行各種內(nèi)部判斷等。P

2、LC 的內(nèi)部存儲器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲器， 主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序， 系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器，主要存放用戶編制的應用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結果。2.2.輸入輸入/ /輸出（輸出（I/OI/O）接口）接口I/O 接口是 PLC 與輸入/輸出設備連接的部件。輸入接口接受輸入設備（如按鈕、傳感器、觸點、行程開關等）的控制信號。輸出接口是將主機經(jīng)處理后的結果通過功放電路去驅動輸出設備（如接觸器、電磁閥、指示燈等） 。I/O 接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。I/O 點數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是 PL

3、C 的一項主要技術指標，通常小型機有幾十個點，中型機有幾百個點，大型機將超過千點。3.3.電源電源圖中電源是指為 CPU、存儲器、I/O 接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設備提供直流電源。4.4.編程器編程器編程器是 PLC 的一種主要的外部設備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示 PLC 的工作情況。除手持編程器外，還可通過適配器和專用電纜線將 PLC與電腦聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進行電腦編程和監(jiān)控。5.5.輸入輸入/ /輸出擴展單元輸出擴展單元I/O 擴展接口用于連接擴充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴展單元與基本單元（即主機） 。6.6.外部設

4、備接口外部設備接口此接口可將編程器、打印機、條碼掃描儀等外部設備與主機相聯(lián)，以完成相應的操作。輸入模塊C P U模 塊輸出模塊可 編 程 序 控 制 器編 程 裝 置接 觸 器電 磁 閥指 示 燈電源 電 源 限 位 開 關選 擇 開 關按 鈕 PLCPLC 的工作原理的工作原理PLC 是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即在 PLC 運行時，CPU 根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入

5、信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC 的掃描一個周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。PLC 在輸入采樣階段： 首先以掃描方式按順序將所有暫存在輸入鎖存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關閉輸入端口，進入程序執(zhí)行階段。PLC 在程序執(zhí)行階段： 按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令， 執(zhí)行的結果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段：當所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅動相應輸出設備

6、工作。二、二、S7-200S7-200 PLCPLC 的硬件組成及指令系統(tǒng)的硬件組成及指令系統(tǒng)硬件組成硬件組成S7-200CPU 將一個微處理器、一個集成電源和數(shù)字量 I/O 點集成在一個緊湊的封裝中，從而形成了一個功能強大的微型 PLC，具體見下圖：S7-200CPU 模塊包括一個中央處理器（CPU） 、電源以及 I/O 點，這些都被集成在一個緊湊、獨立的設備中。CPU 負責執(zhí)行程序和存儲數(shù)據(jù)，以便對工業(yè)自動控制任務或過程進行控制輸入和輸出時系統(tǒng)的控制點：輸入部分從現(xiàn)場設備中（例如傳感器或開關）采集信號，輸出部分則控制泵、電機、指示燈以及工業(yè)過程中的其他設備。電源向 CPU 及所連接的任何模

7、塊提供電力支持。通信端口用于連接 CPU 與上位機或其他工業(yè)設備狀態(tài)信號燈顯示了 CPU 工作模式，本機 I/O 的當前狀態(tài)，以及檢查出的系統(tǒng)錯誤指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)1.1.標準觸點指令標準觸點指令LE 常開觸點指令，表示一個與輸入母線相連的動合接點指令，即動合接點邏輯運算起始。LDN 常閉觸點指令， 表示一個與輸入母線相連的動斷接點指令， 即動斷接點邏輯運算起始。A 與帶開觸點指令，用于單個動合接點的串聯(lián)。AX 與非常閉觸點指令，用于單個動斷開接點的串聯(lián)。O 或常開觸點指令，用于單個動合接點的接點的并聯(lián)。ON 或非常閉觸點指令，用于單個動斷接點的并聯(lián)。LD、LDN、A、AN、O、ON 觸點指令中

8、變量的數(shù)據(jù)類型為布爾(BOOC)型。LD、LDN 兩條指令用于將接點接到母線上，A、AN、O、ON 指令均多次重復使用，但當需要對兩個以上接點串聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時，要用后述的 OLDB 指。2.2.串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令 OLDOLD兩個或兩個以上的接點串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，分支開始用 LD、LDN 指令，分支結束用 OLD 指令。OLD 指令與后述的 ALD 指令均為無目標元件指令，而兩條無目標元件指令的步長都為一個程序步。OLD 有時也簡稱或塊指令。3.3.并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令 ALDALD兩個或兩個以上接

9、點并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊，分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，使用 ALD 指令。分支的起點用 LD、LDN 指令，并聯(lián)電路結束后，使用 ALD 指令與前面電路串聯(lián)。ALD 指令也簡稱與塊指令，ALD 也是無操作目標元件，是一個程序步指令。4.4.輸出指令輸出指令(=)輸出指令與線圈相對應，驅動線圈的觸點電路接通時，線圈流過“能流” ，輸出類指令應放在梯形圖的最右邊，變量為 Bool 型。5.5.置位與復位指令置位與復位指令 S S、R RS 為置位指令，使動作保持；R 為復位指令，使操作保持復位。從指定的位置開始的 N個點的映像寄存器都被置位或復位,N=1255 如果被指定復位的是定時器

10、位或計數(shù)器位,將清除定時器或計數(shù)器的當前值。6.6.跳變觸點跳變觸點 EU,EDEU,ED正跳變觸點檢測到一次正跳變(觸點得輸入信號由 0 到 1)時,或負跳變觸點檢測到一次負跳變(觸點得輸入信號由1到0)時,觸點接通到一個掃描周期.正/負跳變的符號為EU和ED,他們沒有操作數(shù),觸點符號中間的“P”和“N”分別表示正跳變和負跳變7.7.空操作指令空操作指令 NOPNOPNOP 指令是一條無動作、無目標元件的 1 程序步指令?？詹僮髦噶钍乖摬叫驗榭詹僮?。用 NOP 指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入 NOP 指令，在改動或追加程序時可以減少步序號的改變。8.8.程序結束指令程序結束指

11、令 ENDENDEND 是一條無目標元件的 1 程序步指令。 PLC 反復進行輸入處理、 程序運算、 輸出處理，若在程序最后寫入 END 指令，則 END 以后的程序就不再執(zhí)行，直接進行輸出處理。在程序調(diào)試過程中，按段插入 END 指令，可以按順序擴大對各程序段動作的檢查。采用 END 指令將程序劃分為若干段，在確認處于前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去 END 指令。要注意的是在執(zhí)行 END 指令時，也刷新監(jiān)視時鐘。三、三、PLCPLC 控制系統(tǒng)的設計與故障診斷控制系統(tǒng)的設計與故障診斷1.1.分析被控對象分析被控對象分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電之間的配合，確定被控

12、對象對 PLC 控制系統(tǒng)的控制要求。根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動作(動作順序、動作條件、必須的保護和連鎖等)、操作方式(手動、自動、連續(xù)、單周期、單步等)2.2.確定輸入確定輸入/ /輸出設備輸出設備根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的輸入設備（如：按鈕、位置開關、轉換開關等）和輸出設備（如：接觸器、電磁閥、信號指示燈等） 。據(jù)此確定 PLC 的 I/O 點數(shù)。3.3.選擇選擇 PLCPLC包括 PLC 的機型、容量、I/O 模塊、電源的選擇。4.4.分配分配 I/OI/O 點點分配 PLC 的 I/O 點，畫出 PLC 的 I/O 端子與輸入/輸出設備的連接圖或對應表。 （可

13、結合第 2 步進行） 。5.5.設計軟件及硬件設計軟件及硬件進行 PLC 程序設計，進行控制柜（臺）等硬件及現(xiàn)場施工。由于程序與硬件設計可同時進行， 因此 PLC 控制系統(tǒng)的設計周期可大大縮短， 而對于繼電器系統(tǒng)必須先設計出全部的電氣控制電路后才能進行施工設計。其中 PLC 程序設計的一般步驟在上一課題中已進行介紹。其中硬件設計及現(xiàn)場施工的步驟如下：1)設計控制柜及操作面板電器布置圖及安裝接線圖。2)設計控制系統(tǒng)各部分的電氣互連圖。3)根據(jù)圖紙進行現(xiàn)場接線，并檢查。6.6.聯(lián)機調(diào)試聯(lián)機調(diào)試聯(lián)機調(diào)試是指將模擬調(diào)試通過的程序進行在線統(tǒng)調(diào)。7.7.整理技術文件整理技術文件包括設計說明書、電氣安裝圖、

14、電氣元件明細表及使用說明書等。STEP7STEP7 MicroWINMicroWIN 軟件使用入門軟件使用入門一、一、軟件安裝軟件安裝1. 雙擊在光盤中找到文件夾“STEP7WINV4SP3”中的 SETUP.EXE 執(zhí)行文件。2. 此文件，進行軟件的安裝。3. 在彈出的語言選擇對話框中選擇：英語 然后點擊下一步。4. 選擇安裝路徑，并點擊下一步。5. 等待軟件安裝，完成后點擊“完成” ，并重啟計算機。二、二、軟件使用軟件使用1.雙擊桌面上的快捷方式圖標，打開編程軟件。2.選擇工具菜單“Tools”選項下的 Options3.在彈出的對話框選中“Options” ，General 在 Lang

15、uage 中選擇 Chinese。最后點擊“OK” ，退出程序后重新啟動。4.重新打開編程軟件，此時為漢化界面。三、三、創(chuàng)建工程創(chuàng)建工程1. 點擊“新建項目” 按鈕。2. 選擇文件（File） 新建（New）菜單命令。3. 按 Ctrl+N 快捷鍵組合。在菜單“文件”下單擊“新建” ，開始新建一個程序4. 在程序編輯器中輸入指令。4.1 從指令樹拖放4.1.1 選擇指令。4.1.2 將指令拖曳至所需的位置。4.1.3 松開鼠標按鈕，將指令放置在所需的位置。4.1.4 或雙擊該指令，將指令放置在所需的位置。注： 光標會自動阻止您將指令放置在非法位置 （例： 放置在網(wǎng)絡標題或另一條指令的參數(shù)上）

16、。4.2 從指令樹雙擊4.2.1 使用工具條按鈕或功能鍵4.2.2 在程序編輯器窗口中將光標放在所需的位置。一個選擇方框在位置周圍出現(xiàn)。4.2.3 或者點擊適當?shù)墓ぞ邨l按鈕，或使用適當?shù)墓δ苕I（F4=觸點、F6=線圈、F9=方框）插入一個類屬指令。4.2.4 出現(xiàn)一個下拉列表。滾動或鍵入開頭的幾個字母，瀏覽至所需的指令。雙擊所需的指令或使用 ENTER 鍵插入該指令。 （如果此時您不選擇具體的指令類型， 則可返回網(wǎng)絡，點擊類屬指令的助記符區(qū)域（該區(qū)域包含?，而不是助記符） ，或者選擇該指令并按 ENTER鍵，將列表調(diào)回。 ）5.輸入地址5.1 當您在 LAD 中輸入一條指令時，參數(shù)開始用問號表

17、示，例如（?.?）或（?） 。問號表示參數(shù)未賦值。 您可以在輸入元素時為該元素的參數(shù)指定一個常數(shù)或絕對值、 符號或變量地址或者以后再賦值。如果有任何參數(shù)未賦值，程序將不能正確編譯。5.2 指定地址欲指定一個常數(shù)數(shù)值（例如 100）或一個絕對地址（例如 I0.1） ，只需在指令地址區(qū)域中鍵入所需的數(shù)值。 （用鼠標或 ENTER 鍵選擇鍵入的地址區(qū)域。 ）6.錯誤指示紅色文字顯示非法語法。注：當您用有效數(shù)值替換非法地址值或符號時，字體自動更改為默認字體顏色（黑色，除非您已定制窗口） 。一條紅色波浪線位于數(shù)值下方，表示該數(shù)值或是超出范圍或是不適用于此類指令。一條綠色波浪線位于數(shù)值下方，表示正在使用的

18、變量或符號尚未定義。STEP 7-Micro/WIN允許您在定義變量和符號之前寫入程序。您可隨時將數(shù)值增加至局部變量表或符號表中。7. 程序編譯7.1 用工具條按鈕或 PLC 菜單進行編譯。7.1.1“編譯”允許您編譯項目的單個元素。當您選擇“編譯”時，帶有焦點的窗口（程序編輯器或數(shù)據(jù)塊）是編譯窗口；另外兩個窗口不編譯。7.1.2“全部編譯”對程序編輯器、系統(tǒng)塊和數(shù)據(jù)塊進行編譯。當您使用“全部編譯”命令時，哪一個窗口是焦點無關緊要。8.程序保存8.1 使用工具條上的“保存”按鈕保存您的作業(yè)，或從“文件”菜單選擇“保存”和“另存為”選項保存程序。8.1.1“保存”允許您在作業(yè)中快速保存所有改動。

19、 （初次保存一個項目時，會被提示核實或修改當前項目名稱和目錄的默認選項。 ）8.1.2“另存為”允許您修改當前項目的名稱和或目錄位置。8.1.3 當您首次建立項目時，STEP 7-Micro/WIN 提供默認值名稱“Project1.mwp” 。可以接受或修改該名稱；如果接受該名稱，下一個項目的默認名稱將自動遞增為“Project2.mwp” 。STEP 7-Micro/WIN 項目的默認目錄位置是位于“Microwin”目錄中的稱作“項目”的文件夾，可以不接受該默認位置。四、四、通信設置通信設置1.使用 PC/PPI 連接，可以接受安裝 STEP 7-Micro/WIN 時在“設置 PG/P

20、C 接口”對話框中提供的默認通訊協(xié)議。否則，從“設置 PG/PC 接口”對話框為個人計算機選擇另一個通訊協(xié)議，并核實參數(shù)（站址、波特率等） 。在 STEP 7-Micro/WIN 中，點擊瀏覽條中的“通訊”圖標，或從菜單選擇檢視組件通訊。2.從“通訊”對話框的右側窗格，單擊顯示“雙擊刷新“的藍色文字。3.如果成功地在網(wǎng)絡上的個人計算機與設備之間建立了通訊，會顯示一個設備列表（及其模型類型和站址）。4.STEP 7-Micro/WIN 在同一時間僅與一個 PLC 通訊。會在 PLC 周圍顯示一個紅色方框，說明該 PLC 目前正在與 STEP 7-Micro/WIN 通訊。您可以雙擊另一個 PLC

21、，更改為與該PLC 通訊5.程序下載5.1 從個人計算機將程序塊、數(shù)據(jù)塊或系統(tǒng)塊下載至 PLC 時，下載的塊內(nèi)容覆蓋目前在 PLC 中的塊內(nèi)容（如果 PLC 中有）。在您開始下載之前，核實您希望覆蓋 PLC 中的塊。5.2下載至 PLC 之前， 必須核實 PLC 位于 “停止” 模式。 檢查 PLC 上的模式指示燈。如果 PLC 未設為“停止”模式，點擊工具條中的停止按鈕，或選擇 PLC停止。5.3點擊工具條中的“下載”按鈕，或選擇文件下載。出現(xiàn)“下載”對話框。5.4.根據(jù)默認值，在您初次發(fā)出下載命令時， “程序代碼塊”、 “數(shù)據(jù)塊”和“CPU配置”（系統(tǒng)塊）復選框被選擇。如果您不需要下載某一

22、特定的塊，清除該復選框。5.5.點擊“確定”開始下載程序。5.6.如果下載成功，一個確認框會顯示以下信息：下載成功。5.7.如果 STEP 7-Micro/WIN 中用的 PLC 類型的數(shù)值與實際使用的 PLC 不匹配，會顯示以下警告信息：“為項目所選的 PLC 類型與遠程 PLC 類型不匹配。繼續(xù)下載嗎？”5.8.欲糾正 PLC 類型選項，選擇“否”，終止下載程序。5.9.從菜單條選擇 PLC類型，調(diào)出“PLC 類型”對話框。5.10. 可以從下拉列表方框選擇糾正類型，或單擊“讀取 PLC”按鈕，由 STEP7-Micro/WIN 自動讀取正確的數(shù)值。5.11. 點擊“確定”，確認 PLC 類型，并清除對話框。5.12. 點擊