STEP7_使用

STEP71、STEP7编程软件简介STEP7是用于SIMATICS7-300/400站创建可编程逻辑控制程序的标准软件，需要安装、运行在使用Windows操作系统的计算机上，比如Windows2000/XP专业版以WindowsServer2003。STEP7支持三种编程模式：LAD（梯形图）、FBD（功能块图）和STL（语句表）。本课程对STEP7操作的描述，都是基于STEP7V5.4版的。1.1编程通信方式在安装了STEP7编程软件的计算机和S7-300PLC间建立通信连接，常用的有如下通信方式。(1)PC-MPI编程通信适配器，连接计算机的RS-232接口和PLC的MPI接口。(2)USB-MPI编程通信适配器，连接计算机的USB端口和PLC的MPI接口。(3)安装CP（通信处理器）卡，通信卡CP5611(PCI卡，台式机使用)、CP5511或CP5512（PCMCIA卡，配合便携机使用），可以将计算机连接到MPI或PROFIBUS网络，通过网络实现计算机与PLC的通信。还可以使用计算机工业以太网通信卡CP1512（PCMCIA卡）或CP1612（PCI卡），通过工业以太网实现计算机与PLC昀通信。用户买到的西门子编程器(PG)上已经装有STEP7，并且配SIMATIC可编程序控制器编程时所需的各种接口和连接电缆。1.2STEP7的安装和卸载1）．STEP7的安装(1)执行STEP7V5.4安装盘根目录下的Setup.exe。(2)选择需要安装的项目，建议选择全部安装。(3)按提示逐步安装所选的项目。根据计算机性能的不同，需要半小时左右。2）、编辑项目(1)打开一个项目要打开一个已存在的项目，可选择菜单命令“File”一“Open”，在随后的对话框中选中一个项目，该项目窗口就打开了。(2)复制一个项目使用菜单命令“File”一“SaveAs”，可以将一个项目存为另一个名字。还可以使用菜单命令“Edit一“Copy”，复制项目的某些部分，如站、程序、块等。(3)删除一个项目使用菜单命令“File”一“Delete”，可删除一个项目。使用菜单命令“Edit一“Delete”，可删除项目中的一部分，如站、程序、块等。3.2通信设置在“SIMATICManager”窗口选中菜单“Options”一“SetPG/PCInterface”，打开“SetPG/PCInterface”对话框，点击对话框中的“Property”按钮，在出“PropertyPCAdapter”中检查PG/PC接口参数设置是否正确（安装时已做了设置）。3.3硬件组态和参数设置硬件组态就是在STEP7中对PLC控制方案中使用的硬件（模块）进行配置和参数设置。生成项目后，可以先组态硬件，然后为它生成软件程序。也可以在没有硬件组态的情况下先生成软件，然后再组态硬件。1）硬件组态步骤(1)生成一个站，如：SIMATIC300Station；(2)在“SIMATICManager”窗口选中该站，双击“Hardware”图标，打开硬件组态窗口“HWConfig-SIMATIC300(1)”，开始硬件组态；(3)在HWConfig中，双击HardwareCatalog框中的“SIMATIC300”一“RACK-300”一“Rail”（或者用拖拉的方法），插入RACK-300机架。（4)双击PS-300,选中PS3072A,将其拖到机架RACK的第一个槽。（5）点击CPU-300，双击CPU-315-2DP,在下拉菜单中选中一个，将其拖到机架的第2个槽，注意准确的编号。一个组态PROFBUS-DP的窗口将弹出。在Address中选择分配想要的DP地址。默认为2。（6）点击SUBNET的NEW按钮，生成一个PROFEIBUSNET的窗口将弹出。点中NETWORKSETTING页面，可以在这里设置PROFEIBUS的参数，包括速率、协议类型等。（7）点击确定，既可生成一个PROFIBUS-DP网络。（8)组态EN200M，点开PROFIBUB-DP，点开ET200M，选中IMI153-1（注意，是6ES7153-1AA03-0XB0），将其拖到左面的PROFIBUS(1):DPmastersystem(1)上。（9）在弹出的IM153-1设置页面上，DP地址可以改动，默认值为1；点击确定。（10）点开IM153-1，再点开DI300选中SM312*DC24V模块，将其拖入机架的第4槽，一个数字量输入模块DI组态完毕，系统自动地为其分配I/O地址。（11）按上述步骤再继续组态数字量输出模块DO，同样得到系统自动分配的地址。（12）按照上面的方法组态AI模拟变量；然后双击该模块，在弹出的模块属性画面点击Measuring栏，为每个通道定义信号类型，如将0-1通道定义为两线制4~20mA信号，2~3通道定义为内部补偿K型热电偶信号（TI-I）。最后点击OK，完成AI模块组态，系统将为每个通道自动分配地址，这里是PIW256、PIW258......。（13)检查组态，点击Station\Consisitencycheck，如果弹出NOerror窗口，表示没有错误。（14）(15)机架3号槽，是专为接口模块保留的，根据霈要选择是否装入。4～11号槽可以装信号模块SM、功能模块FM、通信处理器CP。硬件组态窗口的左上部是一个组态简表，它下面的窗口是一个包括模块的订货号、MPI地址和I/O地址等信息的详情表。右边是硬件目录窗口，可以用菜单命令“View”一“Catalog”打开或关闭它。硬件模块的地址可以改变，双击要改变的模块，在弹出的画面中选中地址，然后取消默认，就可以修改地址了。注意，并非所有的模块硬件地址都能改变。2）参数设置设定组态完成后，就可以设置各个模块的参数。不同模块可以设置的参数的数量是不同的。参数的设置在模块的属性(Property)对话框中完成。双击模块所在的槽，或者用鼠标右键点击该槽，然后在下拉菜单中选择“ObjectProperties”，就能打开该模块的属性(Property)对话框。3）硬件组态的保存和下载参数设置完成后，还需要把以上硬件及其参数设置保存，并将它们下载到CPU中去。在HWConfig窗口，选择菜单“Station”一“SaveandCompile”，或点击工具栏上的“Save”图标，就可以把设定组态存盘。两者的区别是前者能产生系统数据块SDB。系统数据块的内容就是组态和参数。存盘完成后，点击“Download”图标，或选择“PLC”一“Download”就可以把设定组态下载到CPU。3.4程序编写点击展开项目Testl的“S7Program”至“Blocks”，双击要编辑的块的图标如FC1，就可以打开编辑器窗口。编辑器窗口由变量声明表和程序区两部分组成。用户在变量声明表中声明本块中专用的变量，即局域变量，局域变量只是茌它所在的块中有效。点击“View”菜单，可以再次选择编程语言。用点击或者拖拉方法可将元件插入光标所在的位置。工具条中没有的元件可以通过点击“Overviewson/off”图标展开详细的编程元件表来获得。梯形图编程元件表如下图所示。一个Network编辑完后，点击“Newnetwork”图标插入新段以便继续编程。整个块编写完成后，点击“Save”图标保存程序。要注意的是，在S7系列PLC中，用户程序是由程序块组成的。在STEP7的主程序结构中，操作系统只自动循环扫描OB1块，OB1安排其他程序块的调用条件和调用顺序。也就是说，用户程序中的功能块FB、功能FC、系统功能块SFB以及系统功能SFC等，都应由组织块OB1安排它们的调用条件和调用顺序。FC和FB可以互相调用。一个编辑完成的程序图如下图所示。用户生成的变量表（VAT）在调试用户程序时用于监视和修改变量。系统数据块(SDB)中的系统数据含有系统组态和系统参数的信息，它是用户进行硬件组态时提供的数据自动生成的。3.5下载与上传程序编辑保存完成后，点击“Download”图标或者右键点击“Blocks”，在弹出菜单中选“PLC”一“Download”实现整个程序块（包括OB1、OB121、FB41、DB1、DB2、DB3）的下载。在文件夹中的变量表（VAT）和用户定义数据类型不能下载到CPU中。下载前最好先清除CPU。方法是：展开程序左侧的目录树，右键单击“SIMATIC300”一“PLC”一“Clear/Reset”，清空PLC内存。然后右键单击“SIMATIC300”一“PLC”一“Download”，下载软硬件程序和组态。3.6符号定义与变量声明1）符号定义在STEP7的用户程序中，可以使用绝对地址（如Q4.0、Il.l、M2.0、FB21）来访问I/O信号、存储位、计数器、定时器、数据块和功能块。为了使程序具有很好的可读性，往往给绝对地址赋予一个有一定含义的符号名字，程序运行时由STEP7自动地将符号地址转换成所需的绝对地址，即用符号寻址来替代绝对地址。比如，在符号表中定义I0.0为“start”（开始），在程序中就可以用start来代替地址I0.0。要实现符号编程，必须先编辑一个符号表，在符号表里建立地址和符号一一对应的关系。1)绝对地址2）符号地址(1)打开与编辑符号表在“SIMATICManager”窗口，选中左边的S7Program，在右边的工作区就会出现“Symbols”图标，双击该图标就会打开符号表的编辑界面。图中组织块(OB)、系统功能块(SFB)和系统功能(SFC)已预先被赋予了符号名，比如OB1被赋予了符号名“CycleExecution”，编辑符号表时可以引用这些符号名。在符号表的空白行中输入符号名和地址，可定义一个新符号。符号表的前3项符号Symbol、地址Address和数据类型DataType是必须填写的，注释Comment根据需要填写。符号Symbol在整个符号表中必须唯一。当输入地址Address时，程序会自动检查该地址输入是否是允许的。当输入地址Address后，软件将自动添加一个默认数据类型(DataType)。用户也可以修改它，程序会检查修改的数据类型是否与地址相匹配。如果所作的修改不适合该地址或存在语法错误。数据块中的地址（DBD、DBW、DBB和DBX）不能在符号表中定义。它们的名字应在数据块的声明表中定义。编辑完符号并保存了符号表后，符号表才能生效。查看菜单命令“View”一“DisplayWith”，选择“SymbolicRepresentation”（符号表达方式），用户就可以在程序中看到地址已经被符号名所代替了。(2)共享符号与局域符号STEP7中可以定义两类符号：共享符号和局域符号。与其他编程语言的定义一致，共享符号在整个用户程序范围内有效，局域符号是仅仅在定义的块内部有效。共享符号和局域符号的对比见下表。当以LAD、FBD或STL方式输入程序时，符号表中定义的符号（共享）显示在引号内，块变量声明表中的符号（局域）显示时前面加上“#”，而不必输入引号或“#”，语法会检查自动增加它们。在程序块的变量声明表中可以定义局域符号，通常局域符号也称为局域变量，它只能在一个块中使用。2）、变量声明在STEP7的程序逻辑块中，用户可以在变量声明表中声明本块中专用的变量，即局域变量，包括块的形式参数和参数的属性。如果在块中只使用局域变量，不使用绝对地址或全局符号，就可以将块移植到别的项目，成为一个通用的程序逻辑块。(1)变量类型功能块(FB)的局域变量分为5种类型，分别如下：①IN（输入变量）：由调用它的块提供的输入参数。②OUT（输出变量）：返回给调用它的块的输出参数。③IN—OUT（输入输出变量）：为输入／输出参数，其初值由调用它的块提供，被子程序修改后返回给调用它的块。④TEMP（临时变量）暂时保存在局域数据区中的变量。在OB1中，局域变量表只包含TEMP变量。⑤STAT（静态变量）：在功能块的背景数据块中使用。关闭功能块后，其静态数据保持不变。功能(FC)的局域变量也分为5种类型，分别是：IN（输入变量）、OUT