电气控制与PLC原理及应用(西门子系列)(第2版)[李道霖][电子教案]第六章

电气控制与PLC原理及应用（第2版）第6章S7-200PLC编程软件及应用内容提要学习要求本章主要简介S7-200MicroPLC编程系统的基本知识、系统地介绍了STEP7-Micro/WINV4.0编程软件的功能以及如何使用STEP7-Micro/WINV4.0编程软件编程和如何使用STEP7-Micro/WINV4.0编程软件进行用户程序的调试和运行监控。使读者能较快地掌握运用STEP7-Micro/WINV4.0编程软件进行PLC系统设计。熟悉STEP7-Micro/WINV4.0编程软件的常用功能组件及命令。熟练掌握编程软件的编程及运行操作。学会使用STEP7-Micro/WINV4.0编程软件进行调试和运行监控。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.1S7-200PLC编程系统概述6.1.1S7-200PLC编程系统的组成及要求我们在使用STEP7-Micro/WINV4.0编程软件时应使系统满足下列要求：（1）操作系统：Windows95、Windows98、Windows2000、WindowsME或WindowsNT。（2）计算机硬件配置：CPU为80586或更高的处理器，内存至少8MB以上，硬盘空间至少50MB以上，VGA显示器，Windows支持的鼠标。（3）通讯电缆：PC/PPI电缆（或使用一个通信处理器卡），用于PLC和个人计算机（编程器）的连接。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.1S7-200PLC编程系统概述6.1.2S7-200PLC编程系统硬件的连接（1）设置PC/PPI电缆上的DIP开关（DIP开关的第1，2，3位用于设定波特率，第4、5位置0），选择计算机支持的波特率，一般设置为9.6KB或19.2KB。（2）把PC/PPI电缆的RS-232端（标着PC）连接到计算机的串行通讯口COM1或COM2，并拧紧连接螺丝；（3）把PC/PPI电缆的RS-485端（标着PPI）连接到PLC的串行通讯口，并拧紧连接螺丝。图6.1S7-200PLCCPU与计算机的连接电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.1S7-200PLC编程系统概述6.1.3STEP7-Micro/WINV4.0软件的安装（1）将STEP7-Micro/WINV4.0CD放入CD-ROM驱动器，系统自动进入安装向导；如果安装程序没有自动启动，可在CD-ROM的F：（光盘）/STEP7/DISK1/setup.exe找到安装程序。（2）运行CD盘根目录下的SETUP程序，即用鼠标左键双击SETUP，进入安装向导。（3）根据安装向导的提示完成STEP7-Micro/WINV4.0编程软件的安装。（4）首次安装完成后，会出现一个“浏览Readme文件”选项对话框，你可以选择使用德语、英语、法语、西班牙语或意大利语阅读“Readme”文件。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.1S7-200PLC编程系统概述6.1.4通讯参数的设定图6.2“通讯”对话框图6.3设置PG/PC接口对话框图6.4PG/PC接口参数设置窗口电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.1STEP7-Micro/WINV4.0功能简介STEP7-Micro/WINV4.0的基本功能可以简单地概括为：通过Windows平台用户自己编制应用程序。在线与离线的主要区别是：（1）联机方式下可直接针对相连的PLC进行操作，如上装和下载用户程序和组态数据等。（2）离线方式下不直接与PLC联系，所有程序和参数都暂时存放在计算机硬盘里，待联机后再下载到PLC中。0电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.2STEP7-Micro/WINV4.0的窗口组件及其功能主界面采用了标准的Windows程序界面，如标题栏、主菜单条等，熟悉Windows操作的用户掌握起来会更加容易和便捷。图6.5STEP7-Micro/WINV4.0主界面的组成电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.2STEP7-Micro/WINV4.0的窗口组件及其功能1．主菜单条图6.6主菜单条（1）文件（File）（2）编辑（Edit）（3）检视（View）（4）PLC（可编程控制器）（5）调试（Debus）（6）工具（Tools）（7）窗口（Windows）（8）帮助（Help）电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.2STEP7-Micro/WINV4.0的窗口组件及其功能2．工具条和指令树STEP7-Micro/WINV4.0提供了两行快捷按钮工具条，用户也可以通过工具菜单自定义。工具条是一种代替命令或下拉菜单操作的简便工具，用户利用它们可以完成大部分的编程、调试及监控功能。下面列出了常用工具条各按钮的功能，供读者速查与参考。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.2STEP7-Micro/WINV4.0的窗口组件及其功能3．浏览条位于软件窗口的左方是浏览条，它显示编程特性的按钮控制群组如：程序块、符号表、状态图、数据块、系统块、交叉引用及通讯等显示按钮控制。4．指令树指令树以树形结构提供编程时用到的所有快捷操作命令和PLC指令，它由项目分支和指令分支组成。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.2STEP7-Micro/WINV4.0的窗口组件及其功能4．指令树指令树以树形结构提供编程时用到的所有快捷操作命令和PLC指令，它由项目分支和指令分支组成。图6.7工具条电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.2STEP7-Micro/WINV4.0的窗口组件及其功能5．局部变量表每个程序块都对应一个局部变量表，局部变量表用来定义局部变量，局部变量只在建立局部变量的POU中才有效。6．状态栏状态栏又称任务栏，提供了在STEP7-Micro/WINV4.0中操作时的操作状态信息。7．输出窗口输出窗口用来显示STEP7-Micro/WINV4.0程序编译的结果，如编译是否有错误、错误编码和位置等。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.2STEP7-Micro/WINV4.0的窗口组件及其功能8．程序编辑区在程序编辑区，用户可以使用梯形图、指令表或功能块图编写PLC控制程序。在联机状态下，可以从PLC上载用户程序进行编辑和修改。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.3系统模块的设置及系统块配置（CPU组态）1．数字量输入滤波设置（滤波器的用途——抑制噪声干扰）S7-20CPU全部主机数字量输入点有选择地设置输入滤波器。图6.8设置数字输入滤波电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.3系统模块的设置及系统块配置（CPU组态）2．模拟量输入滤波设置使用CPU222、CPU224及CPU226时，可以对各模拟输入选择软件滤波器，进行模拟量的数字滤波设置。图6.9设置模拟输入滤波电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.3系统模块的设置及系统块配置（CPU组态）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。图6.10设置脉冲捕捉电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.2STEP7-Micro/WINV4.0的功能6.2.3系统模块的设置及系统块配置（CPU组态）4．输入表的设置S7-200CPU为其数字量输出点提供两种性能，一种是预置数字量输出点在CPU变为STOP方式后为已知值；另一种是设置数字量输出保持CPU变为STOP方式之前的状态。图6.11设置输出表电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.3程序编辑及运行6.3.1用户程序文件操作1．打开已有的项目文件2．创建新项目（文件）3．选择主机CPU型号4．上载和下载程序文件图6.12CPU型号的选择电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.3程序编辑及运行6.3.2编辑程序1．输入编程元件输入编程元件的方法有两种：方法1：从指令树中双击或拖放。方法2：工具条按钮。图6.13LAD指令工具条图6.14类属指令列表电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.3程序编辑及运行6.3.2编辑程序2．编程结构输入（1）顺序输入。此类结构输入非常简单，只需从网络的开始依次输入各编程元件即可，每输入一个元件，光标自动向后移动到下一列。图6.15顺序程序结构输入电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.3程序编辑及运行6.3.2编辑程序2．编程结构输入（2）输入操作数。图6.16中的“??.?”和“????”表示此处必须有操作数，此处的操作数为触点的名称。（3）任意添加输入。如果想在任意位置添加一个编程元件，只需单击这一位置将光标移到此处，然后输入编程元件即可。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.3程序编辑及运行6.3.2编辑程序(4）复杂结构图6.16编辑网络电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.3程序编辑及运行6.3.2编辑程序3．在LAD中编辑程序（1）剪切、复制、粘贴或删除网络。（2）编辑单元格、指令、地址和网络。（3）插入和删除。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.3程序编辑及运行6.3.2编辑程序4．编写符号表图6.17符号表图6.18符号表应用电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.3程序编辑及运行6.3.2编辑程序5．编写数据块利用块操作对程序做大面积删除、移动、复制操作十分方便。6．编程语言转换STEP7-Micro/WINV4.0软件可实现三种编程语言（编辑器）之间的任意切换。7．注释梯形图编程器中的“网络n（Networkn）”标志每个梯级，同时又是标题栏，可在此为该梯级加标题或必要的注释说明，使程序清晰易读。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.3程序编辑及运行6.3.2编辑程序8．编译程序编辑完成后，点击“PLC”菜单，选择“编译（Compile）”或“全部编译（AllCompile）”命令进行离线编译。9．下载如果编译无误，便直接单击下载按钮，或者点击“文件（File）”菜单，选择“下载”命令，将用户程序下载到PLC中。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.4程序调试运行监控与调试6.4.1选择工作模式S7-200PLC的CPU具有停止和运行两种操作模式。在停止模式下，可以创建、编辑程序，但不能执行程序；在运行模式下，PLC读取输入，执行程序，写输出，反应通信请求，更新智能模块，进行内部事物管理及恢复中断条件，不仅可以执行程序，也可以创建、编辑及监控程序操作和数据。为调试提供帮助，加强了程序操作和确认编程的能力。电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.4程序调试运行监控与调试6.4.2梯形图程序的状态监视1．执行状态监控方式图6.19对PLC梯形图运行状态的监控2．扫描结束状态的状态监控方式电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.4程序调试运行监控与调试6.4.3语句表程序的状态监视语句表和梯形图的程序状态监视方法是完全相同的。图6.20语句表程序状态监控选择电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.4程序调试运行监控与调试6.4.2梯形图程序的状态监视如果需要暂停刷新，还是按下（暂停程序状态）按钮，过程与梯形图的相同，如图6.21所示。图6.21PLC语句表程序运行状态的监控电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.4程序调试运行监控与调试6.4.4用状态图监视与调试程序1．打开和编辑状态图在程序运行时，可以用状态图来读、写、强制和监视PLC的内部变量。图6.22状态图窗口电气控制与PLC原理及应用（第2版）6.