第8章-S7-200PLC编程软件

第8章S7-200PLC编程软件高等职业教育机电系列教材教学目的和要求通过本章学习，使学生了解S7-200系列可编程序控制器的编程软件STEP7-Micro／WINV4.0的作用，掌握其基本的使用。教学手法根据教学内容的不同，采用“情景导入法”、“问题探究法”、“直观教学法”、“分析归纳法”、“案例分析法”、“案例驱动法”等教学方法。授课重点本章重点是掌握PLC编程软件的基本使用。授课要点与授课设计8.1编程软件安装8.2编程软件的窗口组件2学时8.3编程软件的使用8.4程序的调试与监控自学教学设计：介绍编程软件安装知识；链接西门专用编程软件STEP7－Micro／WINV4.0，对编程软件窗口的各组件进行说明；重点讲解编程软件的使用；安排学生自学程序的调试与监控。作业8.28.38.1编程软件安装8.2编程软件的窗口组件8.3编程软件的使用8.4程序的调试与监控8.5S7-200的出错代码本章小结西门子公司于2004～2005年推出的STEP7－Micro／WINV4.0，功能强大，既可用于开发用户程序，又可实时监控用户程序的执行状态，可在全汉化的界面下进行操作。8.1编程软件安装•8.1.1硬件连接•8.1.2软件安装•8.1.3建立S7-200CPU的通信8.1.1硬件连接图8-1PLC与计算机间的连接利用一根PC／PPI（个人计算机／点对点接口）电缆可建立个人计算机与PLC之间的通信，如图8-1。8.1.2软件安装（1）关闭所有的应用软件，包括Microsoftoffice工具条，确认PC机和CPU间的通讯电缆已连接好。（2）双击STEP7的安装程序Setup.exe，则系统自动进入安装向导。（3）在安装向导的帮助下完成软件的安装。软件安装路径可以使用默认的子目录，也可以用“浏览”按钮，在弹出的对话框中任意选择或新建一个子目录。（4）在安装过程中，会提示用户设置PG／PC接口(PG／PCInterface)。PG／PC接口是PG／PC和PLC之间进行通讯连接的接口。安装完成后，通过SIMATIC程序组或控制面板中的SetPG／PCInterface(设置PG／PC接口)随时可以更改PG／PC接口的设置。在安装过程中可以点击Cancel忽略这一步骤。8.1.3建立S7-200CPU的通信1．设置硬件PC／PPI电缆中间有通信模块，模块外部设有波特率设置开关（详图6-3），有5种支持PPI协议的波特率可以选择，分别为：1.2K，2.4K，9.6K，19.2K，38.4K。系统的默认值为9.6Kb／s。PC／PPI电缆波特率设置开关（DIP开关）的位置应与软件系统设置的通信波特率相一致。DIP开关上有5个扳键，1、2、3号键用于设置波特率，4号和5号键用于设置通信方式。通信速率的默认值为9600bit／s，1、2、3号键设置为010，未使用调制解调器时，4、5号键均应设置为0。PC／PPI电缆上的DIP开关设置3．通信参数的设置4．建立与S7-200CPU的在线联系5．修改PLC的通信参数8.2编程软件的窗口组件8.2.1编程软件的主界面8.2.2编程软件的主菜单8.2.3编程软件的工具条8.2.4编程软件的浏览条8.2.5编程软件的其它组件8.2.1编程软件的主界面图8-3STEP7-Micro／WIN编程软件主界面8.2.2编程软件的主菜单1．文件（File）文件（File）菜单中的指令：新建(New)、打开(Open)、关闭(Close)、保存(Save)、另存(SaveAs)、导入(Import)、导出(Export)、上载(Upload)、下载(Download)、页面设置(PageSetup)、打印(Print)、预览、最近使用文件、退出等操作。2．编辑（Edit）编辑菜单中的指令：撤消(Undo)、剪切(Cut)、复制(Copy)、粘贴(Paste)、全选(SelectAll)、插入(Insert)、删除(Delete)、查找(Find)、替换(Replace)、转至(GoTo)等项目3．查看（View）查看(View)菜单项可以设置编程软件的开发环境，如打开和关闭其他辅助窗口（如引导窗口、指令树窗口、工具条按钮区），执行引导条窗口的所有操作项目，选择不同的程序编程器（LAD、STL或FBD），设置3种程序编辑器的风格（如字体、指令盒的大小等）。查看菜单可以进行数据块(DataBlock)、符号表(SymbolTable)、状态图表(ChartStatus)、系统块(SystemBlock)、交叉引用(CrossReference)、通信(Communications)参数的设置。查看菜单可以选择注解、网络注解(POUComments)显示与否等;查看菜单的工具栏区可以选择浏览栏(NavigationBar)、指令树(InstructionTree)及输出视窗(OutputWindow)的显示与否。4．PLCPLC菜单用于与PLC联机时的操作。5．调试（Debug）调试菜单用于联机时的动态调试，有单次扫描(FirstScan)、多次扫描(MultipleScans)、程序状态(ProgramStatus)、触发暂停(Triggredpause)、用程序状态模拟运行条件(读取、强制、取消强制和全部取消强制)等功能。6．工具（Tools）工具菜单项可以调用复杂指令（如PID指令、NETR/NETW指令和HSC指令），使复杂指令编程时的工作简化。7．窗口（Windows）8．帮助（Help）8.2.3编程软件的工具条1．标准工具条，如图8-4(a)所示。2．调试工具条，如图8-4(b)所示。3．公用工具条，如图8-4(c)所示。4．LAD指令工具条，如图8-4(d)所示。8.2.4编程软件的浏览条1．程序块（ProgramBlock）2．符号表（SymbolTable）3．状态图（StatusChart）4．数据块（DataBlock）5．系统块（SystemBlock）6．交叉引用（CrossReference）7．通信（Communications）浏览条如右图8-5。1．程序块（ProgramBlock）由可执行的程序代码和注释组成。程序代码由主程序（OB1）、可选的子程序（SBR0）和中断程序（INT0）组成。用菜单命令“文件”→“新建”，“文件”→“打开”，打开一个项目后可建立或修改程序.2．符号表（SymbolTable）符号表是程序员用符号编址的一种工具表。用来建立自定义符号与直接地址间的对应关系，并可附加注释，使得用户可以使用具有实际意义的符号作为编程元件，增加程序的可读性。例如，系统的停止按钮的输入地址是I0.0，则可以在符号表中将I0.0的地址定义为stop，这样梯形图所有地址为I0.0的编程元件都由stop代替。BJ程序被编译后下载到可编程控制器时，所有的符号地址被转换成绝对地址，符号表中的信息不下载到可编程控制器。图8-6符号表图8-6符号表5浏览条浏览条3．状态图（StatusChart）将程序下载至PLC之后，可以建立一个或多个状态图表，在联机调试时，打开状态图表，监视各变量的值和状态。状态图表并不下载到可编程控制器，只是监视用户程序运行的一种工具，只需要在地址栏中写入变量地址，在数据格式栏中标明变量的类型，就可以在运行时监视这些变量的状态和当前值。4．数据块（DataBlock）数据块可以对变量寄存器V进行初始数据的赋值或修改，并加注必要的注释说明。5．系统块（SystemBlock）主要用于系统组态。系统组态主要包括设置数字量或模拟量输入滤波、设置脉冲捕捉、配置输出表、定义存储器保持范围、设置密码和通信参数等。6．交叉引用（CrossReference）交叉引用表列出在程序中使用的各操作数所在的POU、网络或行位置，以及每次使用各操作数的语句表指令。通过交叉引用表还可以查看哪些内存区域已经被使用，作为位还是作为字节使用，使得PLC资源的使用情况一目了然。在运行方式下编辑程序时，可以查看程序当前正在使用的跳变信号的地址。交叉引用表不下载到可编程控制器，只有在程序编辑完成后，才能看到交叉引用表的内容。在交叉引用表中双击某个操作数时，可以显示含有该操作数的那一部分程序。7．通信用来建立计算机与PLC之间的通信连接，以及通信参数的设置和修改。用菜单命令“工具”→“选项”，选择“浏览条”标签，可在浏览条中编辑字体。浏览条中的所有操作都可用“指令树（InstuctionTree）”视窗完成，或通过“查看（View）”→“组件”菜单来完成。8.2.5编程软件的其它组件1.指令树以树型结构提供编程时用到的所有命令和PLC指令的快捷操作，可分为项目分支和指令分支。可以用视图（View）菜单的“指令树”选项来决定其是否打开。2．输出窗口。该窗口用来显示程序编译的结果信息。如各程序块的信息、编译结果有无错误以及错误代码和位置等。3．状态条。状态条也称任务栏，用来显示软件执行情况，编辑程序时显示光标所在的网络号、行号和列号，运行程序时显示运行的状态、通信波特率、远程地址等信息。4．程序编辑器（用户窗口）。可以用梯形图、语句表或功能表图程序编辑器编写和修改用户程序。8.3编程软件的使用8.3.1编程模式和编辑器的选择8.3.2编程元素及项目组件8.3.3程序文件的操作8.3.1编程模式和编辑器的选择S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3两种。SIMATIC是专为S7-200PLC设计的，专用性强，采用SIMATIC指令编写的程序执行时间短，可以使用LAD、STL、FBD三种编辑器。选择编程模式的方法：菜单命令“工具”→“选项”→“常规”标签→“编程模式”→选SIMATIC。选择编辑器的方法:菜单命令“查看”→LAD或STL。8.3.2编程元素及项目组件S7-200的三种程序组织单位（POU）指主程序、子程序和中断程序。STEP7-Micro/WIN为每个控制程序在程序编辑器窗口提供分开的制表符，主程序总是第一个制表符，后面是子程序或中断程序。一个项目（Project）包括的基本组件有程序块、数据块、系统块、符号表、状态图表、交叉引用表。程序块、数据块、系统块须下载到PLC，而符号表、状态图表、交叉引用表不下载到PLC。程序块由可执行代码和注释组成，可执行代码由一个主程序和可选子程序或中断程序组成。程序代码被编译并下载到PLC，程序注释被忽略。8.3.3程序文件操作程序文件的来源有三个：新建一个程序文件、打开已有的程序文件和从PLC上载程序文件。1．建立项目（建立程序文件）（1）创建新项目：单击“新建”快捷按钮。在新建程序文件的初始设置中，文件以“Project1（CPU221）”命名，CPU221是系统默认的PLC的CPU型号。在指令树中可见一个程序文件包含7个相关的块（程序块、符号表、状态图、数据块、系统块、交叉索引及通信），其中程序块包含一个主程序（MAIN）、一个可选的子程序（SBR0）和一个中断服务程序（INT0）。用户可以根据实际编程的需要修改程序文件的初始设置。（2）打开已有的项目文件。用菜单命令“文件”→“打开”。（3）上载程序文件。在与PLC建立通信的情况下，可以将存储在PLC中的程序和数据传送给计算机。可用“文件（File）”菜单中的“上载（Upload）”命令，或单击工具条中的“上载（Upload）”按钮来完成文件的上载。2．编辑程序文件（1）输入指令（2）上下线的操作（3）输入程序注释（P162介绍）（4）程序的编辑（5）程序的编译程序经过编译后，方可下载到PLC。单击“编译”按钮或选择菜单命令“PLC”→“编译”(Compile)，编译当前被激活的窗口中的程序块或数据块。单击“全部编译”按钮或选择菜单命令“PLC”→“全部编译”(CompileAll)，编译全部项目元件（程序块、数据块和系统块）。使用“全部编译”，与哪一个窗口是活动窗口无关。编译结束后，输出窗口显示编译结果。8.4程序的调试与监控8.