STEP7-Micro/WIN32西门子编程软件是基于Windows的应用软件,它是西门子公司专门为S7-200系列可编程控制器而设计开发,是西门子PLC用户不可缺少的开发工具。目前STEP7-Micro/WIN32编程软件已经升级到了4.0版本,本书将以该版本的中文版为编程环境进行介绍。 7.1 硬件连接及软件的安装 1、硬件连接 为了实现PLC与计算机之间的通信,西门子公司为用户提供了两种硬件连接方式:一种是通过PC/PPI 电缆直接连接,另一种是通过带有MPI电缆的通信处理器连接。 典型的单主机与PLC直接连接如图7—1所示,它不需要其他的硬件设备,方法是把PC/PPI电缆的PC端连接到计算机的RS-232通信口(一般是COM1),把PC/PPI电缆的PPI端连接到PLC的RS-485通信口即可。 2、软件的安装
(1)系统要求 (2)软件安装 STEP7-Micro/WIN32软件的安装很简单, 将光盘插入光盘驱动器系统自动进入安装向导(或在光盘目录里双击setup,则进入安装向导),按照安装向导完成软件的安装。软件程序安装路径可使用默认子目录,也可以使用“浏览”按钮弹出的对话框中任意选择或新建一个新子目录。 首次运行STEP7-Micro/WIN32软件时系统默认语言为英语,可根据需要修改编程语言。如将英语改为中文,其具体操作如下:运行STEP7-Micro/WIN32编程软件,在主界面执行菜单Tools→Options→General选项,然后在对话框中选择Chinese即可将English改为中文。 图7—1 典型的单主机与PLC直接连接 7.2 STEP7-Micro/WIN32软件的窗口组件
7.2 1 基本功能 编程软件在联机工作方式(PLC与计算机相连)可以实现用户程序的输入、编辑、上载、下载运行,通讯测试及实时监视等功能。在离线条件下,也可以实现用户程序的输入、编辑、编译等功能。
7.2.2 主界面 主界面一般可分为以下6个区域:菜单栏(包含8个主菜单项)、工具栏(快捷按钮)、浏览栏(快捷操作窗口)、指令树(快捷操作窗口)、输出窗口和用户窗口(可同时或分别打开图中的5个用户窗口)。除菜单栏外,用户可根据需要决定其他窗口的取舍和样式的设置。
图7—2 STEP7-Micro/WIN32编程软件的主界面 7. 2. 3 菜单栏 菜单栏包括8个主菜单选项,菜单栏各选项如图7—3所示。
为了便于同学们课后学习编程软件,充分了解编程软件功能更好完成用户程序开发任务,下面介绍编程软件主界面各主菜单的功能及其选项内容如下: 图7—4 【文件】菜单及其选项图7—5 【编辑】菜单及其选项 图7—6 【查看】菜单及其选项 图7—7 【PLC】菜单及其选项
图7—8 【调试】菜单及其选项 图7—9 【工具】菜单及其选项
图7—10 【窗口】菜单及其 图7—11 【帮助】菜单及其选项 图7—12 STEP7-Micro/WIN32【帮助】窗口 7. 2. 4 工具栏 工具栏提供简便的鼠标操作,它将最常用的STEP7-Micro/WIN32编程软件操作以按钮形式设定到工具栏。可执行菜单【查看】→【工具栏】选项,实现显示或隐藏标准、调试、公用和指令工具栏。工具栏其选项如图7—13所示。
图7—13 工具栏 工具栏可划分为4个区域www.plcs.cn,下面按区域介绍各按钮选项的操作功能。 (1)标准工具栏
标准工具栏各快捷按钮选项如图7—14所示。 图7—14 标准工具栏 (2)调试工具栏 调试工具栏各快捷按钮选项如图7—15所示。
图7—15 调试工具栏 (3)公用工具栏
公用工具栏各快捷按钮选项如图7—16所示。 图7—16 公用工具栏 (4)指令工具栏
指令工具栏各快捷按钮选项如图7—17所示。 7.2.5 指令树 指令树以树形结构提供项目对象和当前编辑器的所有指令。双击指令树中的指令符,能自动在梯形图显示区光标位置插入所选的梯形图指令。项目对象的操作可以双击项目选项文件夹,然后双击打开需要的配置页。指令树可用执行菜单【查看】→【指令树】选项来选择是否打开。指令树各选项如图7—18所示。 7.2.6 浏览栏 浏览栏可为编程提供按钮控制的快速窗口切换功能,单击浏览栏的任意选项按钮,则主窗口切换成此按钮对应的窗口。浏览栏各选项如图7—19所示。图7—18 指令树及其选项 图7—19 浏览栏及其选项
浏览栏可划分为8个窗口组件,下面按窗口组件介绍各窗口按钮选项的操作功能。 如果需要编辑SBR(子程序)或INT(中断程序),可以用编辑窗口底部的选项卡切换。
图7—20 【程序块】编辑窗口
(2)符号表
(3)状态表
(4)数据块 数据块用于设置和修改变量存储区内各种类型存储区的一个或多个变量值,并加注必要的注释说明,下载后可以使用状态表监控存储区的数据。可以使用下列之一方法访问数据块:①单击浏览条的【数据块】按钮。②执行菜单【查看】→【组件】→【数据块】。③双击指令树的【数据块】,然后双击用户定义1图标。【数据块】编辑窗口如图7—23所示。
(5)系统块 1.单击浏览栏的【系统块】按钮。 2.执行菜单【查看】→【组件】→【系统块】。 3.双击指令树中的【系统块】文件夹,然后双击打开需要的配置页 系统块的信息需下载到PLC,为PLC提供新的系统配置。当项目的CPU类型和版本能够支持特定选项时,这些系统块配置选项将被启用。【系统块】编辑窗口如图7—24所示。
(6)交叉引用 交叉引用提供用户程序所用的PLC信息资源,包括3个方面的引用信息,即交叉引用信息、字节使用情况信息和位使用情况信息,使编程所用的PLC资源一目了然。交叉引用及用法信息不会下载到PLC。单击浏览栏【交叉引用】按钮,进入交叉引用编辑窗口。【交叉引用】编辑窗口如图7—25所示。
(7)通信 数据在网络中的传送速度称为波特率,通常以千波特(kbaud)、兆波特(Mbaud)为单位。波特率测量在某一特定时间内传送的数据量。S7-200CPU的默认波特率为9.6千波特,默认网络地址为2。 单击浏览栏的【通信】按钮,进入通信设置窗口。【通信】设置窗口如图7—26所示。 如果需要为STEP 7-Micro/WIN配置波特率和网络地址,在设置参数后,必须双击图标,刷新通信设置,这时可以看到CPU的型号和网络地址2,说明通信正常。
图7—26 【通信】设置窗口
(8)设置PG/PC
7. 3 编程软件的使用 STEP7—Micro/WIN4.0编程软件的基本使用示例如图7—28所示。
7. 3. 1 编程的准备 在进行控制程序编程之前,首先应创建一个项目。执行菜单【文件】→【新建】选项或单击工具栏的新建按钮,可以生成一个新的项目。执行菜单【文件】→【打开】选项或单击工具栏的打开按钮,可以打开已有的项目。项目以扩展名为 . mwp 的文件格式保存。 2)、设置与读取PLC的型号 在对PLC编程之前,应正确地设置其型号,以防止创建程序时发生编辑错误。如果指定了型号,指令树用红色标记“X”表示对当前选择的PLC无效的指令。设置与读取PLC的型号可以有两种方法:①执行菜单【PLC】→【类型】选项,在出现的对话框中,可以选择PLC型号和CPU版本如图7—29所示。②双击指令树的【项目1】,然后双击PLC型号和CPU版本选项,在弹出的对话框中进行设置即可。如果已经成功地建立通信连接,单击对话框中的【读取PLC】按钮,可以通过通信读出PLC的信号与硬件版本号。
3)、 选择编程语言和指令集
编程软件可实现3种编程语言(编程器)之间的任意切换,执行菜单【查看】→【梯形图】或【STL】或【FBD】选项便可进入相应的编程环境。 简单的数字量控制程序一般只有主程序,系统较大、功能复杂的程序除了主程序外,可能还有子程序、中断程序。编程时可以点击编辑窗口下方的选项来实现切换以完成不同程序结构的程序编辑。用户程序结构选择编辑窗口如图7—30所示。
主程序在每个扫描周期内均被顺序执行一次。子程序的指令放在独立的程序块中,仅在被程序调用时才执行。中断程序的指令也放在独立的程序块中,用来处理预先规定的中断事件,在中断事件发生时操作系统调用中断程序。
7. 3.2 编写用户程序 在梯形图编辑窗口中,梯形图程序被划分成若干个网络,一个网络中只能有一个独立电路块。如果一个网络中有两个独立电路块,在编译时输出窗口将显示“1个错误”,待错误修正后方可继续。可以对网络中的程序或者某个编程元件进行编辑,执行删除、复制或粘贴操作。 (1)首先打开STEP7—Micro/WIN4.0编程软件,进入主界面,STEP7—Micro/WIN4.0编程软件主界面如图7—31所示。
(2)单击浏览栏的【程序块】按钮,进入梯形图编辑窗口。 (3)在编辑窗口中,把光标定位到将要输入编程元件的地方。 (4)可直接在指令工具栏中点击常开触点按钮,选取触点如图7—32所示。在打开的位逻辑指令中单击图标选项,选择常开触点如图7—33所示。输入的常开触点符号会自动写入到光标所在位置。输入常开触点如图7—34所示。也可以在指令树中双击位逻辑选项,然后双击常开触点输入。
图7—32 选取触点
图7—33 选择常开触点 图7—34 输入常开触点 (5)在???中输入操作数I0.1,光标自动移到下一列。输入操作数I0.1如图7—34所示。 图7—35 输入操作数I0.1 (6)用同样的方法在光标位置输入和,并填写对应地址,T37和Q0.1编辑结果如图7—36所示。
(7)将光标定位到I0.1下方,按照I0.1的输入办法输入Q0.1。Q0.1编辑结果如图7—37所示。
(8) 将光标移到要合并的触点处,单击指令工具栏中的向上连线按钮,将Q0.0和I0.0并联连接, Q0.0和I0.0并联连接如图7—38所示。
(9)将光标定位到网络2,按照I0.1的输入办法编写Q0.1。 (10) 将光标定位到定时器输入位置,双击指令树的【定时器】选项,然后再双击接通延时定时器图标,在光标位置即可输入接通延时定时器。选择定时器图标如图7—39所示。 图7—39 选择定时器 图7—40 输入接通延时定时器
(11)在定时器指令上面的 处输入定时器编号T37,在左侧 处输入定时器的预置值100,编辑结果如图7—28所示。 2)语句表的编辑 执行菜单【查看】→【STL】选项,可以直接进行语句表的编辑。语句表的编辑如图7—41所示。 3)功能图的编辑 执行菜单【查看】→【FBD】选项,可以直接进行功能图的编辑。功能图的编辑如图7—42所示。 图7—41 语句表的编辑 图7—42 功能图的编辑
7.3.3 程序的状态监控与调试 执行菜单【PLC】→【编译】或【全部编译】选项,或点击工具栏的 或按钮,可以分别编译当前打开的程序或全部程序。编译后在输出窗口中显示程序编译结果,必须在修正程序中的所有错误,编译无错误后,才能下载程序。若没有对程序进行编译,在下载之前编程软件会自动对程序进行编译。 2)、下载与上载程序
下载是将当前编程器中的程序写入到PLC的存储器中。计算机与PLC建立其通信连接正常,并且用户程序编译无错误后,可以将程序下载的PLC中。下载操作可执行菜单【文件】→【下载】选项,或点击工具栏按钮。 3)、PLC的工作方式 PLC有两种工作方式,即运行和停止工作方式。在不同的工作方式下,PLC进行调试的操作方法不同。可以通过执行菜单栏【PLC】→【运行】或【停止】的选项来选择工作方式,也可以在PLC的工作方式开关处操作来选择。PLC只有处在运行工作方式下,才可以启动程序的状态监控。 4)、程序运行与调试 程序的调试及运行监控是程序开发的重要环节,很少有程序一经编制就是完整的,只有经过调试运行甚至现场运行后才能发现程序中不合理的地方,从而进行修改。STEP7—Micro/WIN4.0编程软件提供了一系列工具,可使用户直接在软件环境下调试并监视用户程序的执行。 (1) 程序的运行 单击工具栏的按钮,或执行菜单【PLC】→【运行】选项,在对话框中确定进入运行模式,这时黄色STOP(停止)状态指示灯灭,绿色RUN(运行)灯点亮。程序运行后如图28所示。
(2)、程序的调试 Ⅰ、程序状态监控 单击工具栏中的按钮,或执行菜单【调试】→【开始程序状态监控】选项,进入程序状态监控。启动程序运行状态监控后:① 当I0.1触点断开时,编程软件使用示例的程序状态如图7—43所示。② 当I0.1触点接通瞬间,编程软件使用示例的程序状态如图7—44所示。③ 当定时器延时时间10S后,编程软件使用示例的程序状态如图7—28所示。 在监控状态下,“能流”通过的元件将显示蓝色,通过施加输入,可以模拟程序实际运行,从而检验我们的程序。梯形图中的每个元件的实际状态也都显示出来,这些状态是PLC在扫描周期完成时的结果。
图7—44 编程软件使用示例的程序状态 Ⅱ、状态表监控 可以使用状态表来监控用户程序,还可以采用强制表操作修改用户程序的变量。编程软件使用示例的状态表监控如图7—45所示,在当前值栏目中显示了各元件的状态和数值大小。 可以选择下面办法之一来进行状态表监控:
①执行菜单【查看】→【组件】→【状态表】。
Ⅲ、趋势图监控 趋势图监控是采用编程元件的状态和数值大小随时间变化关系的图形监控。可点击工具栏的按钮,将状态表监控切换为趋势图监控。 |