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(jié)構(gòu)與工作原理的結(jié)構(gòu)與工作原理PLCPLC 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)PLC 的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個主要部分組成。1.1.主機(jī)主機(jī)主機(jī)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(yùn)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(jìn)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(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請求以及進(jìn)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(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)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(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點、行程開關(guān)等）的控制信號。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動輸出設(shè)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(shù)指標(biāo)，通常小型機(jī)有幾十個點，中型機(jī)有幾百個點，大型機(jī)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(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)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(shè)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(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。5.5.輸入輸入/ /輸出擴(kuò)展單元輸出擴(kuò)展單元I/O 擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)） 。6.6.外部設(shè)

4、備接口外部設(shè)備接口此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)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(guān)選 擇 開 關(guān)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(jìn)行工作的。即在 PLC 運(yùn)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(zhuǎn)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(jié)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?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i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(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)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(jié)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(dāng)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(qū)動相應(yīng)輸出設(shè)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(qiáng)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(shè)備中。CPU 負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲數(shù)據(jù)，以便對工業(yè)自動控制任務(wù)或過程進(jìn)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(shè)備中（例如傳感器或開關(guān)）采集信號，輸出部分則控制泵、電機(jī)、指示燈以及工業(yè)過程中的其他設(shè)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(jī)或其他工業(yè)設(shè)備狀態(tài)信號燈顯示了 CPU 工作模式，本機(jī) I/O 的當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)觸點指令標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)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(yùn)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(fù)使用，但當(dāng)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(jié)束用 OLD 指令。OLD 指令與后述的 ALD 指令均為無目標(biāo)元件指令，而兩條無目標(biāo)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(jié)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(biāo)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(yīng)，驅(qū)動線圈的觸點電路接通時，線圈流過“能流” ，輸出類指令應(yīng)放在梯形圖的最右邊，變量為 Bool 型。5.5.置位與復(fù)位指令置位與復(fù)位指令 S S、R RS 為置位指令，使動作保持；R 為復(fù)位指令，使操作保持復(fù)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(fù)位,N=1255 如果被指定復(fù)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(dāng)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(fù)跳變觸點檢測到一次負(fù)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(fù)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(fù)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(biāo)元件的 1 程序步指令?？詹僮髦噶钍乖摬叫驗榭詹僮鳌Ｓ?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(jié)束指令程序結(jié)束指

11、令 ENDENDEND 是一條無目標(biāo)元件的 1 程序步指令。 PLC 反復(fù)進(jìn)行輸入處理、 程序運(yùn)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(jìn)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(kuò)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(rèn)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(shè)計與故障診斷控制系統(tǒng)的設(shè)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(jī)、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(hù)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(shè)備輸出設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的輸入設(shè)備（如：按鈕、位置開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等）和輸出設(shè)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(jī)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(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)表。 （可

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

14、電氣元件明細(xì)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(jìn)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(jī)。二、二、軟件使用軟件使用1.雙擊桌面上的快捷方式圖標(biāo)，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(biāo)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(biāo)會自動阻止您將指令放置在非法位置 （例： 放置在網(wǎng)絡(luò)標(biāo)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(biāo)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(dāng)?shù)墓ぞ邨l按鈕，或使用適當(dāng)?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(luò)，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(dāng)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?qū)⒉荒苷_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(biāo)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(dāng)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(rèn)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(jìn)行編譯。7.1.1“編譯”允許您編譯項目的單個元素。當(dāng)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(jìn)行編譯。當(dāng)您使用“全部編譯”命令時，哪一個窗口是焦點無關(guān)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(dāng)前項目名稱和目錄的默認(rèn)選項。 ）8.1.2“另存為”允許您修改當(dāng)前項目的名稱和或目錄位置。8.1.3 當(dāng)您首次建立項目時，STEP 7-Micro/WIN 提供默認(rèn)值名稱“Project1.mwp” ?？梢越邮芑蛐薷脑撁Q；如果接受該名稱，下一個項目的默認(rèn)名稱將自動遞增為“Project2.mwp” 。STEP 7-Micro/WIN 項目的默認(rèn)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(rèn)位置。四、四、通信設(shè)置通信設(shè)置1.使用 PC/PPI 連接，可以接受安裝 STEP 7-Micro/WIN 時在“設(shè)置 PG/P

20、C 接口”對話框中提供的默認(rèn)通訊協(xié)議。否則，從“設(shè)置 PG/PC 接口”對話框為個人計算機(jī)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(biāo)，或從菜單選擇檢視組件通訊。2.從“通訊”對話框的右側(cè)窗格，單擊顯示“雙擊刷新“的藍(lán)色文字。3.如果成功地在網(wǎng)絡(luò)上的個人計算機(jī)與設(shè)備之間建立了通訊，會顯示一個設(shè)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P(yáng)LC 通訊5.程序下載5.1 從個人計算機(jī)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(shè)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(rèn)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(fù)選框被選擇。如果您不需要下載某一

22、特定的塊，清除該復(fù)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(rèn)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(yuǎn)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(rèn) PLC 類型，并清除對話框。5.12. 點擊