第10章 STEP7編程軟件及應(yīng)用

第10章STEP7-Micro/WIN編程軟件及應(yīng)用

10.1STEP7-Micro/WINV4.0安裝10.1.1PC機(jī)配置要求STEP7-Micro/WINV4.0既可以在PC機(jī)上運(yùn)行，也可以在西門(mén)子公司的編程器上運(yùn)行。PC機(jī)或編程器的最小配置如下：操作系統(tǒng)：Windows2000、WindowsXP或WindowsVista。計(jì)算機(jī)硬件配置：586以上兼容機(jī)，內(nèi)存64MB以上，VGA顯示器，至少350MB以上硬盤(pán)空間，Windows支持的鼠標(biāo)。通信電纜：PC/PPI電纜（或使用一個(gè)通信處理器卡），用于PC機(jī)與PLC連接。10.1.2硬件連接目前S7-200CPU大多采用PC/PPI電纜直接與PC機(jī)相連。典型的單S7-200CPU與PC機(jī)連接如圖10-1所示，該連接中，PC/PPI電纜一端與PC機(jī)的RS-232通訊口（一般為COM1口）相連，另一端與PLC的RS-485通訊口相連。10.1.3軟件安裝

將STEP7-Micro/WINV4.0的安裝光盤(pán)插入PC機(jī)的CD-ROM中，安裝向?qū)С绦驅(qū)⒆詣?dòng)啟動(dòng)并引導(dǎo)用戶完成整個(gè)安裝過(guò)程。用戶還可以在安裝目錄中雙擊setup.exe圖標(biāo)，進(jìn)入安裝向?qū)?，按照安裝向?qū)瓿绍浖陌惭b。1）選擇安裝程序界面的語(yǔ)言，系統(tǒng)默認(rèn)使用英語(yǔ)；2）按照安裝向?qū)崾荆邮躄icense條款，單擊“Next”按鈕繼續(xù)；3）為STEP7-Micro/WINV4.0選擇安裝目錄文件夾，單擊“Next”按鈕繼續(xù)。4）在STEP7-Micro/WINV4.0安裝過(guò)程中，必須為STEP7-Micro/WINV4.0配置波特率和站地址，其波特率必須與網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備的波特率一致，而且站地址必須唯一。5）STEP7-Micro/WINV4.0SP3安裝完成后，重新啟動(dòng)PC機(jī)，單擊“Finish”按鈕完成軟件的安裝；6）初次運(yùn)行STEP7-Micro/WINV4.0為英文界面，如果用戶想要使用中文界面，必須進(jìn)行設(shè)置。在主菜單中，選擇“Tools”中的“Options”選項(xiàng)。在彈出的Options選項(xiàng)對(duì)話框中，選擇“General”（常規(guī)），對(duì)話框右半部分會(huì)顯示“Language”選項(xiàng)，選擇“Chinese”，單擊“OK”按鈕，保存退出，重新啟動(dòng)STEP7-Micro/WINV4.0后即為中文操作界面。

10.1.4在線連接順利完成硬件連接和軟件安裝后，就可建立PC機(jī)與S7-200CPU的在線聯(lián)系了，步驟如下：1）在STEP7-Micro/WINV4.0主操作界面下，單擊操作欄中的“通信”圖標(biāo)或選擇主菜單中的“查看→組件→通信”選項(xiàng)，則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)通信建立結(jié)果對(duì)話框，顯示是否連接了CPU主機(jī)；2）雙擊“雙擊刷新”圖標(biāo)，STEP7-Micro/WINV4.0將檢查連接的所有S7-200CPU站，并為每個(gè)站建立一個(gè)CPU圖標(biāo)。3）雙擊要進(jìn)行通信的站，在通信建立對(duì)話框中可以顯示所選站的通信參數(shù)。此時(shí)，可以建立與S7-200CPU的在線聯(lián)系，如進(jìn)行主機(jī)組態(tài)、上傳和下載用戶程序等操作。10.2STEP7-Micro/WINV4.0功能簡(jiǎn)介10.2.1編程軟件基本功能

1）在離線（脫機(jī)）方式下可以實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的編輯、編譯、調(diào)試和系統(tǒng)組態(tài)。2）在線方式下可通過(guò)聯(lián)機(jī)通信的方式上傳和下載用戶程序及組態(tài)數(shù)據(jù)，編輯和修改用戶程序。3）支持STL、LAD、FBD三種編程語(yǔ)言，并且可以在三者之間任意切換。4）在編輯過(guò)程中具有簡(jiǎn)單的語(yǔ)法檢查功能，能夠在程序錯(cuò)誤行處加上紅色曲線進(jìn)行標(biāo)注。5）具有文檔管理和密碼保護(hù)等功能。6）提供軟件工具，能幫助用戶調(diào)試和監(jiān)控程序。7）提供設(shè)計(jì)復(fù)雜程序的向?qū)Чδ?，如指令向?qū)Чδ?、PID自整定界面、配方向?qū)У取?）支持TD200和TD200C文本顯示界面（TD200向?qū)В?0.2.2窗口組件及功能

STEP7-Micro/WINV4.0編程軟件采用了標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面，熟悉Windows的用戶可以輕松掌握。1．菜單條與基于Windows的其他應(yīng)用軟件一樣，位于窗口最上方的是STEP7-Micro/WINV4.0的菜單條。它包括文件、編輯、查看、PLC、調(diào)試、工具、窗口及幫助8個(gè)主菜單選項(xiàng)，這些菜單包含了通常情況下控制編程軟件運(yùn)行的命令，并通過(guò)使用鼠標(biāo)或熱鍵執(zhí)行操作。2．工具條工具條是一種代替命令或下拉菜單的便利工具，通常是為最常用的STEP7-Micro/WINV4.0操作提供便利的鼠標(biāo)訪問(wèn)。用戶可以定制每個(gè)工具條的內(nèi)容和外觀，將最常用的操作以按鈕的形式設(shè)定到工具條中。工具條可以用鼠標(biāo)進(jìn)行拖動(dòng)，放到用戶認(rèn)為合適的位置。圖10-16是通用的工具條，圖10-17是編輯梯形圖程序時(shí)常用的指令工具條。3．操作欄操作欄為編程提供按鈕控制的快速窗口切換功能，在操作欄中單擊任何按鈕，主窗口就切換成此按鈕對(duì)應(yīng)的窗口。操作欄可用主菜單中的“查看→框架→導(dǎo)航條（NavigationBar）”選項(xiàng)控制其是否打開(kāi)。操作欄中提供了“查看”和“工具”兩種編程按鈕控制群組。選擇“查看”類別，顯示程序塊（ProgramBlock）、符號(hào)表（SymbolTable）、狀態(tài)圖表（StatusChart）、數(shù)據(jù)塊（DataBlock）、系統(tǒng)塊（SystemBlock）、交叉索引（CrossReference）及通訊（Communication）按鈕控制等;選擇“工具”類別，顯示指令向?qū)А⑽谋撅@示向?qū)А⑽恢每刂葡驅(qū)?、EM253控制面板和調(diào)制解調(diào)器擴(kuò)展向?qū)У陌粹o控制等。4.指令樹(shù)提供所有項(xiàng)目對(duì)象和為當(dāng)前程序編輯器（LAD或STL）提供的所有指令的樹(shù)型視圖。指令樹(shù)可用主菜單中的“查看→框架→指令樹(shù)”選項(xiàng)控制其是否打開(kāi)。5.輸出窗口用來(lái)顯示程序編譯的結(jié)果信息。如各程序塊（主程序、子程序數(shù)量及子程序號(hào)、中斷程序數(shù)量及中斷程序號(hào)等）及各塊大小、編譯結(jié)果有無(wú)錯(cuò)誤以及錯(cuò)誤編碼及其位置。指令樹(shù)可用主菜單中的“查看→框架→輸出窗口”選項(xiàng)控制其是否打開(kāi)。6.狀態(tài)條提供在STEP7-Micro/WINV4.0中操作時(shí)的操作狀態(tài)信息。如在編輯模式中工作時(shí)，它會(huì)顯示簡(jiǎn)要的狀態(tài)說(shuō)明、當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼光標(biāo)位置等編輯信息。7.程序編譯器程序編輯器包含局部變量表和程序視圖窗口。如果需要，用戶可以拖動(dòng)分割條，擴(kuò)展程序視圖，并覆蓋局部變量表。當(dāng)用戶在主程序之外，建立子程序或中斷程序時(shí)，標(biāo)記出現(xiàn)在程序編輯器窗口的底部。可單擊該標(biāo)記，在子程序、中斷和主程序之間移動(dòng)。8.局部變量表每個(gè)程序塊都對(duì)應(yīng)一個(gè)局部變量，在帶有參數(shù)的子程序調(diào)用中，參數(shù)的傳遞就是通過(guò)局部變量表進(jìn)行的。局部變量表包含對(duì)局部變量所作的賦值（即子程序和中斷程序使用的變量）。10.3程序編輯10.3.1建立項(xiàng)目雙擊STEP7-Micro/WINV4.0圖標(biāo)，或在命令菜單中選擇“開(kāi)始→SIMATIC→STEP7-Micro/WINV4.0”啟動(dòng)應(yīng)用程序，同時(shí)會(huì)打開(kāi)一個(gè)新項(xiàng)目。單擊工具條中的“新建”按鈕或者選擇主菜單中“文件→新建”命令也能新建一個(gè)項(xiàng)目文件。一個(gè)新建項(xiàng)目程序的指令樹(shù)，包含程序塊、符號(hào)表、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、通信以及工具等9個(gè)相關(guān)的塊，其中程序塊中有一個(gè)主程序OB1，一個(gè)子程序SBR_0和一個(gè)中斷程序INT_0。

用戶可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)新建項(xiàng)目進(jìn)行修改：（1）選擇CPU主機(jī)型號(hào)（2）添加子程序或中斷程序（3）程序更名（4）項(xiàng)目更名10.3.2編輯程序STEP7-Micro/WINV4.0編程軟件有很強(qiáng)的編輯功能，提供了3種編程器來(lái)創(chuàng)建用戶的梯形圖LAD程序、語(yǔ)句表STL程序與功能塊圖FBD程序，而且用任何一種編程器編寫(xiě)的程序都可以用另外一種編輯器來(lái)瀏覽和編輯。通常情況下，用LAD編輯器或FBD編輯器編寫(xiě)的程序可以在STL編輯器中查看或編輯，但是，只有嚴(yán)格按照網(wǎng)絡(luò)塊編程的格式編寫(xiě)的STL程序才可以切換到LAD編程器中。在本節(jié)主要以LAD作為編程手段進(jìn)行討論，如果在實(shí)際工作中用到STL和FBD可以參考西門(mén)子的編程手冊(cè)。1.在LAD中輸入編程元件（1）指令樹(shù)按鈕以設(shè)計(jì)一個(gè)具有自啟動(dòng)、自復(fù)位的2s定時(shí)器為例說(shuō)明，利用指令樹(shù)按鈕輸入編程元件的步驟如下：①在程序編輯窗口中將光標(biāo)定位到所要編輯的位置；②從指令樹(shù)選擇需要的元件；③雙擊或者按住鼠標(biāo)左鍵拖放元件到指定位置；④釋放鼠標(biāo)后，可以直接在“??.?”處輸入常閉觸點(diǎn)元件的地址M0.0；⑤按回車(chē)鍵確認(rèn)后，光標(biāo)自動(dòng)右移一格；⑥同理選擇接通延時(shí)定時(shí)器TON；⑦在定時(shí)器上方的“????”輸入定時(shí)器號(hào)T37；⑧按回車(chē)鍵確認(rèn)后，光標(biāo)自動(dòng)移動(dòng)到預(yù)置時(shí)間值參數(shù)處，輸入20再按Enter鍵確認(rèn)；⑨單擊“網(wǎng)絡(luò)注釋”，輸入注釋信息“啟動(dòng)定時(shí)器”，按Enter鍵確認(rèn)，完成設(shè)計(jì)。如圖10-26所示為定時(shí)器的程序段1，實(shí)現(xiàn)定時(shí)器的啟動(dòng)功能。

圖10-26定時(shí)器程序段1（2）工具條按鈕單擊指令工具條上的觸點(diǎn)、線圈或指令盒按鈕，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)下拉列表，如圖10-27所示。滾動(dòng)或鍵入開(kāi)頭的幾個(gè)字母，瀏覽至所需的指令，雙擊所需的指令或使用回車(chē)鍵插入該指令。也可以使用功能鍵（F4=觸點(diǎn)、F6=線圈、F9=指令盒）插入一個(gè)類屬指令。圖10-27類屬指令列表仍然以2s定時(shí)器為例，此處用指令工具條的按鈕完成2s定時(shí)器的另外兩個(gè)程序段。①在輸入觸點(diǎn)指令中，選擇“>=1”指令，拖放到網(wǎng)絡(luò)2的合適位置；②單擊觸點(diǎn)上方“????”，輸入定時(shí)器號(hào)T37，按Enter鍵確認(rèn)后，光標(biāo)會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到比較指令下方的比較值參數(shù)，在該處輸入比較值30，再按回車(chē)鍵確認(rèn)；如圖10-28所示。圖10-28定時(shí)器LAD程序③選擇線圈指令，拖放輸出線圈到程序段2中，并輸入地址Q0.0，按回車(chē)鍵確認(rèn)；④在網(wǎng)絡(luò)3中，輸入常開(kāi)觸點(diǎn)T33，輸出線圈M0.0，并按回車(chē)鍵確認(rèn)后，完成了具有自啟動(dòng)、自復(fù)位的2s定時(shí)器的程序，如圖10-28所示。圖10-28定時(shí)器LAD程序2.在LAD中編輯程序元素在STEP7-Micro/WINV4.0中程序元素可以是單元、指令、地址或網(wǎng)絡(luò)，編輯方法與普通文字處理軟件相似。當(dāng)單擊指令時(shí)，會(huì)在指令周?chē)霈F(xiàn)一個(gè)方框，顯示用戶選擇的指令。用戶可以使用鼠標(biāo)右鍵單擊彈出菜單在該位置剪切、復(fù)制或粘貼，以及插入或刪除行、列、垂直線或網(wǎng)絡(luò)，如圖10-30所示。圖10-30程序元件編輯

同樣的方法，可以對(duì)指令參數(shù)、單元格、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題等進(jìn)行編輯。用戶也可以使用工具條按鈕、標(biāo)準(zhǔn)窗口控制鍵和“編輯”菜單對(duì)程序元素進(jìn)行剪切、復(fù)制或粘貼等操作。如果需要?jiǎng)h除某個(gè)元件時(shí)，最快捷的方法是使用“Delete”鍵直接刪除。6.3.3創(chuàng)建邏輯網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則

1．放置元件的規(guī)則外部輸入/輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件的接點(diǎn)可多次重復(fù)使用，無(wú)需用復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來(lái)減少接點(diǎn)的使用次數(shù)。每個(gè)梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行的原則，即從左到右，從上到下地執(zhí)行，如不符合順序執(zhí)行的電路就不能直接編程。2．放置觸點(diǎn)的規(guī)則每個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須以一個(gè)觸點(diǎn)開(kāi)始，但網(wǎng)絡(luò)不能以觸點(diǎn)終止。梯形圖每一行都是從左母線開(kāi)始，線圈接在右邊，觸點(diǎn)不能放在線圈的右邊。另外，串聯(lián)觸點(diǎn)可無(wú)限次地使用。4．放置方框的規(guī)則如果方框有使能輸出端ENO，使能位擴(kuò)充至方框外，這意味著用戶可以在方框后放置更多的指令。在網(wǎng)絡(luò)的同級(jí)線路中，可以串聯(lián)若干個(gè)帶ENO的方框。如果方框沒(méi)有ENO，則不能在其后放置任何指令。5．網(wǎng)絡(luò)尺寸限制用戶可以將程序編輯器窗口視作劃分為單元格的網(wǎng)格（單元格是可放置指令、參數(shù)指定值或繪制線段的區(qū)域）。在網(wǎng)格中，一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)最多能垂直擴(kuò)充32個(gè)單元格或水平擴(kuò)充32個(gè)單元?？梢杂檬髽?biāo)右鍵在程序編輯器中單擊，并選擇“選項(xiàng)”菜單項(xiàng)，改變網(wǎng)格大?。ňW(wǎng)格初始寬度為100）。6.4編譯下載6.4.1程序編譯程序編輯完成后，可以選擇菜單“PLC→編譯或全部編譯”命令進(jìn)行離線編譯，或者單擊工具條的“編譯或全部編譯”按鈕。在編譯時(shí)，“輸出窗口”列出發(fā)生的所有錯(cuò)誤。錯(cuò)誤具體位置（網(wǎng)絡(luò)、行和列）以及錯(cuò)誤類型識(shí)別，用戶可以雙擊錯(cuò)誤線，調(diào)出程序編輯器中包含錯(cuò)誤的代碼網(wǎng)絡(luò)。編譯程序錯(cuò)誤代碼可以查看STEP7-Micro/WINV4.0的幫助與索引。4）如果下載成功，用戶可以看到“輸出窗口”中程序下載情況的信息。5）如果STEP7-Micro/WINV4.0中用于用戶的PLC類型的數(shù)值與用戶實(shí)際使用的PLC不匹配，會(huì)顯示警告信息：“為項(xiàng)目所選的PLC類型與遠(yuǎn)程PLC類型不匹配。繼續(xù)下載嗎？”此時(shí)用戶可終止程序下載，糾正PLC類型后，再單擊“下載”按鈕，重新開(kāi)始程序下載；6）一旦下載成功，在PLC中運(yùn)行程序之前，必須將PLC從“停止”模式轉(zhuǎn)換為“運(yùn)行”模式。單擊工具條中的“運(yùn)行”按鈕，或選擇菜單“PLC→運(yùn)行”命令。6.5調(diào)試監(jiān)控STEP7-Micro/WINV4.0編程軟件提供了一系列工具，可使用戶直接在軟件環(huán)境下調(diào)試并監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行。當(dāng)用戶成功地在運(yùn)行STEP7-Micro/WINV4.0的編程設(shè)備，同時(shí)建立了和PLC的通信，并向PLC下載程序后，就可以使用“調(diào)試”工具欄的診斷功能了。通過(guò)單擊工具欄按鈕或從“調(diào)試”菜單列表選擇調(diào)試工具，打開(kāi)調(diào)試工具條，如圖10-36所示。圖10-36調(diào)試工具條6.5.1PLC工作模式PLC工作模式?jīng)Q定了調(diào)試及運(yùn)行監(jiān)控操作的類型，S7-200CPU主要有STOP和RUN兩種工作模式。PC機(jī)和PLC建立通信后，就可以使用STEP7-Micro/WINV4.0，軟件控制STOP或RUN模式的選擇了，此時(shí)，還必須保證PLC硬件模式開(kāi)關(guān)處于TERM（終端）或RUN（運(yùn)行）位置。1．停止（STOP）模式雖然程序在STOP模式中不執(zhí)行，但可利用狀態(tài)表或程序狀態(tài)查看操作數(shù)當(dāng)前數(shù)值、強(qiáng)制寫(xiě)入數(shù)值、強(qiáng)制輸出數(shù)值等。當(dāng)PLC位于STOP模式時(shí)，可以執(zhí)行以下操作：1）利用狀態(tài)表或程序狀態(tài)監(jiān)控查看操作數(shù)的當(dāng)前值。2）利用狀態(tài)表或程序狀態(tài)監(jiān)控強(qiáng)制數(shù)據(jù)（此操作只能用在LAD和FBD程序狀態(tài)中）。3）利用狀態(tài)表寫(xiě)入數(shù)值或強(qiáng)制輸出。4）執(zhí)行有限次數(shù)的掃描，通過(guò)狀態(tài)表或程序狀態(tài)查看效果。2．運(yùn)行（RUN）模式當(dāng)PLC位于RUN模式時(shí)，不能使用“首次掃描”或“多次掃描”功能。但可以在狀態(tài)表中寫(xiě)入/強(qiáng)制數(shù)據(jù)，或者使用LAD程序編輯器強(qiáng)制數(shù)據(jù)，方法與在STOP模式中強(qiáng)制數(shù)據(jù)相同。此外還可以執(zhí)行以下操作：1）使用狀態(tài)表采集不斷變化的PLC數(shù)據(jù)的連續(xù)更新信息。如果使用單次更新，狀態(tài)表監(jiān)控必須先關(guān)閉，才能使用“單次讀取”命令。2）使用程序狀態(tài)監(jiān)控采集不斷變化的PLC數(shù)據(jù)的連續(xù)更新信息。3）使用“運(yùn)行模式中的程序編輯”功能編輯程序，并將改動(dòng)下載至PLC。6.5.2選擇掃描次數(shù)將PLC置于STOP模式，在聯(lián)機(jī)通信時(shí)，選擇單次或多次掃描來(lái)監(jiān)視用戶程序，可以有效地提高用戶程序的調(diào)試效率。1.初次掃描首先將PLC置于STOP模式，然后選擇菜單“調(diào)試（Debug）→初次掃描（FirstScans）”命令。第一次掃描時(shí)，SM0.1數(shù)值為1（打開(kāi)）。圖6-38設(shè)置掃描次數(shù)對(duì)話框2.多次掃描首先將PLC置于STOP模式，然后選擇菜單“調(diào)試（Debug）→多次掃描（MultipleScans）”命令，彈出如圖6-38所示的掃描次數(shù)設(shè)置對(duì)話框。掃描次數(shù)的范圍是1～65535，系統(tǒng)默認(rèn)為1次。設(shè)置合適的掃描次數(shù)后，單擊“確認(rèn)”按鈕進(jìn)行監(jiān)視。6.5.3狀態(tài)監(jiān)控所謂狀態(tài)監(jiān)控是指顯示程序在PLC中執(zhí)行時(shí)的有關(guān)PLC數(shù)據(jù)的當(dāng)前值和能流狀態(tài)的信息?？梢允褂脿顟B(tài)表監(jiān)控和程序狀態(tài)監(jiān)控窗口讀取、寫(xiě)入和強(qiáng)制PLC數(shù)據(jù)值。在控制程序的執(zhí)行過(guò)程中，PLC數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)改變可用2種不同方式查看。1．程序狀態(tài)監(jiān)