西门子STEP7安装与使用教程

1、1,STEP7-Micro/WIN32软件简介,2,简介：STEP 7-Micro/WIN 32编程软件是基于Windows的应用软件，由西门子公司专门为SIMATIC S7-200系列可编程序控制器设计开发,主要内容： 软件的安装 软件的基本功能 编程、调试、运行监控方法,3,STEP7-Micro/WIN32软件包内容,STEP7-Micro/WIN32软件包括： 有Microwin3.1(新版本编程软件STEP7-Micro/WIN32 Version 3.1)软件； Microwin3.1的升级版本软件Microwin3.1 SP1； Toolbox（Toolbox包括Uss协议指令（

2、变频通讯用）和TP070（触摸屏）的组态软件Tp Designer V1.0设计师）工具箱； 以及Microwin3.11 Chinese（Microwin3.11 SP1和Tp Designer的专用汉化工具）等编程软件,4,第一节 软件安装及硬件连接,一、软件安装 软件来源：STEP 7-Micro/WIN32西门子网站下载或光盘。 安装：双击STEP 7-Micro/WIN32的安装程序setup.exe，根据在线提示，完成安装。 编程语言：选择英语。 界面汉化：安装完后可用STEP 7-Micro/WIN 32中文汉化软件将编程界面和帮助文件汉化，使编程环境为中文状态,5,二、硬件连接

3、 电缆连接：PC/PPI电缆RS-232与PC机相连，RS-485与PLC的RS-485相连。 模式设置： PC/PPI电缆DIP开关中1、2、3设定波特率，4选择10位或11位数据传输模式，5选择RS-232为数据通讯设备模式或数据终端设备模式。没有调制解调器时开关4、5均应设置为0,6,建立S7-200 CPU的通讯,1. PC/PPI电缆通讯 PLC用PC/PPI电缆与个人计算机连接。 2. MPI通讯 多点接口（MPI）卡提供了一个RS485端口，可以用直通电缆和网络相连,7,三、通信参数的设置和修改 运行STEP 7- Micro/WIN 32，在引导条中单击“通讯”图标，或从主菜单

4、中选择“检视”中的“通讯”项，则会出现一个通讯设定对话框。波特率、开关。 双击PC/PPI电缆的图标，将出现设置PG/PC接口的对话框，这时可安装或删除通信接口、设置检查通信接口参数等操作。 设置好参数后，可双击通讯设定对话框中的刷新图标，STEP 7- Micro/WIN 32将检查所连接的所有S7-200 CPU站（默认站地址为2），并为每个站建立一个CPU图标,8,第二节 软件功能介绍,一、基本功能 创建用户程序、修改和编辑原有的用户程序。 设置PLC的工作方式和参数，上装和下装用户程序，进行程序的运行监控。 具有简单语法的检查、对用户程序的文档管理和加密等功能，并提供在线帮助,9,二、

5、主界面各部分功能 1菜单条,引导条 指令树 程序编辑器 符号表 状态图表 数据块,输出窗口 状态条 程序察看 局部变量表,菜单条,10,2工具条 提供简便的鼠标操作，可用“检视”菜单的“工具栏”项自定义工具条。可添加和删除3种按钮：标准、调试和指令。 3引导条 提供按钮控制的快速窗口切换功能。可用“检视”菜单的“浏览栏”项选择是否打开。引导条包括程序块（Program Block）、符号表（Symbol Table）、状态图表（Status Chart）、数据块（Data Block）、系统块（System Block）、交叉索引（Cross Reference）和通讯（Communicati

6、ons）七个组件。一个完整的项目文件（Project）通常包括前六个组件。 4指令树 提供编程时用到的所有快捷操作命令和PLC指令。可用“检视”菜单的“指令树”项决定是否将其打开,主界面,11,主界面,5输出窗口 显示程序编译的结果信息。 6状态条 显示软件执行状态，编辑程序时，显示当前网络号、行号、列号；运行时，显示运行状态、通讯波特率、远程地址等。 7程序编辑器 梯形图、语句表或功能图表编辑器编写用户程序，或在联机状态下从PLC上装用户程序进行程序的编辑或修改。 8局部变量表 每个程序块都对应一个局部变量表，在带参数的子程序调用中，参数的传递就是通过局部变量表进行的,12,允许为部分或全部

7、数字量输入点设置输入滤波。 检视系统块输入过滤器。 延时时间范围为0.212.8ms，默认值为6.4ms,三、系统组态* 1数字量输入滤波,13,2模拟量输入滤波,S7-200 CPU222、224和226在模拟量输入信号变化缓慢的场合，可以对不同的模拟量输入选择软件滤波。 检视系统块模拟量输入过滤器。 系统默认参数为：模拟量输入点全部滤波、采样次数为64、静区值为320,14,如果数字量输入点有一个持续时间小于扫描周期的脉冲，则CPU不能捕捉到此脉冲。 S7-200CPU为每个主机数字量输入点提供脉冲捕捉功能,3设置脉冲捕捉,15,4输出表的设置,系统块输出表 冻结输出：RUN STOP后，

8、所有数字量输出点将冻结在CPU进入STOP方式之前的状态； 否则：数字量输出点的状态用输出表来设置,16,CPU用EEPROM保存用户程序、程序数据及CPU组态数据；用一个超级电容器，使PLC在掉电时保存整个RAM存储器中的信息。 S7-200PLC还可选用存储器卡保持用户程序：CPU模块在STOP方式下，点击菜单“PLC”中的“程序存储器卡”项就可将用户程序、CPU组态信息及V、M、T、C的当前值复制到存储器卡中。 单击“系统块”的“保存范围”标签，可选择PLC断电时希望保持的内存区域。最多可定义六个要保存的存储区范围，设置保存的存储区有V、M、C和T。 对于定时器，只能保存定时器TONR，

9、而且只能保持定时器和计数器的当前值，定时器位和计数器位不能保持，上电时定时器位和计数器位均被消除。对M存储区的前14个字节，系统缺省设置为不保持,5PLC断电后的数据保存方式,17,6CPU密码的设置,默认是1级，相当于关闭了密码功能。 在“系统块”窗口中点击“密码”标签。 首先选择适当的限制级别（如2、3级），需输入密码（密码不区分大小写）并确认密码。 要使密码设置生效，必须先运行一次程序。如果忘记了密码，必须清除存储器，重新下载程序,18,第三节 编程软件的使用,一、项目生成 1新建项目 (1) 确定PLC的CPU型号 (2) 项目文件更名 (3) 添加一个子程序 (4) 添加一个中断程序

10、 (5) 编辑程序 2打开已有项目文件 3上装和下装项目文件,19,1、程序的输入、编辑 通常利用LAD(梯形图)进行程序的输入，程序的编辑包括程序的剪切、拷贝、粘贴、插入和删除，字符串替换、查找等。 还可以利用符号表对POU（程序组织单元 ）中的符号赋值。 2、程序的编译及上、下载 （1）编译：程序的编译，能明确指出错误的网络段，编程者可以根据错误提示对程序进行修改，然后再次编译，直至编译无误。 （2）下载：用户程序编译成功后，将下载块中选中下载内容下载到PLC的存储器中。 （3）载入（上载）：载入可以将PLC中未加密的程序或数据向上送入编程器（PC机）。 将选择的程序块、数据块、系统块等内

11、容上载后，可以在程序窗口显示上载的PLC内部程序和数据信息,二、程序的编辑与传送,20,梯形图编辑器,1. 梯形图元素的工作原理 触点代表电流（能量流）的控制开关，线圈代表由电流充电的中继或输出；框盒（指令盒）代表能量流到达此框时执行指令盒的功能。 2. 梯形图排布规则 网络必须从触点开始，以线圈或框盒（没有ENO使能输出端）结束。 注：每个用户程序，一个线圈或指令盒只能使用一次，并且不允许多个线圈串联使用。 3. 在梯形图中输入指令（编程元件） 光标、阶梯的开始、继续输入元件等标志的识别。 4. 程序的编辑及参数设定 5. 程序注释 6. 程序的编译及上、下载,21,以梯形图编辑器为例，语句

12、表和功能块图编辑器的操作类似。 1输入编程元件 梯形图的编程元件（编程元素）：主要有线圈、触点、指令盒、标号及连接线。 输入方法： 指令树窗口中双击要输入的指令：就可在矩形光标处放置一个编程元件。 工具条上的编程按钮：单击触点、线圈或指令盒按钮，从弹出的窗口下拉菜单所列出的指令中选择要输入指令单击即可,22,2插入和删除 方法一： 在编辑区右击要进行操作的位置，弹出图示的下拉菜单，选择“插入”或“删除”选项，弹出子菜单，单击要插入或删除的项，然后进行编辑。 方法二： 也可用菜单“编辑”中相应的“插入”或“编辑”中的“删除”项完成相同的操作,23,3符号表,将梯形图中的直接地址编号用具有实际含义

13、的符号代替 方法：在编程时使用直接地址（如I0.0），然后打开符号表，编写与直接地址对应的符号（如与I0.0对应的符号为start），编译后由软件自动转换名称。 另一种方法：是在编程时直接使用符号名称，然后打开符号表，编写与符号对应的直接地址，编译后得到相同的结果,24,4局部变量表 （1）局部变量与全局变量 程序中的每个POU（Program Organizational Unit，程序组织单元）都有64K字节L存储器组成的局部变量表。局部变量只在他被创建POU中有效。全局变量在各POU中均有效，只能在符号表（全局变量表）做定义。 （2）局部变量的设置：将光标移到编辑器的程序编辑区的上边缘，

14、向下拖动上边缘，则自动出现局部变量表，此时可为子程序和中断服务程序设置局部变量,25,5注释 梯形图编辑器中的Network n表示每个网络或梯级，同时又是标题栏，可在此为每个网络或梯级加标题或必要的注释说明。双击Network n区域，弹出图示的对话框，此时可以在“题目”文本框键入相关标题，在“注释”文本框键入注释,6语言转换 语句表、梯形图和功能块图三种编程语言（编辑器）之间的任意切换。检视 STL（语句表）、LAD（梯形图）或FBD（功能块图）便可进入对应的编程环境,26,程序编辑完成，可用菜单“PLC”中的“编译”项进行离线编译。 编译结束后在输出窗口显示程序中的语法错误的数量、各条错

15、误的原因和错误在程序中的位置。 双击输出窗口中的某一条错误，程序编辑器中的矩形光标将会移到程序中该错误所在的位置。 必须改正程序中的所有错误，编译成功后才能下载程序,7编译用户程序,27,8程序的下载和清除,注意：下载之前，PLC应处于STOP方式： 单击工具栏的“停止”按钮，或选择菜单命令“PLC”中的“停止”项，可以进入STOP状态。 如果不在STOP状态，可将CPU模块上的方式开关扳到STOP位置。 为了使下载的程序能正确执行，下载前必须将PLC存储器中的原程序清除： 清除的方法是：单击菜单“PLC”中的“清除”项，会出现清除对话框，选择“清除全部”即可,28,程序的监视、运行、调试,1

16、. 程序运行方式的设置 将CPU的工作方式开关置在RUN位置。或将开关置在TERM（暂态）位置时，操作STEP7-Micro/WIN32菜单命令或快捷按钮对CPU工作方式进行软件设置。 2. 程序运行状态的监视 运用监视功能，在程序状态打开下，观察PLC运行时，程序执行的过程中各元件的工作状态及运行参数的变化,29,三、程序的打印输出 单击菜单“文件”中的“打印”项，可选择需要打印的组件的复选框，如图示，图中选择打印网络1至网络21梯形图程序的主程序。 但如果还希望打印程序的附加组件，例如还要打印符号表等，则所选打印范围无效，将打印全部LAD网络,30,第四节 程序监控与调试,一、选择扫描次数

17、 STEP7可选择单次或多次扫描来监视用户程序，可以指定主机以有限的扫描次数执行用户程序。通过选择主机扫描次数，当过程变量改变时，可监视用户程序的执行。 多次扫描时，应使PLC置于STOP模式，使用菜单命令“排错”中的“多次扫描”来指定执行的扫描次数，然后单击“确认”按钮。 初次扫描时则将PLC置于STOP模式，然后使用菜单命令“排错”中的“单次扫描”进行,31,二、用状态表监控程序* 使用状态表来监视用户程序，在程序运行时，可以用状态表来读、写监视和强制PLC的内部变量。并可以用强制表操作修改用户程序，如图示,32,1打开和编辑已有的状态表 单击目录树中的状态表图标，或菜单“检视”中的“状态

18、表”选项均可打开已有的状态表，并对它进行编辑。多个状态表，可用状态表底部的标签切换。 2创建新的状态表 用鼠标右键单击目录树中的状态表图标或单元已经打开的状态表，将弹出一个窗口，在窗口中选择“插入状态表”选项，可创建新的状态表,33,3启动和关闭状态表 STEP7与PLC的通信成功后，打开状态表，用菜单“排错”中的“图状态”选项或单击工具条上的“状态表”图标，可启动状态表，再操作一次可关闭状态表。 4单次读取状态信息 状态表被关闭时，用菜单命令“排错”中的“单次读取”或单击工具条上的“单项读取”按钮，可以获得PLC的当前数据，并在状态表中将当前数值显示出来，执行用户程序时并不进行数据的更新。要

19、连续收集状态表信息，应启动状态表,34,在RUN方式且对控制过程影响较小的情况下，可对程序中的某些变量强制性地赋值。 S7-200 CPU 允许强制性地给所有的I/O点赋值，此外最多还可改变16个内部存储器数据（V或M）或模拟量I/O（AI或AQ）。 V或M可按字节、字或双字来改变，模拟量只能从偶字节开始以字为单位（如AIW6）来改变。 强制的数据将永久性地存储在CPU的EEPROM中,5用状态表强制改变数值,35,四、梯形图程序的状态监视 利用梯形图编辑器可以监视在线程序运行状态的窗口。梯形图中显示所有操作数的值，所有这些操作数状态都是PLC在扫描周期完成时的结果。 打开监视梯形图的方法有两

20、种： 一种方法是：打开菜单“工具”中的“选项”对话框，选择“LAD 状态”选项，然后选择一种梯形图的样式。 梯形图可选择的样式有3种：指令内部显示地址，外部显示值；指令外部显示地址和值；只显示状态值。 另一种方法是：或直接打开梯形图窗口，在工具条中单击 “程序状态” 按钮。 功能块图程序监视和语句表程序监视方法与梯形图程序类似，不再一一介绍,36,致命错误 会导致PLC停止执行程序： CPU检测到致命错误时，自动进入STOP（停止）方式，点亮系统错误LED，并关闭输出。在消除致命错误之前，CPU一直保持这种状态。 有些错误可能会使PLC无法进行通信，此时在计算机上看不到CPU的错误代码。这表示

21、硬件出错，CPU模块需要修理，修改程序或清除PLC的存储器不能消除这种错误。 非致命错误 非致命错误会影响CPU的某些性能，但不会使用户程序无法执行。 运行错误 程序编译错误 程序执行错误,五、S7-200的出错处理,37,小结：通过本讲的学习，重点掌握软件的安装、软件的基本功能、编程、调试、运行监控方法,作业: STEP7-Micro/WIN32 实际操作练习,本讲学习要求,38,实验一 认识可编程控制器的硬件与软件 SIMATIC使用方法练习,39,实验一 认识可编程控制器的硬件与软件 SIMATIC使用方法练习,首先研究SIMATIC指令系统的基本操作方法，然后进行PLC的练习实验。本实

22、验给出了PLC控制系统实验要求的样例程序，参考电路等PLC练习实验所需要的所有资料，可以通过程序输入、调试、运行，逐步掌握PLC实验的基本方法。 1. 实验目的 （1）练习使用S7-200编程软件，了解PLC实验装置的组成。 （2）掌握用户程序的输入和编辑方法。 （3）熟悉基本指令的应用。 （4）熟悉语句表指令的应用及其与梯形图程序的和转还,40,2. 实验内容,1）输入图1.1所示的梯形图，并转换成对应的语句表指令（也可结合教材习题练习）。 （2）为梯形图1.1中段1注释，并用符号表为I0.0、I0.1、Q0.0添加符号名（符号名可任意设定）。 （3）练习程序的编辑、修改、复制、粘贴的方法。

23、 （4）将图1.1中程序改成图1.2，并转换成语句表程序，分析OLD、ALD语句用法。 （5）参考教材，练习栈操作指令的使用方法。 （6）参考教材，练习定时器和计数器指令及参数的输入方法，例如梯形图1.3。 （7）练习系统块设置的方法,41,图1.1 梯形图练习1,网络1 LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0 网络2 LD I0.0 A I0.1 LD M0.0 A Q0.1 OLD = Q0.1,42,图1.2 梯形图练习2,LD I0.0 A I0.1 O M0.0 A Q0.1 LDN I0.2 O M0.1 A Q0.0 ALD = Q0.1,43,部分含有定时器

24、的梯形图,44,部分含有计数器的梯形图,45,3. 实验步骤,1）开机（打开计算机电源，但不接PLC电源）。 （2）进入S7-200编程软件 。 （3）选择语言类型（SIMATIC）。 （4）输入CPU类型。 （5）由主菜单或快捷按钮输入、编辑程序。 （6）进行编译，并观测编译结果，修改程序，直至编译成功,46,4. 实验报告内容 （1）以图1.1为例，总结梯形图输入及修改的操作过程。 （2）写出梯形图添加注释及符号名的操作过程。 （3）总结OLD、ALD指令和栈操作指令的使用方法。 （4）简述系统块设置的方法。 5. 思考练习 （1）分析各种定时器的使用方法及不同之处。 （2）总结程序输入、

25、调试的方法和经验,47,STEP 7-Micro/WIN编程软件应用实例,48,STEP 7-Micro/WIN编程软件应用实例,通过一个简单例子程序的几个简短步骤，将能够学会如何在S7-200中连接、编程和运行程序。 为了完成这个例子程序，需要PPI多主站电缆、S7-200 CPU和运行STEP 7-Micro/WIN软件的编程设备,49,一、连接S7-200 CPU,连接S7-200十分容易。在本例中，只需要给S7-200 CPU供电，然后在编程设备与S7-200 CPU之间连上通讯电缆即可。 & 给S7-200 CPU供电 第一个步骤就是要给S7-200的CPU供电。图3-1给出了直流供

26、电和交流供电两种CPU模块的接线方式。 在安装和拆除任何电气设备之前，必须确认该设备的电源已断开。在安装或拆除S7-200之前，必须遵守相应的安全防护规范，并务必将其电源断开,50,图1 给S7-200 CPU供电,51, 连接RS-232/PPI多主站电缆 图2所示为连接S7-200与编程设备的RS-232/PPI多主站电缆。连接电缆： 1. 连接RS-232/PPI多主站电缆的RS-232端（标识为“PC”）到编程设备的通讯口上。（本例中为COM 1）。 2. 连接RS-232/PPI多主站电缆的RS485端（标识为“PPI”）到S7-200的端口 0或端口 1。 3. 如图2所示，设置R

27、S-232/PPI多主站电缆的DIP开关,52,图2 连接RS-232/PPI多主站电缆,53, 打开STEP 7-Micro/WIN 点击STEP 7-Micro/WIN的图标，打开一个新的项目，图3所示为一个新项目。 注意左侧的操作栏。可以用操作栏中的图标，打开STEP 7-Micro/WIN项目中的组件。 点击操作栏中的通讯图标进入通讯对话框。可以用这个对话框为STEP7-Micro/WIN设置通讯参数,54,图3 新建STEP7-Micro/WIN项目,55, 为STEP 7-Micro/WIN设置通讯参数 在示例项目中使用的是STEP 7-Micro/WIN和RS-232/PPI多主

28、站电缆的缺省设置。检查下列设置： 1. PC/PPI电缆的通讯地址设为 0。 2. 接口使用COM1。 3. 传输波特率用9.6Kbps。 如果您需要改变通讯设置，请参考有关资料,56,图4 设置通讯参数,57, 用通讯对话框与S7-200建立通讯： 1. 在通讯对话框中双击刷新图标。STEP 7-Micro/WIN搜寻并显示所连接的S7-200站的CPU图标。 2. 选择S7-200站并点击OK。如果STEP 7-Micro/WIN未能找到您的S7-200 CPU，请核对您的通讯参数设置，并重复以上步骤。 建立与S7-200的通讯之后，您就可以创建并下载示例程序,58,二、创建一个例子程序,

29、创建这个例子程序将使您体会到使用STEP 7-Micro/WIN编程有多简单。这个例子程序在三个程序段中用6条指令，完成了一个定时器自启动、自复位的简单功能。 在本例中，您用梯形图编辑器来录入程序。下面给出了完整的梯形图和语句表程序。语句表中的注释，解释了程序的逻辑关系。时序图显示了程序的运行状态,59,60,点击程序块图标，打开程序编辑器，见图6。 注意指令树和程序编辑器。可以用拖拽的方式将梯形图指令插入到程序编辑器中。 在工具栏图标中有一些命令的快捷方式。 在输入和保存程序之后，就可以下载程序到S7-200中,61,图6 STEP7-Micro/WIN窗口,62,输入程序段1：启动定时器,

30、当M0.0的状态为0时，常闭触点接通启动定时器。输入M0.0的触点： 1. 双击位逻辑图标或者单击其左侧的加号可以显示出全部位逻辑指令。 2. 选择常闭触点。 3. 按住鼠标左键将触点拖到第一个程序段中。 4. 单击触点上的“?”，并输入地址：M0.0。 5. 按回车键确认,63,图7 Network 1,64,定时器指令T33的输入步骤如下： 1. 双击定时器图标，显示定时器指令。 2. 选择延时接通定时器TON。 3. 按住鼠标左键将定时器拖到第一个程序段中。 4. 单击定时器上方的“?”，输入定时器号：T33。 5. 按回车键确认后，光标会自动移动到预置时间值（PT）参数。 6. 输入预

31、置时间值：100 7. 按回车键确认,65,输入程序段2：使输出点闭合,当定时器T33的定时值大于等于40时（40*10毫秒，即0.4秒），S7-200的输出点Q0.0会闭合。输入比较指令的步骤如下： 1. 双击比较指令图标，显示所有的比较指令。选择“=I”指令。 2. 按住鼠标左键将比较指令拖到第二个程序段中。 3. 单击触点上方的“?”，输入定时器号：T33。 4. 按回车键确认后，光标会自动移动到比较指令下方的比较值参数。 5. 在该处输入比较值40 6. 按回车键确认,66,图8 Network 2,67,输出指令的输入步骤如下： 1. 双击位逻辑图标，显示位逻辑指令并选择输出线圈。 2. 按住鼠标左键将输出线圈拖到第二个程序段中。 3. 单击线圈上方的“?”，输入地址：Q0.0。 4. 按回车键确认,68,输入程序段3：定时器复位,当计时值到达预置时间值（100）时，定时器触点会闭合。T33闭合会使M0.0置位。由于定时器是靠 M0.0的常闭触点启动的，M0