STEP7编程软件的使用方法课件

STEP7編程軟體的使用方法

一般來說，PLC有線性化編程、模組化編程和結構化編程等3種程式設計方法。1、線性化編程線性化編程類似硬體繼電器控制電路，整個系統的控制程式放在主迴圈控制組織塊OB1（主程序）中，每一次迴圈掃描都要不斷地順序執行OB1中的全部指令。這種方法程式結構簡單，不涉及功能、功能塊、數據塊、局部變數和中斷等比較複雜的概念，容易入門，一般在編寫簡單的控制系統程式時使用。本書S7-200部分主要討論的就是這種編程方法。2、模組化編程程式被分為不同的邏輯塊，每個塊包含了完成部分控制任務的邏輯指令。組織塊OB1（主程序）中的指令決定在什麼情況下調用哪一個塊，功能和功能快（副程式）用來完成不同的過程任務。被調用的塊執行完後，返回到OB的調用點，繼續執行OB1。模組化編程的程式被分為若干塊，易於實現多人同時對一個專案編程。由於只在需要時執行相關的指令，因此提高了CPU的執行效率。3、結構化編程結構化編程將複雜的自動化任務分解成能夠反映過程的工藝、功能或可以反復使用的小任務，這些任務由相應的程式塊來表示，程式運行時所需的大量數據和變數存儲在數據塊中。某些程式塊可以用來實現相同或相近的功能。這些程式塊是相對獨立的，它們被OB1或別的程式塊調用。7.1用戶程式的基本結構S7-300編程方式簡介

S7-300系列PLC的編程語言是STEP7。用檔塊的形式管理用戶編寫的程式及程式運行所需的數據，組成結構化的用戶程式。這樣，PLC的程式組織明確，結構清晰，易於修改。為支持結構化程式設計，STEP7用戶程式通常由組織塊(OB)、功能塊(FB)或功能塊(FC)等三種類型的邏輯塊和數據塊(DB)組成。

OB1是主程序迴圈塊，在任何情況下，它都是需要的。表7-1用戶程式中的塊塊簡要描述組織塊（OB）操作系統與用戶程式的介面，決定用戶程式的結構系統功能塊（SFB）CPU提供的重要系統功能，有存儲區系統功能（SFC）CPU提供的重要系統功能，無存儲區功能塊（FB）用戶編寫的包含常用功能的副程式，有存儲區功能（FC）用戶編寫的包含常用功能的副程式，無存儲區背景數據塊（DI）調用FB和SFB時用於傳遞參數的數據塊，編譯時自動生成數據共用數據塊（DB）存儲用戶數據的數據區域，供所有塊共用

功能塊(FB、FC)實際上是用戶副程式，分為帶“記憶”的功能塊FB和不帶“記憶”的功能塊FC。FB帶有背景數據塊(InstanceDataBlock)，在FB塊結束時繼續保持，即被“記憶”。功能塊FC沒有背景數據塊。數據塊(DB)是用戶定義的用於存取數據的存儲區，可以被打開或關閉。DB可以是屬於某個FB的情景數據塊，也可以是通用的全局數據塊，用於FB或FC。S7CPU還提供標準系統功能塊(SFB、SFC)，集成在S7CPU中的功能程式庫。用戶可以直接調用它們，由於它們是操作系統的一部分，因此不需將其作為用戶程式下載到PLC。

圖7-1塊調用的分層結構

7.2STEP7編程軟體簡介STEP7概述STEP7編程軟體用於SIMATICS7、C7和M7和基於PC的WinAC，是供它們編程、監控和參數設置的標準工具。為了在PC機上使用STEP7，必須配置MPI通信卡或PC/MPI通信適配器，將電腦接入MPI或PROFIBUS網路，以便下載和上載用戶程式及組態數據。STEP7允許多個用戶同時處理一個工程專案，但不允許多個用戶同時對一個專案進行寫操作（如程式及組態數據的下載）。STEP7的授權授權是使用STEP7軟體的“鑰匙”，只有在硬碟上找到相應的授權，STEP7才可以正常使用，否則會提示用戶安裝授權。

圖7-2授權管理器STEP7的專案結構在STEP7中，一個自動化系統的所有數據以專案（Project）的形式來進行組織和管理。一個專案包含了以下的三類數據。1、硬體結構的組態數據及模組參數2、通信網絡的組態數據3、可編程模組的程式上述數據都以對象的形式存儲，STEP7採用目錄式的層次結構管理專案中的所有對象。對象從上到下有三個層次：第一層：專案；第二層：通訊子網、PLC站或S7程式；第三層：第二層下麵的具體對象，視第二層定。圖7-3流覽專案結構1、語言環境設置STEP7中提供了多種可選語言，如果在安裝STEP7時用戶選擇了多語言，則可以在使用過程中改變語言環境。打開【SIMATICManager】，通過【選項】|【自定義】打開自定義選項菜單，選擇【語言】

2、常規選項設置通過【選項】|【自定義】打開自定義選項菜單，選擇【常規】選項卡。常規選項的設置介面和各選項的含義如圖7-5所示。3、PG/PC介面設置PG/PC介面（PG/PCInterface）是PG/PC和PLC之間進行通訊連接的介面。PG/PC支持多種類型的介面，每種介面都需要進行相應的參數設置（如通訊的串列傳輸速率等）。因此，要實現PG/PC和PLC之間的通訊連接，必須正確地設置PG/PC介面。SETP7的安裝過程中，會提示用戶設置PG/PC介面參數。在安裝完成之後，可以通過以下幾種方法打開PG/PC設置對話框：（1）Windows的【開始】|【SIMATIC】|【STEP7】|【設置PG-PC介面】（2）Windows的【控制面板】|【設置PG-PC介面】（3）在【SIMATICManager】中，通過菜單【選項】|【設置PG/PC介面】設置步驟如下：（1）將【應用程式訪問點】設置為【S7ONLINE（SETP7）】（2）在【以使用的介面參數分配】中，選擇需要的介面類型。如果列表中沒有需要的類型，可以通過單擊【選擇】按鈕安裝相應的模組或協議（3）選中一個介面類型，單擊【屬性】按鈕，在彈出的對話框中進行參數設置，如圖7-7所示

圖7-7介面屬性設置

7.3硬體組態

1創建專案打開【SIMATICManager】，系統會自動彈出“新建專案”嚮導（圖7-8），同時，也可以通過選擇菜單【檔】|【新建專案”嚮導】打開。這裏，我們不使用“新建專案”嚮導。通過單擊按鈕【取消】關閉該嚮導。在工具欄中單擊按鈕

或在【檔】菜單下單擊【新建】，可以直接創建一個新專案。在彈出的對話框中輸入專案名稱及路徑，單擊確定完成（如圖7-9）。這裏建立了一個名為example7-1的專案。

直接建立的專案只包含一個MPI子網對象，用戶需要通過【插入】菜單來手動添家對象.用戶可以插入一個PLC站，先進行硬體組態，完成硬體組態後，再在相應CPU的S7程式目錄下編輯用戶程式；也可以先插入一個獨立的S7程式，編寫用戶程式，再進行硬體組態，等組態完成後將程式複製到相應的CPU中。2硬體組態程式打開前面建立的專案example7-1，在專案的根接點下插入一個“SIMATIC300站點”，將站點命名為S7300PLC，選中左邊窗口的“S7300PLC”，在右邊窗口可以看到“硬體”的圖示

雙擊“硬體”圖示，就可以打開硬體組態介面

3配置主機架在STEP7中，可以通過簡單的拖放操作來完成主機架的配置。在配置過程中，添加到主機架中的模組的定貨號（在硬體目錄中選中一個模組，目錄下方的窗口會顯示模組的定貨號和對模組的描述）應該與實際的硬體一致。

插入主機架後，分別向機架中的1號插槽添加電源、2號插槽添加CPU。硬體目錄中的某些CPU型號有多種操作系統（Firmware）版本，在添加CPU時，CPU的型號和操作系統版本都要與實際的硬體一致

4—11號槽中可以添加信號模組、功能模組、通訊處理器等，上述模組分別在硬體目錄的SM-300、FM-300和CP-300中。例如圖7-15在主機架中添加了一個數字量輸入模組和一個數字量輸出模組。

在配置過程中，STEP7可以自動檢查配置的正確性。當硬體目錄中的一個模組被選中時，機架中允許插入該模組的槽會變成綠色，而不允許該模組插入的槽顏色無變化。將選中的模組拖到不能插入該模組的槽時，會提示不能插入的原因。

CPU參數配置：雙擊機架中的CPU，打開CPU屬性對話框，在這裏可以配置CPU的各類參數，不同型號的CPU參數不盡相同，在應用時應注意。常規設置在常規頁面中（圖7-17），包括了CPU的基本資訊和MPI的介面設置。單擊“屬性”按鈕會彈出MPI通訊的屬性設置介面，在這裏可以設置MPI通訊的速率等參數。啟動如圖7-18所示為啟動屬性頁，各參數描述如下：S7系列PLC有三種啟動方式（其中大多數300系列CPU只有暖啟動）：A、暖啟動：啟動時過程映像和不保持定時器、計數器及標誌記憶體被清除，CPU會自動調用OB100一次，然後開始迴圈執行OB1。B、冷啟動：啟動時所有記憶體被清除，CPU會自動調用OB100一次，然後開始迴圈執行OB1。C、熱啟動：啟動時所有記憶體保持，CPU會自動調用OB100一次，然後開始迴圈執行OB1。週期/時鐘記憶體週期/時鐘記憶體（圖7-19）頁面主要包含以下參數設置。保持記憶體保持記憶體頁面（圖7-21）包含了下麵的專案：

診斷/時鐘診斷/時鐘頁（圖7-22）包括以下設置：

保護保護頁面（圖7-23）包括以下參數：

7.4使用LAD編程

任務描述

在本例中，我們模擬一個飲料灌裝線的控制系統。系統中有兩條飲料灌裝線和一個操作員面板。（1）每一條灌裝線上，有一個電機驅動傳送帶；兩個瓶子感測器能夠檢測到瓶子經過，並產生電平信號；傳送帶中部上方有一個可控制的灌裝漏斗，打開時及開始灌裝。當傳送帶中部的感測器檢測到瓶子經過時，傳送帶停止，灌裝漏斗打開，開始灌裝。1號線灌裝時間為3s（小瓶），2號線灌裝時間為5s（大瓶），灌裝完畢後，傳送帶繼續運。位於傳送帶末端的感測器對灌裝完畢的瓶子計數。（2）在控制面板部分，有四個點動式按鈕分別控制每條灌裝線的啟動和停止；一個總控制按鈕，可以停止所有生產線；兩個狀態指示燈分別表示生產線的運行狀態；兩個數碼管顯示器顯示每條線灌裝的數目。根據任務描述，可以將上述系統功能劃分為兩個子功能：（1）啟停操作控制：負責將用戶操作面板的輸入信號邏輯轉換為灌裝線的啟停信號。（2）灌裝線控制：負責處理灌裝定時和滿瓶計數，為灌裝線傳送帶電機和灌裝漏斗提供控制信號，向數碼管提供BCD碼計數值。第一個子功能由一個功能FC1實現，第二個子功能由一個功能快FB1實現，兩條灌裝線的定時時間分別保存在兩個背景數據塊DB1和DB2中。2創建專案在STEP7中建立一個名為example7-2的專案，通過插入菜單加入一個S7程式

3編輯符號表符號表可以為絕對地址（如I0.0、Q4.0等）提供一個符號名（如“啟動”、“輸出”等），以方便編程及程式閱讀。在【S7程式（1）】目錄下，雙擊【符號】圖示，打開符號表，對其進行編輯並保存

4編輯FC1在【S7程式（1）】下的【塊】中單擊右鍵，插入功能並命名為FC1

FC1的參數表及程式如圖

5編輯FB1用同樣的方法插入FB1並編輯，如圖

圖7-29IN參數圖7-30OUT參數

圖7-31STAT參數FB1程式

6編輯DB1、DB2在【