PLC实训讲义新版

1、 综合实训讲义西门子S7-300 PLC综合实训信电学院2014.6新版一、 实训目的 “西门子S7-300 PLC综合实训”旨在对学生进行西门子S7-300 PLC应用的综合训练。通过该实训过程，可使学生熟练掌握S7-300 PLC硬件组态、程序开发、PLC电气线路设计以及相关开发工具的使用、开发流程等。为以后独立开发PLC系统项目打下坚实的基础。二、 实训要求实训过程严格遵守实验室安全制度，按规定完成实训内容，认真遵守注意内容，防止实训装置短路造成装置工作异常或损坏。三、 实训内容 1、 熟悉西门子PLC控制系统综合实训装置的总体结构，掌握开发软件和工具的使用方法,熟悉几种通信方式。2、具

2、体实训项目：step7软件的使用，利用S7-300PLC控制小车，利用触摸屏控制小车，利用触摸屏和S-300PLC通过变频器控制电机启停和频率更改。 3、 对每个实训项目认真研究，反复下载调试，直到取得满意结果为止。四、注意事项1、实验室严谨看电影打游戏，一经发现实训成绩为零。1、实验中使用优盘首先要取得实验老师许可。2、实验室禁止携带食物及饮料，一经发现实训成绩为零。五、实训报告独立完成第六章实训练习的编程与实现并进行实训总结，使用A4纸撰写实训报告，实验报告必须手写，如果打印实训成绩为零。中 国 矿 业 大 学西门子S7-300 PLC综合实训姓 名： 学 号： 学 院： 信息与电气工程学

3、院 专 业： 实训专题： 指导教师： 年 月 徐州目 录第一章SIMATIC S7-300 PLC 基础与实训平台4第二章STEP7 编程环境9第三章LAD语言基础与编程练习20第四章WinCC flexible 2008 基础及TP177B35第五章MM440变频器基础及TP177B监控58第六章 实训练习77第一章SIMATIC S7-300 PLC 基础与实训平台一、S7-300 PLC概述S7-300属于模块式PLC，结构图如下图所示：（1）中央处理单元 (CPU)（2）信号模块 (SM)（3） 通讯处理器 (CP)（4）功能模块 (FM)（5）电源模块 (PS)（6）接口模块 (IM

4、)（7）导轨（固定各个模块）PLC工作的中心内容可以简述为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段，如下图。(1)输入采样在输入采样阶段，PLC扫描所有输入端子的状态，将结果存入相应的输入映像寄存器。在输入采样阶段完成后，输入映像寄存器的内容被锁存，无法改变。直到进入下一次的输入采样阶段才能重新更新输入映像寄存器。(2)程序执行在程序执行阶段，PLC根据程序、从输入映像寄存器读入的输入状态、从元件映像寄存器读入的输出状态，从OB1程序块第一条指令开始按顺序执行运算，将运算结果存入对应的元件映像寄存器中，在执行过程中，元件映像寄存器的状态会不断刷新。执行完最后一条指令后转入输出刷新阶段。(3)输出刷

5、新完成程序执行阶段后，PLC将输出映像寄存器中的输出状态存入输出锁存器，按照一定的方式集中输出，驱动外部电路。在下一次的输出刷新阶段到来之前，输出锁存器的输出状态将被锁存，无法改变。二、 S7-300通讯SIMATIC S7-300 具有多种不同的通讯接口：l PROFIBUS l MPIl 工业以太网总线系统l 485通讯、Modbus通讯等三、实训平台简介单个实验台主要包括电源部分、可编程控制器部分、输入输出部分、I/O转换口、人机界面、控制网络部分、上位机、变频器、被控对象等。上位机中安装有相应的工控软件，以便实现编程、管理、通信、组网以及监控等。电源部分实行单个自动化单元独立开关和总闸

6、开关方式。l PLC控制器部分l 输入输出部分l 人机交互部分l 上位机的硬件配置及软件配置l 变频器 l 控制网络构建l 小车I/O地址表序号地址说明1说明21.I0.01“”号键值信号输出2.I0.12“”号键值信号输出3.I0.23“”号键值信号输出4.I0.34“”号键值信号输出5.I0.4A（传感器信号）左侧电感式传感器信号输出6.I0.5B（传感器信号）电容式传感器信号输出7.I0.6C（传感器信号）光电式传感器信号输出8.I0.7D（传感器信号）右侧电感式传感器信号输出9.I1.0手/自动手动自动模式选择开关10.I1.1启动/停止启动/停止选择开关11.Q0.0A（位置显示）数

7、码显示控制端子A12.Q0.1B（位置显示）数码显示控制端子B13.Q0.2C（位置显示）数码显示控制端子C14.Q0.3电机正转电机电源端附加正向电压15.Q0.4电机反转电机电源端附加反向电压16.Q0.5快速电机电源端附加24V电压17.Q0.6慢速电机电源端附加12V电压18.Q0.7报警系统报警信号输出说明：数码管采用三八译码器。四、实验根据老师讲解的S7-300知识和实训平台介绍熟悉实训硬件平台，分清强弱电，为以后的实验做好安全意识准备。本讲义抛砖引玉，希望同学们自己想控制要求自己编写程序。还有很多例子可以做比如：WinCC监控小车、触摸屏监控交通灯、网络控制两台变频器随动、PLC

8、300与PLC200的通信(DP&net)、 logo！使用、病房呼叫系统、触摸屏直接控制MM440、多个实验台协作等等，希望有时间有精力的同学发挥主动性，充分掌握西门子S7 -PLC。第二章STEP7 编程初步一、STEP7 编程环境 课前学生自己在有关书籍中了解STEP7的编程环境二、建立第一个工程例子目的：（1）了解SIMATIC S7-300 PLC的硬件结构；（2）了解STEP7环境，掌握组态，下载；设备：（1）计算机 一台（2）综合实验平台 一台课后作业：有条件的同学，下载STEP7，并安装在自己的电脑上；实验室电脑上装有还原系统，请将每次编写的软件用优盘拷走。步骤：1在 STEP

9、 7 中创建新项目，双击桌面S7tgtopx filenew设置新建项目名称(如myproject)及保存位置单击OK。2右击工程名，insert new objectSimatic 300 Station插入S7-300站。3双击hardware，开始硬件组态，在右栏中依次点击SIMATIC 300 RACK-300Rail，双击Rail，插入导轨。4点击第一个槽，在右栏中依次点击SIMATIC 300PS300 PS 307 5A，插入电源模块。5点击第二个槽，在右栏中依次点击SIMATIC 300 CPU-300CPU 315F-2 PN/DP6ES7 315-2FH13-0AB0V2.

10、6，插入CPU模块。6第三槽空缺，以便扩展机架，是专门为IM模块准备的。在第四槽位插入数字量输入输出模块。SIMATIC 300 SM-300DI/DO-300SM323 DI16/DO16*24V/0.5A，注意订货号一致。7在第五槽位插入模拟量模块，注意订货号一致。8双击二号槽位下的MPI/DP，在弹出的对话框中设置DP网络地址为2。9单击new，新建一条名为PROFIBUS（1）的DP网络，其他设置采用默认格式，点击确定，组态完成并保存。 10硬件组态界面中单击download()。单击OK即成功下载至S-7300。11将左栏展开至Blocks，单击功能块OB1。这里的OB1相当于C语言

11、里的Main 函数，OB100是初始化程序。另外日后编程中经常用到FC、FB、SFC、SFC等，FC、FB相当于C语言里的子函数供OB1调用，FB自带背景功能块，SFC、SFB是系统自带的功能块，不允许用户修改其内容只能调用。12首次使用OB1系统会弹出如下的对话框，询问编程语言。STEP7提供LAD、STL、FBD、STL等语言，其中LAD梯形图和STL指令表是常用的语言，如果从事PLC智能控制和大型数据处理的将采用STL（语言格式类似于C语言，需要单独装软件）。由于LAD简单直接特别适合初学者，我们采用之。点击OK，进入OB1内部编程，S7300的梯形图和200的类似，我们编写如下图的三段

12、程序（Network1, Network2, Network3）13 用下载命令download()将程序下载到PLC，然后按“眼镜”按钮可以实时监视和测试程序14 【Network1:1#程序，演示输入输出对应关系】程序说明：让I0.0带电（按下1按钮即可），观察Q0.0的情况，然后松开按钮，观察Q0.0的情况本程序简单但意义重大，要理解程序的实际意义，必要时现场与老师交流15 【Network2:2#程序，演示PLC扫描顺序】程序说明：实际监视M0.0的变化情况，理解此现象的原因本程序简单但意义重大，要理解程序的实际意义，必要时现场与老师交流16 【Network3:3#程序，定时器使用】

13、程序说明： I1.0带电时，计数器开始定时， 定时时间到，M0.1带电并维持 I1.0掉电，定时器停止工作，M0.1失电 任何时候，I0.0带电，复位定时器17 保存程序，本个例子结束三、虚拟PLC，离线调试当没有PLC时，我们可以使用西门子的仿真PLC软件模拟一个虚拟的PLC，在以上工作基础上，步骤如下：1 保存并回到管理器界面按下图所示按钮：进行适当的设置，可进入如下仿真界面（不详细介绍，学生自己熟悉）2、在此界面上，可以模拟I0.0,m0.0等的带电失电（用鼠标点击相应位置即可）3、重复上面13,14,15,16步骤工作回顾以上过程、总结PLC编程步骤，理解PLC的工作原理，必要时重新重

14、复每一个步骤，直到熟练掌握思考题：【Network2:2#程序，演示PLC扫描顺序】,M0.0是一个扫描周期带电+一个扫描周期失电，太快，能否编程使M0.0成为：1秒带电+1秒失电。 提示1：利用定时器，注意此时需要2个定时器 提示2：利用PLC的系统状态字（与老师交流）第三章 LAD语言基础简介本章内容不在课堂实施，希望同学课下熟悉1位逻辑指令2 比较指令 3 转换指令 4 计数器指令 在CPU 的存储器中，为计数器保留有存储区。该存储区为每一计数器地址保留一个16 位的字。梯形逻辑指令集支持256 个计数器。计数器指令是访问计数器存储区的唯一功能。计数值计数器字的位 0 至位 9 包含二进

15、制码的计数值。当计数器置位时，计数值传送至计数器字。计数值范围从 0 至 999。 通过使用以下计数器指令，可以在这一范围内改变计数值： S_CUD 加-减计数器 S_CD 减计数器 S_CU 加计数器 -( SC ) 计数器线圈置位 -( CU ) 加计数器线圈 -( CD ) 减计数器线圈5 数据块指令 -(OPN) 打开数据块：DB 或DI6 逻辑控制指令 7 整数算术运算指令 使用整数算术运算指令，可以进行以下两个整数（16 位和 32 位）之间的运算 ADD_I 整数加法 SUB_I 整数减法 MUL_I 整数乘法 DIV_I 整数除法 ADD_DI 双整数加法 SUB_DI 双整数

16、减法 MUL_DI 双整数乘法 DIV_DI 双整数除法 MOD_DI 回送余数的双整数8 浮点算术运算指令 9 赋值指令 举例3-9：MOVE（赋值指令）可以由使能（EN）输入端的信号激活。将在输入端IN 的特定值复制到输出端OUT 上的特定地址中。ENO 和EN 具有相同的逻辑状态。MOVE 只能复制 BYTE（字节）、WORD（字）或 DWORD（双字）数据对象。如果 I0.0 = “1”，则执行指令。MW10 的内容被复制到当前打开的数据块的数据字 12中。如果执行指令，则 Q4.0 为“1”。10 程序控制指令 下述程序控制指令可供使用： -(CALL) 从线圈调用 FC/SFC（无

17、参数） CALL_FB 从方块调用 FB CALL_FC 从方块调用 FC CALL_SFB 从方块调用 SFB CALL_SFC 从方块调用 SFC RET 返回11 移位和循环指令 11.1 移位指令下述移位指令可供使用： SHR_I 整数右移 SHR_DI 双整数右移 SHL_W 字左移 SHR_W 字右移 SHL_DW 双字左移 SHR_DW 双字右移11.2 循环指令 ROL_DW 双字左循环 ROR_DW 双字右循环12 定时器指令 12 定时器指令下述定时器指令可供使用： S_PULSE 脉冲 S5 定时器 S_PEXT 扩展脉冲 S5 定时器 S_ODT 接通延时 S5 定时器

18、 S_ODTS 保持型接通延时 S5 定时器 S_OFFDT 断电延时S5 定时器 13字逻辑指令字逻辑指令按照布尔逻辑将成对的字（16 位）和双字（32 位）逐位进行比较。 如果输出OUT 的结果不等于“0” ，则状态字的位 CC 1 被置为“1”。 如果输出OUT 的结果等于“0”，则状态字的位 CC 1 被置为“0”。下述字逻辑指令可供使用： WAND_W 字和字相“与（AND）” WOR_W 字和字相“或（OR）” WXOR_W 字和字相“异或（XOR）” WAND_DW 双字和双字相“与（AND）” WOR_DW 双字和双字相“或（OR）” WXOR_DW 双字和双字相“异或（XOR

19、）”第四章 小车控制程序实验目的：（1）熟悉STEP7环境，掌握组态，下载；（2）通过编写小车程序，熟悉S7-300语言及编程技术；实验设备：（1）计算机 一台（2）综合实验平台 一台（3）小车 一台要求：分别实现小车的手动和自动控制，手动控制的基本要求为可以控制小车运行的方向和快慢，自动控制的基本要求为可以控制小车按照预先设计好的步骤自动的循环运行，同时都需要注意的是小车运行的安全问题，即保证小车在站1和站4之间运行，不会超出。对这两项都熟练掌握后可以考虑小车在任意位置运动到指定站点该如何控制，即小车的智能控制。值得注意的是，站3的信号为常闭信号，即无小车时有信号有小车时无信号请编程时注意，

20、另外，小车在路过站3时，传感器动作2次（其他站点在小车经过时动作1次）。注意：l 小车输入输出点配置参加第一章。l 使小车运动，同时选中以下组合式才有动作。快速&向左慢速&向左快速&向右慢速&向右1、手动控制编程1：（1）首先我们要做的就是如何让小车动起来，通过上面的表格可以知道小车要动起来有两个条件一是方向，二是速度，我们就根据这个道理，来让它动起来第一个小车程序如下：（2） 但是很容易就能发现上面的程序如果不关闭小车就会一直向左或向右，直至出了边界造成小车不可控状态，所以我们需要设计防止小车运行出界的程序。增加以下安全程序：2、手动控制编程2： 【手动控制编程1】中程序有个缺点，就是必须时

21、刻按着按钮，小车才能运动，以下程序，按一下按钮小车持续运动直到边界停止：思考一下：这里用了自保节点实现小车持续运动，还有什么方法？下个程序给出答案3、手动控制编程3：说完了让小车动起来，以及运行的安全问题，接下来就是小车的手动基本控制了，控制要求为打开开关后可以手动控制小车运行的方向和速度，关上开关停止运行，同时要注意安全问题。设计思想：利用实验平台现有的四个按键分别来选择，两两一组，1键和2键用来选择左右，3键和4键用来选择速度，同时要注意左右和快慢的闭锁关系，避免出现错误，可以用置位和复位线圈。程序如下：但是仅有这个还不够，不要忘记还有安全程序，将它们和在一起就是一个完整的程序，能够实现上

22、面的控制要求。保存程序，并下载到PLC中，按下按键观察小车动作。思考1：假如在上面的程序之后再加上如下的程序，小车又会怎么运动？思考2：假如不使用四个键来选择方向和速度，只使用两个,1键按一下为向左，按两下为向右，2键按一下快速，按两下为快速，再按下去的话还是这样循环，该如何来编程？小提示：可以利用计数器来实现。4、自动控制编程1：自动控制编程：（1） 自动控制的小车动起来和手动一样不再多说。（2） 安全程序和手动稍有不同，手动只要求不能继续运行，而自动还要求要小车转向，所以要稍加修改，增加一个转向的分支即可。实现的功能是打开开关小车在1和4站之间来回不停运行，关上开关停止运行。完整程序如下：

23、思考1：如果程序要实现在每个站点都停2秒钟再继续走，如何实现？（提示：利用定时器和让Q0.5得失电来考虑）思考2：在小车运行的过程中我们会发现它每次都会在站3停两次，这是实验器材本身的问题造成的，怎么才能解决这个问题？（提示：利用循环或利用计数器）思考3：在经过某个或多个站点后变速运行，如何实现？5、手动自动联合调用编程：（1）打开第二章中我们组态好的工程，右击插入FC1，FC2。插入FC（2） FC1为手动控制程序模块，FC2为自动控制程序模块，OB1为选择模块，可以选择手动还是自动控制，在其内输入程序如下：6、智能小车程序1把程序看懂然后测试：本程序编程思想为：在第N个传感器位置暂停然后继

24、续前进，N可调6、智能小车程序2（1） 本智能控制主要实现的功能是小车停在任意位置时按下按键，小车都可以移动到指定位置。（2） 要实现这个功能我们可以从两个方面考虑，一是小车要去的目标我们要知道，二是小车目前的位置我们也要知道，知道了这两个位置之后我们就可以通过一些数学方法比如比较来判断小车应该向哪个方向走，什么时候该停下。（3） 这里提供一种思考方法，把小车要去的目标看成四位二进制数，按键1为高位，小车的目标位为1，其余为0，小车目前的位置同样看成四位二进制数，站1为高位，小车所在站为1，其余为0，这样我们就可以通过比较这两个二进制数的大小来判断小车该往哪个方向前进，如果目标的二进制大于位置

25、，则小车应该向左，反之应该向右，如果相等则说明已经到达目标。（4） 前面的方法还漏掉了一种情况就是假如小车停在两个站点之间，这时又该怎么办呢？这时位置信号时没有的，我们就可以在程序中设置假如小车没有停在站点，则小车开始默认向某个方向运动，到达第一个站点后再重新判断该往哪个方向。参考程序如下：思考1：在以上的程序中小车所走的路径并不是最优化的，那么该如何编程才能实现小车所走路径为最优化呢？第五章WinCC flexible 2008 基础及TP177B一、 WinCC flexible 介绍WinCC flexible 主要用于西门子触摸屏编程，是用于过程可视化的软件。 在运行系统中， 二、实验

26、实验目的：1进一步温习STEP7环境，掌握组态，下载；2通过编写TP177B的监控画面熟悉WinCC flexible使用以及DP设置；实验设备：1计算机 一台2综合实验平台 一台3小车 一台说明：我们所做的实验仅在熟悉STEP编程环境以及编程语言，并不考虑编程的完美性和简洁性，有兴趣的同学请自行编写更完美和精确地程序。三、编程设计首先，我们回顾以前编写的PLC控制小车的手动程序如下：触摸屏可以设计软件图形界面，并可以读写PLC的各种寄存器，为了配合触摸屏的工作，我们要修改上面的程序，使他满足利用触摸屏进行控制，列出程序以前，首先说明，触摸屏可以读取PLC的I寄存器，Q寄存器，M寄存器，也可以

27、写入M 寄存器以改变寄存器的数值（思考：根据PLC的扫描原理想想为何不能写I寄存器和Q寄存器？），好，现在修改程序如下：上述修改程序，就是在每个I节点上，并上一个M节点，那么我们对这些M节点，写1写0就可以在触摸屏上控制小车的运动（注意，此程序没有加过界保护程序）。PLC程序准备好了，下面开始触摸屏编程以第四章组态编程好的小车监控程序为基础，在窗口工程名上右击，并依次点击Insert New Object -Simatic HMI station。在弹出的对话框中，选择触摸屏的类型：Panels-170-TP 177B 6 color PN/DP,按确定键，耐心等待。双击进入项目。选中TP17

28、7B Station的Configuration进行硬件组态，双击打开，槽3和槽4中系统已经自动插入WinCC flexible RT 和HMI MPI/DP。双击“HMI MPI/DP”将TP连上相应的Profibus DP网络（先前在300组态时建立的Profibus（1），并设置DP地址（地址需与TP177B面板上设置的一致，设置为6），点击确定。保存硬件组态并关闭。进入项目点击Screen 1。 得到如下画面。展开HMI点击communication下的connections，建立与PLC的连接。 点击Tags，建立变量，建立“报警”，bool型，地址为Q0.7，周期为100ms。周期

29、越短监控画面越能与实际同步。以此方法建立如下变量表 打开画面，拖放一个TexeFiled，设置字颜色为蓝色、背景色为黄色，并选择合适的字号，并输入文字。 拖放两个圆圈并画两条线段，合适位置合适颜色。拖放四个方框。 将第一个方框轮廓和背景都改成与底板一样的颜色，四个方框均按照此设置。 第一个方框的，Appearance作如下设置，即enable，tag=站1，bit，Value=1时，背景色=蓝色。第二个方框设置为enable，tag=站2，bit，Value=1时，背景色=蓝色。第三个方框设置为enable，tag=站3，bit，Value=0时，背景色=蓝色（因为站3的传感器为常闭）。第四个

30、方框设置为enable，tag=站4，bit，Value=1时，背景色=蓝色。 如图拖放五个圆圈和六个按钮，并用文本域说明每个圆圈的含义。注意千万不要碰到绿色边界，碰到后下载到触摸屏将会白屏。 为每个圆圈连接变量，“快”的设置：Appearance作如下设置，即enable，tag=快速，bit，Value=1时，背景色=红色。“慢”的设置：Appearance作如下设置，即enable，tag=慢速，bit，Value=1时，背景色=红色。“自动”的设置：Appearance作如下设置，即enable，tag=手动自动，bit，Value=0时，背景色=绿色。“手动”的设置：Appearan

31、ce作如下设置，即enable，tag=手动自动，bit，Value=1时，背景色=红色。报警的设置：Appearance作如下设置，即enable，tag=报警，bit，Value=1时，背景色=红色。 为按键1连接变量，events- press-all system function- setbit 变量选择“按键1” ; events- release-all system function-resetbit 变量选择“按键1”。即按键1按下时“anjian1”置位，抬起时复位和时间的按键一致。按键2、3、4做相同的设置，但连接的变量分别为“按键2”、 “按键3”、 “按键4”。为手动

32、按键连接变量，events- press-all system function- setbit变量选择“手动自动”；为自动连接变量，events- releaseall system function-resetbit变量选择“手动自动”如图拖放一个开关和两个多边形，并加上文字说明。为每个多边形连接变量，“左”的设置：Appearance作如下设置，即enable，tag=左，bit，Value=1时，背景色=绿色，闪烁。“右”的设置：Appearance作如下设置，即enable，tag=右，bit，Value=1时，背景色=绿色，闪烁。为开关连接变量，events- open-all s

33、ystem function- setbit，变量选择“启停”，events- close-all system function- resetbit，变量选择“启停”。 编辑完成，点击下载，在弹出的对话框中选择DP 方式，地址为6。思考1：为什么在设置变量的时候按键要连接M区？ 第五章MM440变频器基础及TP177B监控5.1 MM440 介绍变频器MM440系列（MicroMaster440）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变

34、频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。 MICROMASTER 440 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定功率范围从 120W 到 200kW（恒定转矩（CT）控制方式），或者可达 250kW（可变转矩（VT）控制方式），供用户选用。本变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。 MICROMASTER 440 具有缺省的工

35、厂设置参数，它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于 MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后，它也可用于更高级的电动机控制系统。MICROMASTER 440 既可用于单机驱动系统，也可集成到自动化系统中。主要特性： 易于安装，参数设置和调试 易于调试 牢固的 EMC 设计 可由IT（中性点不接地）电源供电 对控制信号的响应是快速和可重复的 参数设置的范围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置 电缆连接简便 具有多个继电器输出 具有多个模拟量输出（0 - 20mA） 6个带隔离的数字输入，并可切换为NPN/PNP接线 2个模拟输入：

36、 AIN1：0 - 10 V，0 - 20mA和-10 至 +10 V AIN2：0 - 10 V，0 - 20mA 2个模拟输入可以作为第 7和第8个数字输入 5.2 实验实验步骤：1硬件准备(1)触摸屏设置：此项工作由老师完成。(2)变频器设置：此项工作由老师完成。2 PLC和触摸屏组态 （1）硬件组态，新建一个集成HMI的step7项目新建一个step7工程，命名为MM440&PLC&TP177。按照以前的步骤，按实验台上的顺序和订货号组态硬件，注意不要忘记组态模拟量模块，否则变频器不能正常工作（下图中截图疏忽没有模拟量模块）。双击MPI/DP。图5-8 配置硬件（步骤1）建立如下图的名

37、为profibus(1) 的profibus网络图5-9 配置硬件（步骤2）打开硬件组态，在Profibus上右击选择insert object profibus dpsimovertmicromaster 4 。图5-10 配置硬件（步骤3）图5-11 配置硬件（步骤4） 在弹出对话框中选择profibus（1），地址为4。图5-12 配置硬件（步骤5） 在右边一栏中，选择profibus dpsimovertmicromaster 4PPO1双击。图5-13 配置硬件（步骤6）图5-14 配置硬件（步骤7）PLC组态好的图如下：图5-15 配置硬件（步骤8）接下来组态触摸屏，方法同上一章。

38、3 PLC和触摸屏编程 （1）PLC编程 变频器的PLC编程主要注意两点一个是将16进制47E送入PQW264时会让电动机停止运行，二是要让电动机运行则必须将16进制47F送入PQW264，同时将一个不为零的频率值送入PQW266，参考程序如下：解释：I0.0开启电机，I0.1关闭，即小车按键1和按键2，电机在转动时小车“慢速”灯点亮。M10.0、M10.1是触摸屏的启停控制。 设置一般采用十六进制。其中0000 H 对应 0Hz，4000 H对应50Hz。50HZ对应转速1395r/min. （2）触摸屏编程打开画面，在Tag内作如下设置。按照如下方式设计画面按照上一章的方法为按钮和圆圈连接

39、变量，编辑完成，点击下载，在弹出的对话框中选择DP 方式，地址为6。思考1：如何让变频器控制电动机启停和小车的运行结合起来，即小车运动时电动机转动，小车停止运动时，电动机也停止运动，小车快速运动，电动机转速高，小车慢速运动，电动机转速低，并且在触摸屏上实现直接控制。第六章 实训练习6.1小车手动运行控制6.1.1控制要求系统启动，进入手动状态，点动“1、2、3、4”定位按钮时，小车能运动至指定位置。如：当小车停止在3号位置右侧时，点动“3”号定位按钮，小车左行至3号位置；当小车停止在3号位置左侧时，点动“3”号定位按钮，小车右行至3号位置；6.1.2程序流程图6.1.3实验步骤1. 将“启动停

40、止”及“手动/自动”开关拨至“手动”状态，系统进入手动运行状态，点击“1、2、3、4”键值输出按钮，观察小车运动状态；2. 尝试编译新的控制程序，实现与示例程序不同的控制效果。6.2小车自动运行控制6.2.1控制要求1. 系统启动，进入自动状态，小车以下列方式运行：2. 小车在快速运行时，系统报警；6.2.2程序流程图6.2.3实验步骤1. 将“启动停止”拨至“ON”状态，将“手动/自动”开关拨至“自动”状态，系统进入自动运行状态，观察小车运行状态，记录小车运行规律；2. 点击“1、2、3、4”键值输出按钮，观察小车运动状态及系统报警状态；3. 尝试编译新的控制程序，实现与示例程序不同的控制效

41、果。6.3 小车综合运行控制6.3.1控制要求1.系统启动，小车复位运行至位置4处；2.当选择“手动运行”时，系统调用“手动子程序”，进入手动运行状态，小车按手动方式运行；3.当选择“自动运行”时，系统调用“自动子程序”，进入自动运行状态，小车按自动方式运行；4.位置显示单元实时显示当前小车所处位置。6.3.2程序流程图6.3.3实验步骤1. 按照端口分配表及接线图连接PLC与小车运动实物模型；2. 将“启动停止”拨至“ON”状态，将“手动/自动”开关首先拨至“自动”状态，观察小车运行状态，记录小车运行规律；3. 将“手动/自动”开关首先拨至“自动”状态，点击“1、2、3、4”键值输出按钮，观

42、察小车运动状态及系统报警状态；4. 尝试编译新的控制程序，实现与示例程序不同的控制效果。第七章 模拟量模块使用的实验PLC的模拟量输入和输出主要存放在PQW272、PQW274、PIW276、PIW278中，PLC中的模拟量存储遵循对应关系，比如模拟量输入电流时，电流范围是0到20mA，而PIW中的范围是0到27648,这时如果电流输入是10mA,那么PLC中存储的就是13824，模拟量输出时也一样。实验板上有2个电流表显示模拟量输出模块的输出电流，还有2个旋钮可调节模拟量输入的电流。可在工程文件中，建立一个变量表，并打开如下图，可以进行监视和赋值。第八章 两个S7-300的以太网通讯一、实验

43、目的 实现两台S7-300通过以太网方式的通讯，并在此基础上实现一台S7-300通过另一台S7-300对小车或者电机进行控制。 二、实验设备 S7系列315-2PN/DP PLC两台，PC机一台，工业交换机X106一台，普通网线3根。 以太网网络结构图如下：三、实验步骤硬件组态及网络组态1、在STEP7中创建一个新的项目，分别插入两个S7-300站，如下图所示：打开“options”菜单下的“SetPG/PCInterface”选项，将通讯接口改为TCP/IP本地网卡，如下图所示：2、对SIMATIC300（1）站点进行硬件组态双击SIMATIC300（1）站的Hardware选项，打开硬件组

44、态画面，在画面中依次插入rack，CPU315F-2PN/DP，双击CPU的PN-IO口，填写相应的IP地址和子网掩码，并新组建一个工业以太网Ethernet（1），IP地址设定为192.168.0.1，子网掩码为255.255.255.0，完成后如下图所示：双击CPU315-2PN/DP，选“Cycle/Clock Memory”选项卡 ，勾选“Clock memory”，并设定为100，单位ms（因为S7-300系列CPU（CPU318除外）只支持OB35做为循环中断组织块，而OB35循环中断的默认时间间隔为100ms），其作用在于为后续数据的发送提供时钟脉冲信号。完成后如下图： cloc

45、k Memory 设置成100以后，mb100对应的位、周期关系位 76543210周期 2.01.61.00.80.50.40.20.1频率0.50.62511.252.52510硬件组态完成后的整体画面如下图所示3、对SIMATIC300（2）站点进行硬件组态基本的组态步骤与1站相同，IP地址设定为192.168.0.2，子网掩码255.255.255.0。4进行网络组态 建立相应的S7连接在SIMATICManager画面下选择Configurenetwork，即按钮，打开网络组态画面。NetPro会根据当前的组态情况自动生成网络组态画面。选择SMATIC300（1）站的CPU315-2

46、PN/DP，右键选择“Insertnewconnection”，如下图：在弹出的对话框中，显示了可与1站建立连接的站点，选择2号站点，同时选择类型为“S7-connection”如图所示：点击“OK”后会出现连接属性的对话框，勾选“Establishanactiveconnection”以激活新连接，同时需要记住本地ID号，此号作为后续的通讯模块标识。画面如下图：至此硬件，网络层面的组态完成。下载到PLC即可。5、通讯程序的编写为了进行数据的传送，需要调用FB12“BSEND”和FB13“BRCV”模块来进行数据的收发。这两个功能块的位置如下图所示。在SIMATIC300(1)站的Block中添加如下所示的模块，在OB35中编写数据发送模块，调用FB12模块，并配给背景数据块DB12，并插入变量表为后面的通讯验证做准备。如下图：OB35中对FB12的编写如下