第04讲可编程控制器基础STEP7课件

可编程控制器原理及应用可编程控制器原理及应用电气学院电气学院 自动化自动化 杨霞杨霞20092009年年8 8月月PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200可编程控制器原理及应用第可编程控制器原理及应用第4 4讲讲 讲解内容讲解内容：STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32编程软件介绍编程软件介绍 学习说明学习说明 ：本讲是学习本讲是学习本讲是学习本讲是学习STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32 。重点掌握：。重点掌握：。重点掌握：。重点掌握：软件的安装软件的安装软件的安装软件的安装软件的基本功能软件的基本功能软件的基本功能软件的基本功能编程、调试、运行监控方法编程、调试、运行监控方法编程、调试、运行监控方法编程、调试、运行监控方法附实验一讲解和编程软件应用实例附实验一讲解和编程软件应用实例附实验一讲解和编程软件应用实例附实验一讲解和编程软件应用实例1 1个个个个2PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32编程软件介绍编程软件介绍 3PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200简介：简介：STEP 7-Micro/WIN 32编程软件编程软件是基于是基于Windows的应用软件，由西门子的应用软件，由西门子公司专门为公司专门为SIMATIC S7-200系列可编系列可编程序控制器设计开发。程序控制器设计开发。主要内容：主要内容：软件的安装软件的安装软件的基本功能软件的基本功能编程、调试、运行监控方法编程、调试、运行监控方法4PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200STEP7-Micro/WIN32软件软件包内容包内容STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32软件包括：软件包括：软件包括：软件包括：有有Microwin3.1(新版本编程软件新版本编程软件STEP7-Micro/WIN32 Version 3.1)软件；软件；Microwin3.1的升级版本软件的升级版本软件Microwin3.1 SP1；Toolbox（Toolbox包括包括Uss协议指令（变频通讯用）协议指令（变频通讯用）和和TP070（触摸屏）的组态软件触摸屏）的组态软件Tp Designer V1.0设设计师）工具箱；计师）工具箱；以及以及Microwin3.11 Chinese（Microwin3.11 SP1和和Tp Designer的专用汉化工具）等编程软件。的专用汉化工具）等编程软件。5PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200第一节第一节 软件安装及硬件连软件安装及硬件连接接 一、软件安装一、软件安装软件来源：软件来源：软件来源：软件来源：STEP 7-Micro/WIN32STEP 7-Micro/WIN32西门子网站西门子网站西门子网站西门子网站下载或光盘。下载或光盘。下载或光盘。下载或光盘。安装：安装：安装：安装：双击双击双击双击STEP 7-Micro/WIN32STEP 7-Micro/WIN32的安装程序的安装程序的安装程序的安装程序setup.exesetup.exe，根据在线提示，完成安装。根据在线提示，完成安装。根据在线提示，完成安装。根据在线提示，完成安装。编程语言：编程语言：编程语言：编程语言：选择英语。选择英语。选择英语。选择英语。界面汉化：界面汉化：界面汉化：界面汉化：安装完后可用安装完后可用安装完后可用安装完后可用STEP 7-Micro/WIN 32STEP 7-Micro/WIN 32中中中中文汉化软件将编程界面和帮助文件汉化，使编程环文汉化软件将编程界面和帮助文件汉化，使编程环文汉化软件将编程界面和帮助文件汉化，使编程环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。境为中文状态。境为中文状态。境为中文状态。6PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200二、硬件连接二、硬件连接 电电电电缆缆缆缆连连连连接接接接：PC/PPIPC/PPI电电电电缆缆缆缆RS-232RS-232与与与与PCPC机机机机相相相相连连连连，RS-485RS-485与与与与PLCPLC的的的的RS-485RS-485相连。相连。相连。相连。模式设置：模式设置：模式设置：模式设置：PC/PPIPC/PPI电缆电缆电缆电缆DIPDIP开关中开关中开关中开关中1 1、2 2、3 3设定波特率，设定波特率，设定波特率，设定波特率，4 4选择选择选择选择1010位或位或位或位或1111位数据传输模式，位数据传输模式，位数据传输模式，位数据传输模式，5 5选择选择选择选择RS-232RS-232为数据通为数据通为数据通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讯设备模式或数据终端设备模式。没有调制解调器时开讯设备模式或数据终端设备模式。没有调制解调器时开讯设备模式或数据终端设备模式。没有调制解调器时开关关关关4 4、5 5均应设置为均应设置为均应设置为均应设置为0 0。7PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200建立建立S7-200 CPU的通讯的通讯1.PC/PPI电缆通讯电缆通讯 PLC用用PC/PPI电缆与个人计算机连接。电缆与个人计算机连接。2.MPI通讯通讯 多点接口（多点接口（MPI）卡提供了一个卡提供了一个RS485端口，可以用直端口，可以用直通电缆和网络相连通电缆和网络相连 8PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200三、通信参数的设置和修改三、通信参数的设置和修改运运行行STEP 7-Micro/WIN 32，在在引引导导条条中中单单击击“通通讯讯”图图标标，或或从从主主菜菜单单中中选选择择“检检视视”中中的的“通通讯讯”项项，则则会会出出现现一一个个通通讯讯设设定定对对话话框框。波波特特率、开关、开关率、开关、开关。双双击击PC/PPI电电缆缆的的图图标标，将将出出现现设设置置PG/PC接接口口的的对对话话框框，这这时时可可安安装装或或删删除除通通信信接接口口、设设置置检检查通信接口参数等操作。查通信接口参数等操作。设设置置好好参参数数后后，可可双双击击通通讯讯设设定定对对话话框框中中的的刷刷新新图图标标，STEP 7-Micro/WIN 32将将检检查查所所连连接接的的所所有有S7-200 CPU站站（默默认认站站地地址址为为2），并并为为每每个个站建立一个站建立一个CPU图标。图标。9PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200第二节第二节 软件功能介绍软件功能介绍 一、基本功能一、基本功能创建用户程序、修改和编辑原有的用户程序。创建用户程序、修改和编辑原有的用户程序。设设置置PLC的的工工作作方方式式和和参参数数，上上装装和和下下装装用用户户程程序序，进行程序的运行监控。进行程序的运行监控。具具有有简简单单语语法法的的检检查查、对对用用户户程程序序的的文文档档管管理理和和加加密等功能，并提供在线帮助。密等功能，并提供在线帮助。10PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200二、主界面各部分功能二、主界面各部分功能1菜单条菜单条引导条引导条 指令树指令树 程序编辑器程序编辑器 符号表符号表 状态图表状态图表 数据块数据块输出窗口输出窗口 状态条状态条 程序察看程序察看 局部变量局部变量表菜单条11PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2002工工具具条条 提提供供简简便便的的鼠鼠标标操操作作，可可用用“检检视视”菜菜单单的的“工工具具栏栏”项项自自定定义义工工具具条条。可可添添加加和和删删除除3种种按按钮钮：标标准、调试和指令。准、调试和指令。3引引导导条条 提提供供按按钮钮控控制制的的快快速速窗窗口口切切换换功功能能。可可用用“检检视视”菜菜单单的的“浏浏览览栏栏”项项选选择择是是否否打打开开。引引导导条条包包括括程程序序块块（Program Block）、符符号号表表（Symbol Table）、状状态态图图表表（Status Chart）、数数据据块块（Data Block）、系系统统块块（System Block）、交交叉叉索索引引（Cross Reference）和和通通讯讯（Communications）七七个个组组件件。一一个个完完整整的的项项目目文文件（件（Project）通常包括前六个组件。通常包括前六个组件。4指指令令树树 提提供供编编程程时时用用到到的的所所有有快快捷捷操操作作命命令令和和PLC指指令令。可可用用“检检视视”菜菜单单的的“指指令令树树”项项决决定定是是否否将将其其打开。打开。主界面主界面12PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200主界面主界面5输出窗口输出窗口 显示程序编译的结果信息。显示程序编译的结果信息。6状状态态条条 显显示示软软件件执执行行状状态态，编编辑辑程程序序时时，显显示示当当前前网网络络号号、行行号号、列列号号；运运行行时时，显显示示运运行行状状态态、通通讯讯波特率、远程地址等。波特率、远程地址等。7程程序序编编辑辑器器 梯梯形形图图、语语句句表表或或功功能能图图表表编编辑辑器器编编写写用用户户程程序序，或或在在联联机机状状态态下下从从PLCPLC上上装装用用户户程程序序进进行行程序的编辑或修改。程序的编辑或修改。8局局部部变变量量表表 每每个个程程序序块块都都对对应应一一个个局局部部变变量量表表，在在带带参参数数的的子子程程序序调调用用中中，参参数数的的传传递递就就是是通通过过局局部部变量表进行的。变量表进行的。13PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200允允许许为为部部分分或或全全部部数数字字量量输输入入点点设设置置输输入入滤波。滤波。检检视视系系统统块块输输入入过滤器。过滤器。延延 时时 时时 间间 范范 围围 为为0.212.8ms，默默认认值值为为6.4ms。三、系统组态三、系统组态*1数字量输入滤波数字量输入滤波14PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2002模拟量输入滤波模拟量输入滤波 S7-200 S7-200 CPU222CPU222、224224和和226226在在模模拟拟量量输输入入信信号号变变化化缓缓慢慢的的场场合合，可可以以对对不不同同的的模模拟拟量量输入选择软件滤波。输入选择软件滤波。检检视视系系统统块块模模拟拟量量输入过滤器。输入过滤器。系系统统默默认认参参数数为为：模模拟拟量量输输入入点点全全部部滤滤波波、采采样样次次数数为为6464、静静区区值为值为320320。15PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200如如果果数数字字量量输输入入点点有有一一个个持持续续时时间间小小于于扫扫描描 周周 期期 的的 脉脉 冲冲，则则CPU不不能能捕捕捉捉到到此此脉脉冲。冲。S7-200CPU为为 每每 个个 主主机机数数字字量量输输入入点点提提供供脉冲捕捉功能。脉冲捕捉功能。3设置脉冲捕捉设置脉冲捕捉16PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2004输出表的设置输出表的设置 系统块系统块输出表输出表 冻冻 结结 输输 出出：RUN STOP后后，所所 有有数数字字量量输输出出点点将将冻冻结结 在在 CPU进进 入入STOP方方式式之之前前的的状态；状态；否否则则：数数字字量量输输出出点点的的状状态态用用输输出出表表来设置。来设置。17PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200CPU用用EEPROM保保存存用用户户程程序序、程程序序数数据据及及CPU组组态态数数据据；用用一一个超级电容器，使个超级电容器，使PLC在掉电时保存整个在掉电时保存整个RAM存储器中的信息。存储器中的信息。S7-200PLC还还可可选选用用存存储储器器卡卡保保持持用用户户程程序序：CPU模模块块在在STOP方方式式下下，点点击击菜菜单单“PLC”中中的的“程程序序存存储储器器卡卡”项项就就可可将将用用户户程程序、序、CPU组态信息及组态信息及V、M、T、C的当前值复制到存储器卡中。的当前值复制到存储器卡中。单单击击“系系统统块块”的的“保保存存范范围围”标标签签，可可选选择择PLC断断电电时时希希望望保保持持的的内内存存区区域域。最最多多可可定定义义六六个个要要保保存存的的存存储储区区范范围围，设设置置保保存存的存储区有的存储区有V、M、C和和T。对对于于定定时时器器，只只能能保保存存定定时时器器TONR，而而且且只只能能保保持持定定时时器器和和计计数数器器的的当当前前值值，定定时时器器位位和和计计数数器器位位不不能能保保持持，上上电电时时定定时时器器位位和和计计数数器器位位均均被被消消除除。对对M存存储储区区的的前前14个个字字节节，系系统统缺缺省省设设置置为不保持。为不保持。5PLC断电后的数据保存方式断电后的数据保存方式18PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2006CPU密码的设置密码的设置 默认是默认是1级，相当于关闭了密码功能。级，相当于关闭了密码功能。在在“系统块系统块”窗口中点击窗口中点击“密码密码”标签。标签。首首先先选选择择适适当当的的限限制制级级别别（如如2、3级级），需需输输入入密密码码（密码不区分大小写）并确认密码。（密码不区分大小写）并确认密码。要要使使密密码码设设置置生生效效，必必须须先先运运行行一一次次程程序序。如如果果忘忘记记了密码，必须清除存储器，重新下载程序。了密码，必须清除存储器，重新下载程序。19PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200第三节第三节 编程软件的使用编程软件的使用一、项目生成一、项目生成 1新建项目新建项目 (1)确定确定PLC的的CPU型号型号 (2)项目文件更名项目文件更名 (3)添加一个子程序添加一个子程序 (4)添加一个中断程序添加一个中断程序 (5)编辑程序编辑程序2打开已有项目文件打开已有项目文件 3上装和下装项目文件上装和下装项目文件 20PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2001、程序的输入、编辑程序的输入、编辑 通通常常利利用用LAD(LAD(梯梯形形图图)进进行行程程序序的的输输入入，程程序序的的编编辑辑包包括括程程序序的的剪剪切切、拷拷贝贝、粘粘贴贴、插插入入和和删删除除，字字符符串串替替换换、查查找找等等。还还可可以以利利用用符符号号表表对对POU（程序组织单元程序组织单元）中的符号赋值。中的符号赋值。2、程序的编译及上、下载、程序的编译及上、下载（1）编编译译：程程序序的的编编译译，能能明明确确指指出出错错误误的的网网络络段段，编编程程者者可可以以根根据据错误提示对程序进行修改，然后再次编译，直至编译无误。错误提示对程序进行修改，然后再次编译，直至编译无误。（2）下下载载：用用户户程程序序编编译译成成功功后后，将将下下载载块块中中选选中中下下载载内内容容下下载载到到PLC的存储器中。的存储器中。（3）载载入入（上上载载）：载载入入可可以以将将PLC中中未未加加密密的的程程序序或或数数据据向向上上送送入入编程器（编程器（PC机）。机）。将将选选择择的的程程序序块块、数数据据块块、系系统统块块等等内内容容上上载载后后，可可以以在在程程序序窗窗口口显显示示上载上载的的PLC内部程序和数据信息。内部程序和数据信息。二、程序的编辑与传送二、程序的编辑与传送21PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200梯形图编辑器梯形图编辑器*1.梯形图元素的工作原理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。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.梯形图排布规则梯形图排布规则 网络必须从触点开始，以线圈或框盒（没有网络必须从触点开始，以线圈或框盒（没有ENO使能输出使能输出端）结束。端）结束。注：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。线圈串联使用。3.在梯形图中输入指令（编程元件）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。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程序的编辑及参数设定 5.程序注释程序注释 6.程序的编译及上、下载程序的编译及上、下载 22PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200以以梯梯形形图图编编辑辑器器为为例例，语语句句表表和和功功能块图编辑器的操作类似。能块图编辑器的操作类似。1输入编程元件输入编程元件 梯梯形形图图的的编编程程元元件件（编编程程元元素素）：主主要要有有线线圈圈、触触点点、指指令令盒盒、标标号号及连接线。及连接线。输入方法：输入方法：指指令令树树窗窗口口中中双双击击要要输输入入的的指指令令：就就可可在在矩矩形形光光标标处处放放置置一一个个编编程程元元件。件。工工具具条条上上的的编编程程按按钮钮：单单击击触触点点、线线圈圈或或指指令令盒盒按按钮钮，从从弹弹出出的的窗窗口口下下拉拉菜菜单单所所列列出出的的指指令令中中选选择择要要输输入指令单击即可。入指令单击即可。23PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200 2插入和删除插入和删除方法一：方法一：在在编编辑辑区区右右击击要要进进行行操操作作的的位位置置，弹弹出出图图示示的的下下拉拉菜菜单单，选选择择“插插入入”或或“删删除除”选选项项，弹弹出出子子菜菜单单，单单击击要要插插入入或或删删除除的的项项，然然后后进进行行编编辑。辑。方法二：方法二：也也可可用用菜菜单单“编编辑辑”中中相相应应的的“插插入入”或或“编编辑辑”中中的的“删除删除”项完成相同的操作。项完成相同的操作。24PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2003符号表符号表 将梯形图中的直接地址编号用具有实际含义的符号代替将梯形图中的直接地址编号用具有实际含义的符号代替 方方法法：在在编编程程时时使使用用直直接接地地址址（如如I0.0），然然后后打打开开符符号号表表，编编写写与与直直接接地地址址对对应应的的符符号号（如如与与I0.0对对应应的的符符号号为为start），编译后由软件自动转换名称。编译后由软件自动转换名称。另另一一种种方方法法：是是在在编编程程时时直直接接使使用用符符号号名名称称，然然后后打打开开符符号号表表，编写与符号对应的直接地址，编译后得到相同的结果。编写与符号对应的直接地址，编译后得到相同的结果。25PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2004局部变量表局部变量表（1）局局 部部 变变 量量 与与 全全 局局 变变 量量 程程 序序 中中 的的 每每 个个 POU（Program Organizational Unit，程程序序组组织织单单元元）都都有有64K字字节节L存存储储器器组组成成的的局局部部变变量量表表。局局部部变变量量只只在在他他被被创创建建POU中中有有效效。全全局局变变量量在在各各POU中均有效，只能在符号表（全局变量表）做定义。中均有效，只能在符号表（全局变量表）做定义。（2）局局部部变变量量的的设设置置：将将光光标标移移到到编编辑辑器器的的程程序序编编辑辑区区的的上上边边缘缘，向向下下拖拖动动上上边边缘缘，则则自自动动出出现现局局部部变变量量表表，此此时时可可为为子子程程序序和和中中断断服务程序设置局部变量。服务程序设置局部变量。26PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2005注注释释 梯梯形形图图编编辑辑器器中中的的Network n表表示示每每个个网网络络或或梯梯级级，同同时时又又是是标标题题栏栏，可可在在此此为为每每个个网网络络或或梯梯级级加加标标题题或或必必要要的的注注释释说说明明。双双击击Network n区区域域，弹弹出出图图示示的的对对话话框框，此此时时可可以以在在“题题目目”文文本本框框键键入入相相关关标标题题，在在“注注释释”文文本本框框键键入入注释。注释。6语语言言转转换换 语语句句表表、梯梯形形图图和和功功能能块块图图三三种种编编程程语语言言（编编辑辑器器）之之间间的的任任意意切切换换。检检视视 STL（语语句句表表）、LAD（梯梯形形图图）或或FBD（功功能能块块图图）便便可可进进入入对对应应的的编编程程环环境。境。27PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200程程序序编编辑辑完完成成，可可用用菜菜单单“PLC”中中的的“编编译译”项进行离线编译。项进行离线编译。编编译译结结束束后后在在输输出出窗窗口口显显示示程程序序中中的的语语法法错错误误的的数量、各条错误的原因和错误在程序中的位置。数量、各条错误的原因和错误在程序中的位置。双双击击输输出出窗窗口口中中的的某某一一条条错错误误，程程序序编编辑辑器器中中的的矩形光标将会移到程序中该错误所在的位置。矩形光标将会移到程序中该错误所在的位置。必必须须改改正正程程序序中中的的所所有有错错误误，编编译译成成功功后后才才能能下下载程序。载程序。7 7编译用户程序编译用户程序编译用户程序编译用户程序28PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2008程序的下载和清除程序的下载和清除 注意：注意：下载之前，下载之前，PLC应处于应处于STOP方式：方式：单单击击工工具具栏栏的的“停停止止”按按钮钮，或或选选择择菜菜单单命命令令“PLC”中的中的“停止停止”项，可以进入项，可以进入STOP状态。状态。如如果果不不在在STOP状状态态，可可将将CPU模模块块上上的的方方式式开开关关扳扳到到STOP位置。位置。为了使下载的程序能正确执行，下载前必须将为了使下载的程序能正确执行，下载前必须将PLC存存储器中的原程序清除：储器中的原程序清除：清除的方法是：单击菜单清除的方法是：单击菜单“PLC”中的中的“清除清除”项，会项，会出现清除对话框，选择出现清除对话框，选择“清除全部清除全部”即可。即可。29PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200程序的监视、运行、调试程序的监视、运行、调试*1.1.程序运行方式的设置程序运行方式的设置程序运行方式的设置程序运行方式的设置 将将CPU的工作方式开关置在的工作方式开关置在RUN位位置。或将开关置在置。或将开关置在TERM（暂态）暂态）位置时，操作位置时，操作STEP7-Micro/WIN32菜单命令或快捷按钮菜单命令或快捷按钮对对CPU工作方式进行软件设置。工作方式进行软件设置。2.2.程序运行状态的监视程序运行状态的监视程序运行状态的监视程序运行状态的监视 运用监视功能，在程序状态打开下，运用监视功能，在程序状态打开下，观察观察PLC运行时，程序执行的过程运行时，程序执行的过程中各元件的工作状态及运行参数的中各元件的工作状态及运行参数的变化。变化。30PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200三、程序的打印输出三、程序的打印输出单击菜单单击菜单“文件文件”中的中的“打印打印”项，可选择需要打印的组件的复选框，项，可选择需要打印的组件的复选框，如图示，图中选择打印网络如图示，图中选择打印网络1至网络至网络21梯形图程序的主程序。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，将打印全部打印范围无效，将打印全部LAD网络。网络。31PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200第四节第四节 程序监控与调试程序监控与调试 一、选择扫描次数一、选择扫描次数STEP7可可选选择择单单次次或或多多次次扫扫描描来来监监视视用用户户程程序序，可可以以指指定定主主机机以以有有限限的的扫扫描描次次数数执执行行用用户户程程序序。通通过过选选择择主主机机扫扫描描次次数数，当过程变量改变时，可监视用户程序的执行。当过程变量改变时，可监视用户程序的执行。多多次次扫扫描描时时，应应使使PLC置置于于STOP模模式式，使使用用菜菜单单命命令令“排排错错”中中的的“多多次次扫扫描描”来来指指定定执执行行的的扫扫描描次次数数，然然后后单单击击“确确认认”按钮。按钮。初初次次扫扫描描时时则则将将PLC置置于于STOP模模式式，然然后后使使用用菜菜单单命命令令“排排错错”中的中的“单次扫描单次扫描”进行。进行。32PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200二、用状态表监控程序二、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、写监视和强制来读、写监视和强制PLC的内部变量。并可以用强制表操作修的内部变量。并可以用强制表操作修改用户程序，如图示。改用户程序，如图示。33PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2001 1打打打打开开开开和和和和编编编编辑辑辑辑已已已已有有有有的的的的状状状状态态态态表表表表 单单击击目目录录树树中中的的状状态态表表图图标标，或或菜菜单单“检检视视”中中的的“状状态态表表”选选项项均均可可打打开开已已有有的的状状态态表表，并并对对它它进进行行编编辑辑。多多个个状态表，可用状态表底部的标签切换。状态表，可用状态表底部的标签切换。2 2创创创创建建建建新新新新的的的的状状状状态态态态表表表表 用用鼠鼠标标右右键键单单击击目目录录树树中中的的状状态态表表图图标标或或单单元元已已经经打打开开的的状状态态表表，将将弹弹出出一一个个窗窗口口，在在窗窗口口中中选选择择“插插入入状状态态表表”选选项项，可可创建新的状态表。创建新的状态表。34PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200 3 3启启启启动动动动和和和和关关关关闭闭闭闭状状状状态态态态表表表表 STEP7与与PLC的的通通信信成成功功后后，打打开开状状态态表表，用用菜菜单单“排排错错”中中的的“图图状状态态”选选项项或或单单击击工工具具条条上上的的“状状态态表表”图图标标，可可启启动状态表，再操作一次可关闭状态表。动状态表，再操作一次可关闭状态表。4 4单单单单次次次次读读读读取取取取状状状状态态态态信信信信息息息息 状状态态表表被被关关闭闭时时，用用菜菜单单命命令令“排排错错”中中的的“单单次次读读取取”或或单单击击工工具具条条上上的的“单单项项读读取取”按按钮钮，可可以以获获得得PLC的的当当前前数数据据，并并在在状状态态表表中中将将当当前前数数值值显显示示出出来来，执执行行用用户户程程序序时时并并不不进进行行数数据据的的更更新新。要要连连续续收收集集状状态态表表信信息，应启动状态表。息，应启动状态表。35PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200在在RUN方方式式且且对对控控制制过过程程影影响响较较小小的的情情况况下下，可可对对程程序序中中的某些变量强制性地赋值。的某些变量强制性地赋值。S7-200 CPU 允允许许强强制制性性地地给给所所有有的的I/O点点赋赋值值，此此外外最最多多还还可可改改变变16个个内内部部存存储储器器数数据据（V或或M）或或模模拟拟量量I/O（AI或或AQ）。）。V或或M可可按按字字节节、字字或或双双字字来来改改变变，模模拟拟量量只只能能从从偶偶字字节节开开始以字为单位（如始以字为单位（如AIW6）来改变。来改变。强制的数据将永久性地存储在强制的数据将永久性地存储在CPU的的EEPROM中。中。5用状态表强制改变数值用状态表强制改变数值36PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200四、梯形图程序的状态监视四、梯形图程序的状态监视利利用用梯梯形形图图编编辑辑器器可可以以监监视视在在线线程程序序运运行行状状态态的的窗窗口口。梯梯形形图图中中显显示示所所有有操操作作数数的的值值，所所有有这这些些操操作作数数状状态态都都是是PLC在在扫描周期完成时的结果。扫描周期完成时的结果。打开监视梯形图的方法有两种：打开监视梯形图的方法有两种：一一种种方方法法是是：打打开开菜菜单单“工工具具”中中的的“选选项项”对对话话框框，选选择择“LAD 状态状态”选项，然后选择一种梯形图的样式。选项，然后选择一种梯形图的样式。梯梯形形图图可可选选择择的的样样式式有有3种种：指指令令内内部部显显示示地地址址，外外部部显显示示值；指令外部显示地址和值；只显示状态值。值；指令外部显示地址和值；只显示状态值。另另一一种种方方法法是是：或或直直接接打打开开梯梯形形图图窗窗口口，在在工工具具条条中中单单击击“程序状态程序状态”按钮。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，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。不再一一介绍。37PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200致命错误致命错误致命错误致命错误 会导致会导致PLC停止执行程序：停止执行程序：CPU检检测测到到致致命命错错误误时时，自自动动进进入入STOP（停停止止）方方式式，点点亮亮系系统统错错误误LED，并并关关闭闭输输出出。在在消消除除致致命命错错误误之之前前，CPU一直保持这种状态。一直保持这种状态。有有些些错错误误可可能能会会使使PLC无无法法进进行行通通信信，此此时时在在计计算算机机上上看看不不到到CPU的的错错误误代代码码。这这表表示示硬硬件件出出错错，CPU模模块块需需要要修修理，修改程序或清除理，修改程序或清除PLC的存储器不能消除这种错误。的存储器不能消除这种错误。非非非非致致致致命命命命错错错错误误误误 非非致致命命错错误误会会影影响响CPUCPU的的某某些些性性能能，但但不不会会使用户程序无法执行。使用户程序无法执行。运行错误运行错误 程序编译错误程序编译错误 程序执行错误程序执行错误 五、五、S7-200的出错处理的出错处理38PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200小结：小结：通过本讲的学习，重点掌握通过本讲的学习，重点掌握软软件的安装、软件的基本功能、编程、件的安装、软件的基本功能、编程、调试、运行监控方法。调试、运行监控方法。作业作业:STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32 实际操实际操作练习作练习本讲学习要求39PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200实验一实验一 认识可编程控制器的硬件与软件认识可编程控制器的硬件与软件 SIMATICSIMATIC使用方法练习使用方法练习使用方法练习使用方法练习 40PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200实验一实验一 认识可编程控制器的硬件与软件认识可编程控制器的硬件与软件 SIMATICSIMATIC使用方法练习使用方法练习使用方法练习使用方法练习 首先研究首先研究SIMATIC指令系统的基本操作方法，然后进行指令系统的基本操作方法，然后进行PLC的练习实验。本实验给出了的练习实验。本实验给出了PLC控制系统实验要求的样例程控制系统实验要求的样例程序，参考电路等序，参考电路等PLC练习实验所需要的所有资料，可以通过练习实验所需要的所有资料，可以通过程序输入、调试、运行，逐步掌握程序输入、调试、运行，逐步掌握PLC实验的基本方法。实验的基本方法。1.实验目的实验目的（1）练习使用）练习使用S7-200编程软件，了解编程软件，了解PLC实验装置的组成。实验装置的组成。（2）掌握用户程序的输入和编辑方法。）掌握用户程序的输入和编辑方法。（3）熟悉基本指令的应用。）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。）熟悉语句表指令的应用及其与梯形图程序的和转还。41PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2002.实验内容实验内容（1）输入图）输入图1.1所示的梯形图，并转换成对应的语句表指令所示的梯形图，并转换成对应的语句表指令（也可结合教材习题练习）。（也可结合教材习题练习）。（2）为梯形图）为梯形图1.1中段中段1注释，并用符号表为注释，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）。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。）练习程序的编辑、修改、复制、粘贴的方法。（4）将图）将图1.1中程序改成图中程序改成图1.2，并转换成语句表程序，分析，并转换成语句表程序，分析OLD、ALD语句用法。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，）参考教材，练习定时器和计数器指令及参数的输入方法，例如梯形图例如梯形图1.3。（7）练习系统块设置的方法。）练习系统块设置的方法。42PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图1.1 梯形图练习梯形图练习1 网络网络1LD I0.0O Q0.0AN I0.1=Q0.0网络网络2LD I0.0A I0.1LD M0.0A Q0.1OLD=Q0.143PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图1.2 梯形图练习梯形图练习2 LD I0.0A I0.1O M0.0A Q0.1LDN I0.2O M0.1A Q0.0ALD=Q0.1 44PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200部分含有定时器的梯形图部分含有定时器的梯形图45PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200部分含有计数器的梯形图部分含有计数器的梯形图46PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2003.实验步骤实验步骤（1）开机（打开计算机电源，但不接）开机（打开计算机电源，但不接PLC电源）。电源）。（2）进入）进入S7-200编程软件编程软件。（3）选择语言类型（）选择语言类型（SIMATIC）。）。（4）输入）输入CPU类型。类型。（5）由主菜单或快捷按钮输入、编辑程序。）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）进行编译，并观测编译结果，修改程序，直至编译成功。功。47PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-2004.实验报告内容实验报告内容 （1）以图）以图1.1为例，总结梯形图输入及修改的操为例，总结梯形图输入及修改的操作过程。作过程。（2）写出梯形图添加注释及符号名的操作过程。）写出梯形图添加注释及符号名的操作过程。（3）总结）总结OLD、ALD指令和栈操作指令的使用指令和栈操作指令的使用方法。方法。（4）简述系统块设置的方法。）简述系统块设置的方法。5.思考练习思考练习（1）分析各种定时器的使用方法及不同之处。）分析各种定时器的使用方法及不同之处。（2）总结程序输入、调试的方法和经验。）总结程序输入、调试的方法和经验。48PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200STEP 7-Micro/WINSTEP 7-Micro/WIN编程软件编程软件应用实例应用实例49PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200STEP 7-Micro/WINSTEP 7-Micro/WIN编程软件编程软件应用实例应用实例通过一个简单例子程序的几个简短步骤，通过一个简单例子程序的几个简短步骤，将能够学会如何在将能够学会如何在S7-200中连接、编程和中连接、编程和运行程序。运行程序。为了完成这个例子程序，需要为了完成这个例子程序，需要PPI多主站电多主站电缆、缆、S7-200 CPU和运行和运行STEP 7-Micro/WIN软件的编程设备。软件的编程设备。50PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200一、连接一、连接S7-200 CPUS7-200 CPU连接连接S7-200十分容易。在本例中，只需要给十分容易。在本例中，只需要给S7-200 CPU供电，然后在编程设备与供电，然后在编程设备与S7-200 CPU之间连上通讯之间连上通讯电缆即可。电缆即可。&给给S7-200 CPU供电供电第一个步骤就是要给第一个步骤就是要给S7-200的的CPU供电。图供电。图3-1给出给出了直流供电和交流供电两种了直流供电和交流供电两种CPU模块的接线方式。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。在安装或拆除电源已断开。在安装或拆除S7-200之前，必须遵守相之前，必须遵守相应的安全防护规范，并务必将其电源断开。应的安全防护规范，并务必将其电源断开。51PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图1 给给S7-200 CPU供电供电52PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200&连接连接连接连接RS-232/PPIRS-232/PPI多主站电缆多主站电缆多主站电缆多主站电缆图图2所示为连接所示为连接S7-200与编程设备的与编程设备的RS-232/PPI多主站多主站电缆。连接电缆：电缆。连接电缆：1.连接连接RS-232/PPI多主站电缆的多主站电缆的RS-232端（标识为端（标识为“PC”）到编程设备的通讯口上。（本例中为）到编程设备的通讯口上。（本例中为COM 1）。）。2.连接连接RS-232/PPI多主站电缆的多主站电缆的RS485端（标识为端（标识为“PPI”）到）到S7-200的端口的端口 0或端口或端口 1。3.如图如图2所示，设置所示，设置RS-232/PPI多主站电缆的多主站电缆的DIP开关。开关。53PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图2 连接连接RS-232/PPI多主站电缆多主站电缆54PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200&打开打开打开打开STEP 7-Micro/WINSTEP 7-Micro/WIN点击点击STEP 7-Micro/WIN的图标，打开一个新的项目，图的图标，打开一个新的项目，图3所示为一个新项目。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。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话框为STEP7-Micro/WIN设置通讯参数。设置通讯参数。55PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图3 新建新建STEP7-Micro/WIN项目项目56PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200&为为STEP 7-Micro/WIN设置通讯参数设置通讯参数在示例项目中使用的是在示例项目中使用的是STEP 7-Micro/WIN和和RS-232/PPI多主站电缆的缺省设置。检查下列设置：多主站电缆的缺省设置。检查下列设置：1.PC/PPI电缆的通讯地址设为电缆的通讯地址设为 0。2.接口使用接口使用COM1。3.传输波特率用传输波特率用9.6Kbps。如果您需要改变通讯设置，请参考有关资料。如果您需要改变通讯设置，请参考有关资料。57PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图4 设置通讯参数设置通讯参数58PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200&用通讯对话框与用通讯对话框与S7-200建立通讯：建立通讯：1.在通讯对话框中双击刷新图标。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搜寻并显示所连接的S7-200站的站的CPU图标。图标。2.选择选择S7-200站并点击站并点击OK。如果。如果STEP 7-Micro/WIN未能找到您的未能找到您的S7-200 CPU，请核对您的通，请核对您的通讯参数设置，并重复以上步骤。讯参数设置，并重复以上步骤。建立与建立与S7-200的通讯之后，您就可以创建并下载示例的通讯之后，您就可以创建并下载示例程序。程序。59PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200二、二、创建一个例子程序创建一个例子程序创建这个例子程序将使您体会到使用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。编程有多简单。这个例子程序在三个这个例子程序在三个程序段中用程序段中用6条指令，完成了一个定时器自启动、条指令，完成了一个定时器自启动、自复位的简单功能。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。序的运行状态。60PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-20061PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200点击程序块图标，打开程序编辑器，见图点击程序块图标，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。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，就可以下载程序到在输入和保存程序之后，就可以下载程序到S7-200中。中。62PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图6 STEP7-Micro/WIN窗口窗口63PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200输入程序段输入程序段1：启动定时器：启动定时器当当M0.0的状态为的状态为0时，常闭触点接通启动定时，常闭触点接通启动定时器。输入时器。输入M0.0的触点：的触点：1.双击位逻辑图标或者单击其左侧的加号可以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。显示出全部位逻辑指令。2.选择常闭触点。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。按住鼠标左键将触点拖到第一个程序段中。4.单击触点上的单击触点上的“?”，并输入地址：，并输入地址：M0.0。5.按回车键确认。按回车键确认。64PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图7 Network 165PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200定时器指令定时器指令T33的输入步骤如下：的输入步骤如下：1.双击定时器图标，显示定时器指令。双击定时器图标，显示定时器指令。2.选择延时接通定时器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。按住鼠标左键将定时器拖到第一个程序段中。4.单击定时器上方的单击定时器上方的“?”，输入定时器号：，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按回车键确认后，光标会自动移动到预置时间值（PT）参数。）参数。6.输入预置时间值：输入预置时间值：1007.按回车键确认。按回车键确认。66PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200输入程序段输入程序段2：使输出点闭合：使输出点闭合当定时器当定时器T33的定时值大于等于的定时值大于等于40时（时（40*10毫秒，毫秒，即即0.4秒），秒），S7-200的输出点的输出点Q0.0会闭合。输入会闭合。输入比较指令的步骤如下：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。选择双击比较指令图标，显示所有的比较指令。选择“=I”指令。指令。2.按住鼠标左键将比较指令拖到第二个程序段中。按住鼠标左键将比较指令拖到第二个程序段中。3.单击触点上方的单击触点上方的“?”，输入定时器号：，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。的比较值参数。5.在该处输入比较值在该处输入比较值406.按回车键确认。按回车键确认。67PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图8 Network 268PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200输出指令的输入步骤如下：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双击位逻辑图标，显示位逻辑指令并选择输出线圈。出线圈。2.按住鼠标左键将输出线圈拖到第二个程序段按住鼠标左键将输出线圈拖到第二个程序段中。中。3.单击线圈上方的单击线圈上方的“?”，输入地址：，输入地址：Q0.0。4.按回车键确认。按回车键确认。69PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200输入程序段输入程序段3：定时器复位：定时器复位当计时值到达预置时间值（当计时值到达预置时间值（100）时，定时器触点会）时，定时器触点会闭合。闭合。T33闭合会使闭合会使M0.0置位。由于定时器是靠置位。由于定时器是靠M0.0的常闭触点启动的，的常闭触点启动的，M0.0的状态由的状态由0变变1会使定会使定时器复位。时器复位。输入触点输入触点T33的步骤如下：的步骤如下：1.在位逻辑指令中选择常开触点。在位逻辑指令中选择常开触点。2.按住鼠标左键将触点拖到第三个程序段中。按住鼠标左键将触点拖到第三个程序段中。3.单击触点上方的单击触点上方的“?”，输入地址：，输入地址：T33。4.按回车键确认。按回车键确认。70PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图9 Network 371PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200输入线圈输入线圈M0.0的步骤如下：的步骤如下：1.在位逻辑指令中选择输出线圈。在位逻辑指令中选择输出线圈。2.按住鼠标左键将输出线圈拖到第三个程序段按住鼠标左键将输出线圈拖到第三个程序段中中3.双击线圈上方的双击线圈上方的“?”，输入地址：，输入地址：M0.0。4.按回车键确认。按回车键确认。72PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200存储例子程序存储例子程序在输入完以上三个程序段后，就已经完成在输入完以上三个程序段后，就已经完成了整个例子程序。当存储程序时，也就创了整个例子程序。当存储程序时，也就创建了一个包括建了一个包括S7-200 CPU类型及其它参数类型及其它参数在内的一个项目。保存项目：在内的一个项目。保存项目：1.在菜单条中选择菜单命令在菜单条中选择菜单命令File Save As。2.在在Save As对话框中输入项目名。对话框中输入项目名。3.点击点击Save存储项目。存储项目。项目存储之后，就可以下载程序到项目存储之后，就可以下载程序到S7-200。73PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200图图10 保存例子程序保存例子程序74PLCPLC原理及应用原理及应用西门子西门子S7-200S7-200三、三、下载例子程序下载例子程序提示提示每一个每一个STEP 7-Micro/WIN项目都