第5章 S7-200 PLC编程软件及应用 5.1 编程软件系统概述 5.2 STEP 7-Micro/WIN 32软件功能

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1 第5章 S7-200 PLC编程软件及应用 5.1 编程软件系统概述 5.2 STEP 7-Micro/WIN 32软件功能
5.1 编程软件系统概述 5.2 STEP 7-Micro/WIN 32软件功能 5.3 程序编程 5.4 调试及运行监控

2 5.1 编程软件系统概述 STEP 7-Micro/WIN 32是在Windows平台上运行的SIMATIC S7-200 PLC编程软件，该软件简单、易学，并且能够很容易的解决复杂的自动化任务。 系统要求 操作系统：Windows 95、Windows 98、Windows Me、Windows 2000或Windows XP。 计算机硬件配置：586以上兼容机，内存64MB以上，VGA显示器，至少500MB以上硬盘空间，Windows支持的鼠标。 通信电缆：PC/PPI电缆（或使用一个通信处理器卡），用于计算机与PLC连接。 以太网通信：网卡、TCP/IP协议、Winsock2（可下载）

3 软件安装 STEP 7-Micro/WIN 32编程软件在一张光盘上，用户可按以下步骤安装： ① 将光盘插入光盘驱动器； ② 系统自动进入安装向导，或在安装目录中双击setup.exe，进入安装向导； ③ 按照安装向导完成软件的安装。 硬件连接 目前S7-200及以上的PLC大多采用PC/PPI电缆直接与个人计算机相连。单台PLC与计算机的连接或通信，只需要一根 PC/PPI电缆。在连接时，首先需要设置PC/PPI电缆上的DIP开关，该开关上的1、2、3位用于设定波特率、4、5位置0。

4 参数设置 安装完软件并且连接好硬件之后，可以按照下面的步骤设置参数： ① 在STEP 7-Micro/WIN 32运行后单击通信图标或从菜单中选择“查看”中选择选项“组件”中的“通信”，则会出现一个通信对话框，单击“刷新”。 ② 在对话框中双击PC/PPI电缆的图标，将出现PG/PC接口的对话框，如图5-3所示。 ③ 单击Properties按钮，将出现接口属性对话框。检查各参数的属性是否正确。其中通信波特率默认值为9600波特，网络地址默认值为0。

5 图5-3 “Set PG/PC”设置对话框

6 建立在线连接 前几步如果都顺利完成，则可以建立与SIMATIC S7-200 CPU的在线联系，步骤如下： ① 在STEP 7-Micro/WIN 32下，单击通信图标或从菜单中选择“查看”中选择选项“组件”中的“通信”，则会出现一个通信建立结果对话框，显示是否连接了CPU主机。 ② 双击通信建立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，并为每个站建立一个CPU图标。 ③ 双击要进行通信的站，在通信建立对话框中可以显示所选站的通信参数。

7 建立修改PLC通信参数 如果建立了计算机和PLC的在线联系，就可利用软件检查、设置和修改PLC的通信参数。步骤如下： ① 单击引导条中的系统块图标或从主菜单中选择“查看”菜单中的“系统块”选项，将出现系统块对话框。 ② 单击“通信端口”选项卡。检查各参数，认为无误单击确认。如果需要修改某些参数，可以先进行有关的修改，然后单击“应用”按钮，再单击确认后退出。 ③ 单击工具条中的下载图标，即可把修改后的参数下载到PLC主机。 5.2 STEP 7-Micro/WIN 32软件功能 编程软件的功能介绍 STEP 7-Micro/WIN 32是在Windows平台上运行的SIMATIC S7-200 PLC编程开发工具，它具有强大的扩展功能。

8 1. 基本功能 在离线（脱机）方式下可以实现对程序的编辑、编译、调试和系统组态； 在线方式下可通过联机通信的方式上传和下载用户程序及组态数据，编辑和修改用户程序，而且还可以直接对PLC进行各种操作； 支持IL、LAD、FBD三种编程语言，并且可以在三者之间随时切换； 在编辑过程中具有简单的语法检查功能，它能够在程序错误行处加上红色曲线进行标注，利用此功能可以避免语法和数据类型的错误； 具有文档管理和密码保护等功能；

9 2. 其它功能 (1) 运动控制 S7-200提供有开环运动控制的三种方式： 脉宽调制（PWM）：内置于S7-200，用于速度、位置或占空比控制； 脉冲串输出（PTO）：内置于S7-200，用于速度和位置控制； EM253位控模块：用于速度和位置控制的附加模块。 (2) 创建调制解调模块程序 使用EM241调制解调模块可以将S7-200直接连到一个模拟电话线上，并且支持S7-200与STEP 7-Micro/WIN 32的通讯。 (3) USS协议指令库

10 STEP 7-Micro/WIN 32指令库，该指令库包括预先组态好的子程序和中断程序，这些子程序和中断程序都是专门为通过USS协议与驱动通讯而设计的。
(4) Modbus从站协议指令 使用Modbus从站协议指令，用户可以将S7-200组态作为Modbus RTU从站与Modbus主站通讯。 (5) 使用配方 STEP 7-Micro/WIN 32软件中提供了配方向导程序来帮助用户组织配方和定义配方。配方存放在存储卡中，而不是PLC中。 (6) 使用数据归档 STEP 7-Micro/WIN 32提供数据归档向导，将过程测量数据存入存储卡中。

11 (7) PID自整定和PID整定控制面板 S7-200 PLC已经支持PID自整定功能，STEP 7-Micro/WIN 32中也添加了PID整定控制面板。 窗口组件及功能 启动STEP 7-Micro/WIN 32编程软件，其主界面如图5-5所示。 1. 操作栏 显示编程特性的按钮控制群组如下： “视图”——选择该类别，显示程序块、符号表，状态图，数据块，系统块，交叉参考及通讯显示按钮控制等。 “工具”——选择该类别，显示指令向导、文本显示向导、位置控制向导、EM 253控制面板和调制解调器扩展向导的按钮控制等。

12 图5-5 STEP 7－Micro/WIN 32窗口组件

13 2. 指令树 提供所有项目对象和为当前程序编辑器（LAD、FBD或STL）提供的所有指令的树型视图。 3. 交叉引用窗口 当我们希望了解程序中是否已经使用和在何处使用某一符号名或存储区赋值时，可使用“交叉引用”表。“交叉引用”列表识别在程序中使用的全部操作数，并指出POU、网络或行位置以及每次使用的操作数指令上下文。 4. 数据块/数据窗口 该窗口可以设置和修改变量存储区内各种类型存储区的一个或多个变量值，并可以加注释加以说明，允许用户显示和编辑数据块内容。

14 5. 状态表窗口 状态表窗口允许将程序输入、输出或将变量置入图表中，以便追踪其状态。在状态表窗口中可以建立多个状态图，以便从程序的不同部分监视组件。每个状态图在状态图窗口中有自己的标签。 6. 符号表／全局变量表窗口 允许用户分配和编辑全局符号 。用户可以建立多个符号表。 7. 输出窗口 该窗口用来显示程序编译的结果信息。 8. 状态条 提供在STEP 7-Micro/WIN 32中操作时的操作状态信息。 9. 程序编译器 包含用于该项目的编辑器（LAD、FBD或STL）的局部变量表和程序视图。

15 10. 局部变量表 每个程序块都对应一个局部变量，在带有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。 11. 主菜单条 同其它基于Windows系统的软件一样，位于窗口最上方的就是STEP 7－Micro/WIN 32的主菜单。它包括8个主菜单选项，这些菜单包含了通常情况下控制编程软件运行的命令，并通过使用鼠标或键击执行操作。用户可以定制“工具”菜单，在该菜单中增加自己的工具。 12. 工具条 工具条是一种代替命令或下拉菜单的便利工具，通常是为最常用的STEP 7-Micro/WIN 32操作提供便利的鼠标访问。

16 5.3 程序编程 本节介绍如何使用STEP 7-Micro/WIN 32编程软件进行编程。 程序文件操作 1. 新建项目 双击STEP 7-Micro/WIN 32图标，或从“开始”菜单选择SIMATIC>STEP 7 Micro/WIN，启动应用程序，会打开一个新STEP 7-Micro/WIN 32项目。 可以单击工具条中的“新建”按钮或者使用“文件”菜单中的“新建”命令来新建一个工程文件，此时在主窗口中将显示新建程序文件的主程序区。 新建的程序文件以“项目?（CPU221）”命名 。

17 用户可以根据实际需要对其进行修改： (1) 确定CPU主机型号 具体方法如下： 右击“CPU221 REL ”图标，在弹出的命令中选择类型”，或者用菜单命令PLC中的类型来选择CPU型号。通过选择PLC类型，可以帮助执行指令和参数检查，防止在建立程序时发生错误。 (2) 程序更名 在项目中所有的程序都可以修改名称，通过右键单击各个程序图标，在弹出的对话中选择重命名，则可以修改程序名称。见图5-17所示： (3) 添加子程序或中断程序 右键单击程序块图标，选择“插入/子程序”或“插入/中断程序”即可添加一个新的子程序或中断程序。 (4) 编辑程序 双击想要编辑的程序的图标，即可显示该程序的编辑窗口。

18 2. 打开现有的项目 从STEP 7-Micro/WIN 32中，使用文件菜单，选择下列选项之一，完成项目的打开。 3. 编辑程序前应注意的事项 定制工作区 设置通讯 根据PLC类型进行范围检查 编辑程序 在使用STEP 7-Micro/WIN 32编程软件中，有3种编程语言可供使用，它们是梯形图编程LAD、功能块图编程FBD以及语句表编程STL。 1. 输入编程元件 在STEP 7-Micro/WIN 32编程软件中，编程元件的输入方法有2种：

19 方法1：从指令树中双击或者拖放。 方法2：工具条按钮 2. 在LAD中构造简单、串联和并联网络的规则 在LAD编程中，必须遵循一定的规则，才能减少程序的错误。 (1) 放置触点的规则 每个网络必须以一个触点开始，但网络不能以触点终止。 (2) 放置线圈的规则 网络不能以线圈开始，线圈用于终止逻辑网络。一个网络可有若干个线圈，但要求线圈位于该特定网络的并行分支上。 (3) 放置方框的规则 如果方框有ENO，使能位扩充至方框外，这意味着用户可以在方框后放置更多的指令。

20 在网格中，一个单独的网络最多能垂直扩充32个单元格或水平扩充32个单元。
(4) 网络尺寸限制 用户可以将程序编辑器窗口视作划分为单元格的网格。在网格中，一个单独的网络最多能垂直扩充32个单元格或水平扩充32个单元。 3. 在LAD中输入操作数 当用户在LAD中输入一条指令时，参数开始用问号表示，例如（??.?）或（????）。问号表示参数未赋值。 4. 在LAD中输入程序注解 LAD编辑器中共有四个注释级别，它们是： 项目组件注释； 网络标题； 网络注释； 项目组件属性。

21 5. 在LAD中编辑程序元素 (1) 剪切、复制、粘贴或删除多个网络 通过拖曳鼠标或使用SHIFT键和UP（向上）、DOWN（向下）箭头键，用户可以选择多个相邻的网络，用于剪切、复制、粘贴或删除选项。 (2) 剪切、复制、粘贴项目元件 将鼠标移到指令树或编辑器标签上，然后单击鼠标右键。由弹出菜单中选取“复制”命令，以复制整个项目部件。 (3) 编辑单元格、指令、地址和网络 当单击程序编辑器中的空单元格时，会出现一个方框，显示已经选择的单元格。用户可以使用鼠标右键单击弹出菜单在空单元格中粘贴一个选项，或在该位置插入一个新行、列、垂直线或网络。

22 6. 如何使用查找／替换和转入功能 使用查找/替换和转入功能，能够方便快捷的对程序中的元件、参数以及网络等进行查看、编辑和修改。 7. 使用符号表 使用符号表，可以将直接地址编号用具有实际意义的符号代替，有利于程序结构的清晰易读。 (1) 在符号表/全局变量表中指定符号赋值 在符号表中，用户可以为每个地址指定有意义的符号，并加以注释。 (2) 查看重叠和未使用的符号 如果要查看符号表中的“重叠”列或“未使用的符号”列，则用户首先要选择工具（Tools）>选项（Options）菜单项目。

23 (3) 在符号寻址和绝对地址视图之间切换 在符号表/全局变量表中建立符号和绝对地址或常数值的关联后，用户可在操作数信息的符号寻址和绝对寻址显示之间切换。 (4) 同时查看符号和绝对地址 要在LAD、FBD或STL程序中同时查看符号地址和绝对地址，使用菜单命令工具（Tools）>选项（Options），并选择“程序编辑器”标签。选择“显示符号和地址”。 8. 编译 程序编辑完成后，可以用工具条按钮或PLC菜单进行编译。 9. 下载 如果编译无误，便可以单击下载按钮，将用户程序下载到PLC中。

24 5.4 调试及运行监控 STEP 7-Micro/WIN 32编程软件提供了一系列工具，可使用户直接在软件环境下调试并监视用户程序的执行。 PLC RUN/STOP（运行/停止）模式 要使用STEP 7-Micro/WIN 32软件控制RUN/STOP（运行/停止）模式，必须在STEP 7-Micro/WIN 32和PLC之间存在一条通信链路。 选择扫描次数监控用户程序 通过选择单次或多次扫描来监视用户程序，可以指定PLC对程序执行有限次数扫描 。 1. 初次扫描 将PLC置于STOP模式，使用“调试（Debug）”菜单中的“初次扫描（First Scans）”命令。

25 2. 多次扫描 方法：将PLC置于STOP模式。 使用“调试（Debug）”菜单中的“多次扫描（Multiple Scans）”命令，来指定执行的扫描次数，然后单击确认（OK）按钮进行监视。 3. 关于状态监控通信与扫描周期 PLC在连续循环中读取输入、执行程序逻辑、写入输出和执行系统操作和通信。该扫描周期速度极快，每秒执行多次。 用状态表监控与调试程序 “状态监控”这一术语是指显示程序在PLC中执行时的有关PLC数据的当前值和能流状态的信息。

26 1. 使用状态图表 在引导条窗口中单击“状态力（Status Chart）”或用“视图（View）”菜单中的“状态图”命令。当程序运行时，可使用状态图来读、写、监视和强制其中的变量 。 2. 强制指定值 用户可以用状态图表来强制用指定值对变量赋值，所有强制改变的值都存到主机固定的EEPROM存储器中。 程序监视 利用三种程序编辑器（梯形图、语句表和功能表）都可在PLC运行时，监视程序的执行对各元件的执行结果，并可监视操作数的数值。 1. 梯形图监视 利用梯形图编辑器可以监视纯程序状态 。

27 2. 语句表监视 用户可利用语句表编辑器监视在线程序状态。