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西门子plc程序的编写与传送

  1.操作步骤

  1)项日的生成。在为一个控制系统编程之前,首先应创建一个项日。用菜单命令“文件→新建"或按工具条中的“新建项目"按钮,可以生成一个新的项目。用菜单命令“文件→另存为"可修改项目的名称和项目文件所在的目录。

  2)打开一个已有的项目。用菜单合令“文件→打开"可打开已有的项目。如果*近在某其项目上工作过,它将在文件菜单的下部列出,可直接选择它。项目存放在扩展名为mwp的文件中。

  3)可编程序控制器型号的设置与读取。在给可编程序控制器编程之前,应正确地设置其型号,以防止创建程序时发生编程错误。如果指定了型号,指令树用红色标记"x"表示对选择的可编程序控制器无效的指令。用"plc→类型"菜单命令,在出现的对话框中,可选择型号。如果已成功地建立通信连接,单击对话框中的“读plc"按钮，可通过通信读出可编程序控制器的型号与硬件版本。单击对话框中的“通信”按钮,可设置与可编程序控制器通信有关的参数。

  4)选择编程语言和指令集。选择菜单命令“工具→选项”,将弹出选项窗口,点击窗口中的“通用"标签.可选择simatic指令朱或iec1131-3指令集,还可以选择程序编辑器的类型。

  5)确定程序结构。数字量控制程序一般只有主程序。系统较大、功能复杂的程序除了主程序外,可能还有子程序、中断程序和数据块。

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  主程序(ob1)在每个扫描周期被顺序执行一次，子程序的指令存放在独立的程序块中，仅在被别的程序调用时才执行。中断程序的指令也存放在独立的程序块中,用来处理预先规定的中断事件。中断程序不山主程序调用,在中断事件发生时由操作系统调用。

  6)编写符号表。符号表用符号地址代替存储器的地址,便于记忆。

  7)编写数据块。数据块对v存储器(变量存储器)进行初始数据赋值,数字量控制程序般不需要数据块。

  8)编写用户程序。用选择的编程语言编写用户程序。生成梯形圆程序时，点击工具条上的触点图标,可在矩形光标所在的位置将放置一个触点,在与新触点同时出现的窗口中可选择触点的类型,也可以用键盘输人触点的类型，点击触点上面或下面的红色问号,可设置该触点的地址或其他参数。可用相同的方法在梯形图中放置线圈和功能块。点击工具条上带箭头的线段,可在矩形光标处生成触点间的连线。双击梯形图中的网络编号,在帅出的窗口中可输人网络的标题和网络的注释。

  9)编译程序。用“plc"菜单中的命令或按工具条中的“编译"或“全部编译"按钮,可编译程序。编译后在输出窗口显示程序中语法错误的数量、各条错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。

 与s7-200plc一样，fc块的“临时变量”同样存储在局部变量数据堆栈(l)中，这一区域为全部程序块所公用，只可以用于fc块内部使用的中间运算结果寄存(这些中间运算结果不可以用于fc块外部)；程序块执行完成后，局部变量数据堆栈内的数据将被其他块所需要的内容所替代。如果需要保存可以用于其他逻辑块的状态，应使用plc的内部标志寄存器m或使用"数据块db"。

  在程序块fc中，有部分为plc生产厂家所提供的、集成在s7plc的cpu操作系统中的逻辑块，称为系统程序块(systemfunction，sfc)。系统程序块sfc属于plc内部操作系统的一部分，用户不需要编写，也不可以对其进行编辑，但可以根据需要直接调用。

  3) 功能块(fb)。功能块(function blocks，fb块)是由用户编写的、需要专用数据块(instancedata blocks，称为"即时数据块"或"背景数据块"，简称di)支持的常用逻辑块。

  fb与fc的作用基本相同，但fb中除可以使用"**地址"或"符号地址"进行编程外，在结构化编程时必须使用“程序变量”进行编程，因此，fb必须配套独立的数据存储区域——“即时数据块di”。di一方面可以为调用fb提供执行程序所需要的“程序变量”赋值与其他数据，另一方面，功能块fb也能通过di给调用它的逻辑块返回所需要的数据。

  与功能调用块fc一样，功能块fb中也有部分为plc生产厂家所提供的、集成在s7cpu操作系统中的功能块，称为系统功能块(systemfunctionblocks，sfb)。系统功能块sfb同样属于plc内部操作系统的一部分，用户不需要编写，也不可以对其进行编辑，但可以根据需要直接调用。

  10)程序的下载、上装和清除。计算机与可编程序控制器建立起通信连接,且用户程序缩译成功后,可以将它下载到可编程序控制器中去。

  下载之前,可编程序控制器由处于stop方式。如果不在stop方式,可将cpu根块!的方式开关投到stop位置。若方式开关不在stop位置,单击工日栏的"停止"按钮.或选择菜单命令“plc→停止”,也可以进人stop状态。

  单击工具栏的“下载”按钮,或选择菜单命令“文件→下载",将会出现下载对话框，用户可以分别选择是否下载程序块、数据块和系统块。单击“确认"按钮,开始下载信息。下较肩后,确认框显示“下载成功"。如果step7-micro/win32中设置的cpu型号与实际的型号不符,将出现警告信息，成修改cpu的型号后再下载。

  可以从可编程序控制器上装程序块、系统块和数据块到编程软件,也可以只上:装上述的郭分块,但是不能上装符号表成状态表。

  上装前应在step 7-miero/win32中建立或打开保存从可编程序控制器上装的块的项目,**用一个新建的空的项目来保存上装的块。单击工具栏的“上装”按钮,或选择菜单命令“文件一上装”,开始上装过程在上装对话框中,选择要上装的块后单击“确认”按钮。

  2、程序的编写和下载举例

  下面以一个简单的数字量控制系统为例,介绍怎样用编程软件来编写，下载和运行梯形图程序。

图a-3电阻减压起动控制的plc外部接线图与梯形图

  控制三相异步电动机定子减压起动的可编程序控制器的外部接线图和梯形图如图a-3所示,输人电路使用cpu模块提供的dc24v电源。按下起动按钮后,输出继电器q0.0为1,km1的线圈通电,电动机定子绕组申接电阻后接到三相电源上,申接的电阻使电动机绕组上的电压下降,以减少起动电流。同时定时器t37开始定时,5s后t37的定时时间到,使q0.1变为1,km2的线圈通电,起动电阻被短接,电动机全压运行，按下停止按钮后,q0.0变为0状态,使km1的线圈断电,电动机停止运行;t37被复位,其常开触点断开,q0.1变为0状态,使km2的线圈也断电:电动机过载时,经过一定的时间后,接在0.2输人端的热继电器的常闭触点断开，也会使电动机停止运行。

  用pc/ppi电缆连接好计算机和可编程序控制器,通电后打开编程软件,生成一个项目。

  用“plc-类型”菜单命令,将可编程序控制器的型号设为cpu224。在菜单命令“工具一选

  项"的“通用”标签中,选择simatic编程模式和梯形图编辑器。这是一个很简单的数字量控制系统,程序全部在主程序(ob1)中,没有子程序、中断程序和数据块,不使用局部变量表。一

  般的数字量控制程序都可以采用这种程序结构。

  本例对cpu模块和输人输出特性没有特殊的要求,可以全部采用系统块的默认值。

  为了方便程序的调试和阅读,可在编程软件中编写如表a1所示的符号表,较简单的程序也可以不用符号表。编写符号表后,编写程序时可以输人符号地址或**地址,使用**地址时它们将被自动转换为符号地址,在程序中将显示符号地址(见图a-4)。编写好程序后对它进行编译,如果有错误必须逐一改正。

表 a-1 符号表

  下载程序之前应设置好计算机与可编程序控制器通信的参数。用户程序编译成功后,使用“文件→下载"选项将它下载到可编程序控制器中去。下载之前可编程序控制器必须处于stop方式,初次下载时可选下载程序代码块和系统块。下载成功后将可编程序控制器上的工作方式开关拨到run位置,“run"led亮,用户程序开始运行。合上接在i0.2端子的小开关,用接在端子i0.0和i0.1上的开关模拟按钮发出起动信号和停止信号,即开关接通后马上断开,观察q0.0和q0.1对应的led的状态变化是否正确。

图a-4电阻减压起动梯形图

  3.数据块的使用

  (1)在数据块中对地址和数据赋值

西门子s7-300与变频器dp通信的组态

  simovertmasterdrives是应用较广的变频器，它采用igbt逆变器、全数字技术的矢量控制，是全系列通用和模块化的产品，功率范围为0.55~2300kw。

  可以用软件drivemonitor或drive es来组态和监控西门子的驱动设备。

  1.西门子驱动设备与plc的通信方式

  西门子驱动设备包括多种系列的变频器和直流调速装置。它们可以使用profibus-dp、uss和simolink这3种通信协议。

  uss协议属于主-从通信，plc作主站，驱动设备作从站。uss协议的mpi接口集成在变频器中，不需要增加硬件成本。但是通信速度较慢，只有基本通信功能，*多可以连接31个从站。simolink协议主要用于驱动设备之间的主从通信。

  profibus-dp协议的通信速度快，有附加功能(例如非循环通信和交叉通信)，站点数更多，但是需要添加驱动设备的dp通信板。

  图6-45是plc与变频器通信的示意图，cpu通过mpi接口与编程用的计算机通信，cpu集成的dp接口与变频器的cbp或cbp2通信板上的dp接口连接。

plc与变频器通信的示意图

  2. 组态主站和profibus网络

  在step7中用新建项目向导创建一个项目(见随书光盘中的例程convert)，cpu模块为cpu315-2dp。选中simatic管理器的300站点，点击右边窗口的“硬件”图标，打开硬件组态工具(见图6-46)，将电源模块和信号模块插入机架。

组态主站和profibus网络

  数据块用来对v存储器(变量存储器)赋初值,可用字节、字或双字赋值。数据块中的典型行包括起始地址以及一个或多个数据值,双前斜线(“//")之后的注释为可选项。数据块的第一行必须包含明确的地址,以后的行可不包含明确的地址。在单地址值后面键人多个数据或键人只包含数据的行时,由编辑器进行地址赋值。编辑器根据前面的地址和数据的长度(字节、字或双字)进行赋值。数据块编辑器接收大小写字母,并允许用逗号、制表符或空格作地址和数据的分隔符号。下面是数据块的例子:

  vb3 -25 //从vr3开始的字节数值

  vd4 100.5 //从vd4开始的双字实数数值

  vw8 3，4,56 //从vw8开始的3个字数值

  (2) 使用ascii常量的限制

  word(字)寻址时,常量中ascii的个数必须是2的倍数。dword(双字)寻址时，ascii的个数必须是4的倍数。byte(字节)寻址与未定义的寻址时,对常量中ascii的个数无限制，加上可选的地址说明,数据块中的一行*多能包含250个字符。

  (3)输人错误的显示与处理

  如果数据块位于激活窗口,可以用菜单命令“plc→编译"进行编译，如果数据块不在激活窗口中，可利用菜单命令“plc一全部编译"进行编译。

  编译数据块时,如果编译器发现错误,将在输出窗口显示错误。双击错误信息，将在数据块窗口显示有错误的行。

  在包含错误的输人行尾键人回车键,在数据块左边的区城将用叉号显示输人错误。在重新编译之前,应改正全部输人错误。