西门子PLC教程.ppt
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1、第一章第一章 西门子西门子PLC简单概述简单概述第二章第二章 使用使用STEP7创建一个工程(硬件组态)创建一个工程(硬件组态)第三章第三章 西门子编程语言学习西门子编程语言学习第四章第四章 西门子的程序设计西门子的程序设计第五章第五章 利用利用WinCC flexible软件创建工程系统软件创建工程系统 西门子PLC300系列培训教程1主要内容v1.PLC功能与特点,及S7-300硬件介绍2.组态,I/O分配,IO监控,硬件下载;3.软件编写,一段小代码(S,R指令作用)一、一、PLC PLC的结构和工作过程的结构和工作过程lPLCPLC的基本结构的基本结构 PLCPLC的扫描过程的扫描过程
2、二.手动创建STEP 7项目1.在在Step7中,点击中,点击“文件文件-新建新建”,弹出弹出”新建项目新建项目”对话框,对话框,在在”名称名称”中输入项目名称中输入项目名称,然后点击然后点击”确定确定”.v2.右键点击”GAGB_1”,在“插入新对象”中选择“SIMATIC 300站点”。3.双击“硬件”,打开硬件配置画面“HW Config”4.准备硬件组态如果上图中没有显示右框的硬件配置内容(即找不到硬件模块)如果上图中没有显示右框的硬件配置内容(即找不到硬件模块),那么可以通过,那么可以通过“视图视图”-目录让它显示。目录让它显示。5.硬件组态1.先插入导轨,即点击选择先插入导轨,即点
3、击选择“simatic 300”/Rack-300/Rail,然后按动鼠标到上面红色框图位置,之后松开鼠标,显示然后按动鼠标到上面红色框图位置,之后松开鼠标,显示(0)UR,表示表示0号导轨号导轨5.硬件组态2。在导轨上插入各种。在导轨上插入各种S7-300模块,注意一般第模块,注意一般第1个通道是个通道是电源模块,第电源模块,第2通道是通道是CPU的位置,第的位置,第3个通道是预留的。个通道是预留的。5.硬件组态设置设置CPU属性属性注意注意1:插入:插入CPU时,一般会弹出一些窗口,譬如设置时,一般会弹出一些窗口,譬如设置IP地址等,点击地址等,点击OK即可。即可。5.硬件组态注意注意2:
4、插入输入输出模块时,:插入输入输出模块时,Step7会产生默认的会产生默认的IO地址,地址,如果要修改如果要修改IO地址:通过双击该模块,会产生地址:通过双击该模块,会产生“属性属性”窗口,窗口,在在“地址地址”框中,取消框中,取消“系统默认系统默认”的选择,然后在的选择,然后在“开始开始”位置可以输入自己想要的位置可以输入自己想要的IO地址。地址。5.硬件组态(6/6)编译硬件组态(编译硬件组态(完成后的窗口完成后的窗口)系统自动创建系统自动创建程序文件夹程序文件夹包含一个包含一个循环组织块循环组织块OB1硬件组态注意事项v1.导轨上UR上第3个模块的位置一般为空。有扩展导轨时用。硬件组态注
5、意事项v2.注意购买的硬件版本,最好软件组态与之对应。硬件组态注意事项v3.如果买了1个模块,但是Step7硬件组态中找不到这个模块,可以通过“选型”的“安装HW更新”,通过网络更新step的硬件组态模块。硬件的下载v硬件下载步骤1:设置PC与PLC的接口方法(是MPI,DP,网线)。在“选项”的“设置PG/PC接口”,打开”设置PG/PC接口”窗口。硬件的下载v硬件下载步骤2:硬件的编译及下载。编译是检查硬件配置是否正确;编译正确后才进行下载。三、程序编写vPLCPLC运行程序规则是:第一次上电启动时,先运行程序规则是:第一次上电启动时,先扫描扫描OB100OB100,然后扫描,然后扫描OB
6、1OB1;之后,仅循环扫;之后,仅循环扫描描OB1OB1三.程序编写第一次双击第一次双击OB1OB1,打开,打开OB1OB1时,会弹出上图,选择时,会弹出上图,选择LADLAD(即梯形(即梯形图编程),再点击图编程),再点击“OKOK”,之后就可以正常打开了。,之后就可以正常打开了。8.在OB1中编辑LAD程序(2/2)编写梯形图(编写梯形图(LADLAD)程序)程序6.编辑符号表符号表的含义:就是给地址起名字,譬如符号表的含义:就是给地址起名字,譬如I2.0I2.0齐名叫齐名叫“I_I_红灯红灯开关开关”。方法:方法:双击双击“S7S7程序程序”/符号,打开符号编辑器,在其中给地址符号,打开
7、符号编辑器,在其中给地址起名字即可。注意,最后点击保存按钮。起名字即可。注意,最后点击保存按钮。7.程序编辑窗口3.4 下载和调试程序 为为了了测测试试前前面面我我们们所所完完成成的的 P PL LC C 设设计计项项目目,必必须须将将程程序序和和模模块块信信息息下下载载到到 P PL LC C 的的C CP PU U 模模块块。要要实实现现编编程程设设备备与与 P PL LC C 之之间间的的数数据据传传送送,首首先先应应正正确确安安装装 P PL LC C 硬硬件件模模块块,然然后后用用编编程程电电缆缆(如如 U US SB B-M M P PI I电电缆缆、P PR RO OF FI I
8、 B BU US S总总线线电电缆缆)将将 P PL LC C 与与P PG G/P PC C 连连接接起起来,并打开来,并打开PS307PS307电源开关。电源开关。下载程序及模块信息下载程序及模块信息1.下载程序及模块信息具体步骤具体步骤如下:如下:执行菜单命令执行菜单命令【PLCPLC】【DownloadDownload】,或单击鼠标右,或单击鼠标右键执行快捷菜单命令键执行快捷菜单命令【PLCPLC】【DownloadDownload】将整个将整个S7-300S7-300站下载到站下载到PLCPLC。第第3 3章章 S7-300S7-300编程语言学习编程语言学习第第4 4章章 S7-3
9、00编程语言学习编程语言学习4.1 STEP 74.1 STEP 7编程语言编程语言4.2 4.2 数据类型数据类型4.3 S7-3004.3 S7-300指令基础指令基础4.4 4.4 位逻辑指令位逻辑指令4.5 4.5 定时器与计数器指令定时器与计数器指令4.6 4.6 数字指令数字指令4.7 4.7 控制指令控制指令4.1 STEP 7编程语言 S ST T E E P P 7 7是是S S7 7-3 30 00 0/4 40 00 0系系 列列 P PL LC C 应应用用设设计计软软件件包包,所所支支持持的的 P PL LC C 编编程程语语言言非非常常丰丰富富。该该软软件件的的标标
10、准准版版支支持持S ST TL L(语语句句表表)、L LA AD D(梯梯形形图图)及及 F FB BD D(功功能能块块图图)3 3种种基基本本编编程程语语言言,并并且且在在 S ST TE EP P 7 7中中可可以以相相互互转转换换。专专业业版版附附加加对对 G GR RA AP PH H(顺顺序序功功能能图图)、S SC CL L(结结构构化化控控制制语语言言)、H H i i G G r ra ap ph h(图图形形编编程程语语言言)、C CF FC C(连连续续功功能能图图)等等编编程程语语言言的的支支持持。不不同同的的编编程程语语言言可可供供不同知识背景的人员采用。不同知识背
11、景的人员采用。STL(语句表)STL STL(语句表)是一种类似于计算机汇编语言的一种(语句表)是一种类似于计算机汇编语言的一种文本编程语言文本编程语言,由多条语句组成一个程序段。语句表可供,由多条语句组成一个程序段。语句表可供习惯汇编语言的用户使用,在运行时间和要求的存储空间习惯汇编语言的用户使用,在运行时间和要求的存储空间方面最优。在设计通信、数学运算等高级应用程序时建议方面最优。在设计通信、数学运算等高级应用程序时建议使用语句表。使用语句表。LAD(梯形图)LAD LAD(梯形图)是一种图形语言,比较形象直观,容(梯形图)是一种图形语言,比较形象直观,容易掌握,用得最多,堪称用户易掌握,
12、用得最多,堪称用户第一编程语言第一编程语言。梯形图与继。梯形图与继电器控制电路图的表达方式极为相似,适合于熟悉继电器电器控制电路图的表达方式极为相似,适合于熟悉继电器控制电路的用户使用,特别适用于数字量逻辑控制。控制电路的用户使用,特别适用于数字量逻辑控制。FBD(功能块图)FBD FBD(功能块图)使用类似于布尔代数的图形(功能块图)使用类似于布尔代数的图形逻辑符逻辑符号号来表示控制逻辑,一些复杂的功能用指令框表示。来表示控制逻辑,一些复杂的功能用指令框表示。FBDFBD比较适合于有数字电路基础的编程人员使用。比较适合于有数字电路基础的编程人员使用。GRAPH(顺序控制)G G R R A
13、A P PH H 类类似似于于解解决决问问题题的的流流程程图图,适适用用于于顺顺序序控控 制制 的的 编编 程程。利利 用用 S S 7 7-G GR RA AP PH H 编编程程语语言言,可可以以清清楚楚快快速速地地组组织织和和编编写写 S S 7 7 P PL LC C 系系统统的的顺顺序序控控制制程程序序。它它根根据据功功能能将将控控制制任任务务分分解解为为若若干干步步,其其顺顺序序用用图图形形方方式式显显示示出出来来并并且且可可形形成成 图图 形形 和和 文文 本本 方方 式式 的的文件。文件。HiGraph(图形编程语言)S7-Higraph S7-Higraph允许用允许用状态图
14、描述生产过程,状态图描述生产过程,将自动控制下的机器或将自动控制下的机器或系统分成若干个功能单系统分成若干个功能单元,并为每个单元生成元,并为每个单元生成状态图,然后利用信息状态图,然后利用信息通讯将功能单元组合在通讯将功能单元组合在一起形成完整的系统。一起形成完整的系统。lSCL(结构化控制语言)S S 7 7-S S C C L L(S S t tr ru u c ct tu u r re ed d C C o on nt tr ro ol l L La an ng gu ua ag ge e:结结构构控控制制语语言言)是是一一种种类类似似于于 P PA AS SC CA AL L的的高高
15、级级文文本本编编辑辑语语言言,用用于于 S S7 7-3 30 00 0/4 40 00 0和和C C7 7的的编编程程,可可以以简简化化数数学学计计算算、数数据据管管理理和和组组织织工工作作。S S7 7-S SC CL L具具有有P PL LC C 公公开开的的基基本本标标准准认认证证,符符合合 I IE E C C 1 1 1 1 3 3 1 1-3 3 (结结 构构 化化 文文本本)标准。标准。4.2 数据类型 数据类型决定数据的属性,在数据类型决定数据的属性,在STEP 7STEP 7中,数据类中,数据类型分为三大类:型分为三大类:4.2.1 4.2.1 基本数据类型基本数据类型4.
16、2.2 4.2.2 复杂数据类型复杂数据类型4.2.3 4.2.3 参数类型参数类型4.2.1 基本数据类型 4.2.2 复杂数据类型数组(数组(ARRAYARRAY)结构(结构(STRUCTSTRUCT)字符串(字符串(STRINGSTRING)日期和时间(日期和时间(DATE_AND_TIMEDATE_AND_TIME)用户定义的数据类型用户定义的数据类型(UDT)(UDT)功能块类型(功能块类型(FBFB、SFBSFB)1.数组(ARRAY)数组是由一组同一类型的数据组合在一起而形成的复数组是由一组同一类型的数据组合在一起而形成的复杂数据类型。数组的维数最大可以到杂数据类型。数组的维数最
17、大可以到6 6维;数组中的元素维;数组中的元素可以是基本数据类型或者复杂数据类型中的任一数据类型可以是基本数据类型或者复杂数据类型中的任一数据类型(ArrayArray类型除外,即数组类型不可以嵌套);数组中每类型除外,即数组类型不可以嵌套);数组中每一维的下标取值范围是一维的下标取值范围是-32768-327683276732767,要求下标的下限,要求下标的下限必须小于下标的上限。必须小于下标的上限。2.2.结构(结构(STRUCTSTRUCT)结结构构是是由由一一组组不不同同类类型型(结结构构的的元元素素可可以以是是基基本本的的或或复复杂杂的的数数据据类类型型)的的数数据据组组合合在在一
18、一起起而而形形成成的的复复杂杂数数据据类类型型。结结构构通通常常用用来来定定义义一一组组相相关关的的数数据据,例例如如电电机机的的一一组组数据可以按如下方式定义:数据可以按如下方式定义:3.3.字符串(字符串(STRINGSTRING)字符串是最多有字符串是最多有254254个字符(个字符(CHARCHAR)的一维数组,最)的一维数组,最大长度为大长度为256256个字节(其中前两个字节用来存储字符串的个字节(其中前两个字节用来存储字符串的长度信息)。字符串常量用单引号括起来,例如:长度信息)。字符串常量用单引号括起来,例如:4.4.日期和时间(日期和时间(DATE_AND_TIMEDATE_
19、AND_TIME)用用于于存存储储年年、月月、日日、时时、分分、秒秒、毫毫秒秒和和星星期期,占占用用8 8个个字字节节,用用 B BC CD D 格格式式保保存存。星星期期天天的的代代码码为为 1 1,1 16 6的的代码为代码为2 27 7。例如:。例如:5.5.用户定义的数据类型用户定义的数据类型(UDT)(UDT)用户定义数据类型表示自定义的结构,存放在用户定义数据类型表示自定义的结构,存放在UDTUDT块块中(中(UDT1UDT1UDT65535UDT65535),在另一个数据类型中作为一个数),在另一个数据类型中作为一个数据类型据类型“模板模板”。当输入数据块时,如果需要输入几个相。
20、当输入数据块时,如果需要输入几个相同的结构,利用同的结构,利用UDTUDT可以节省输入时间。可以节省输入时间。6.6.功能块类型(功能块类型(FBFB、SFBSFB)这种数据类型仅可以在这种数据类型仅可以在FBFB的静态变量区定义,用于实的静态变量区定义,用于实现多背景现多背景DBDB。4.2.3 参数数据类型 参参数数类类型型是是一一种种用用于于逻逻辑辑块块(F FB B、F F C C)之之间间传传递递参参数数的数据类型,主要有以下几种:的数据类型,主要有以下几种:(1 1)T T I IM M E E R R(定定 时时 器器)和和 C CO OU UN NT TE ER R(计计 数数
21、 器器)。(2 2)B BL LO OC CK K(块块):指指定定一一个个块块用用作作输输入入和和输输出出,实实参应为同类型的块。参应为同类型的块。(3 3)P PO O I IN NT TE ER R(指指针针):6 6字字节节指指针针类类型型,用用来来传传递递 D DB B的块号和数据地址。的块号和数据地址。(3 3)A AN NY Y:1 10 0字字节节指指针针类类型型,用用来来传传递递 D DB B块块号号、数数据据地址、数据数量以及数据类型。地址、数据数量以及数据类型。4.3 S7-300指令基础 指令是程序的最小独立单位,用户程序是由若干条顺指令是程序的最小独立单位,用户程序是
22、由若干条顺序排列的指令构成。指令一般由操作码和操作数组成,其序排列的指令构成。指令一般由操作码和操作数组成,其中的操作码代表指令所要完成的具体操作(功能),操作中的操作码代表指令所要完成的具体操作(功能),操作数则是该指令操作或运算的对象。数则是该指令操作或运算的对象。4.3.1 4.3.1 PLCPLC用户存储区的分类及功能用户存储区的分类及功能 4.3.2 4.3.2 指令操作数指令操作数 4.3.3 4.3.3 寻址方式寻址方式 4.3.4 4.3.4 状态字状态字 4.3.1 PLC4.3.1 PLC用户存储区的分类及功能用户存储区的分类及功能(1/2)(1/2)4.3.1 PLC4.
23、3.1 PLC用户存储区的分类及功能用户存储区的分类及功能(2/2)(2/2)4.3.2 4.3.2 指令操作数指令操作数 指令操作数指令操作数(又称编程元件)一般在用户存储区中,操(又称编程元件)一般在用户存储区中,操作数由操作标识符和参数组成。操作标识符由主标识符和辅作数由操作标识符和参数组成。操作标识符由主标识符和辅助标识符组成,主标识符用来指定操作数所使用的存储区类助标识符组成,主标识符用来指定操作数所使用的存储区类型,辅助标识符则用来指定操作数的单位(如:位、字节、型,辅助标识符则用来指定操作数的单位(如:位、字节、字、双字等)。字、双字等)。主标识符主标识符有:有:I I(输入过程
24、映像寄存器、(输入过程映像寄存器、Q Q(输出过程映(输出过程映像寄存器)、像寄存器)、M M(位存储器)、(位存储器)、PIPI(外部输入寄存器)、(外部输入寄存器)、PQPQ(外部输出寄存器)、(外部输出寄存器)、T T(定时器)、(定时器)、C C(计数器)、(计数器)、DBDB(数(数据块寄存器)和据块寄存器)和L L(本地数据寄存器);(本地数据寄存器);辅助标识符辅助标识符有:有:X X(位)、(位)、B B(字节)、(字节)、W W(字或(字或2B2B)、)、D D(2DW2DW或或4B4B)。)。4.3.3 4.3.3 寻址方式寻址方式 所谓寻址方式就是指令执行时获取操作数的方
25、式,可以所谓寻址方式就是指令执行时获取操作数的方式,可以直接或间接方式给出操作数。直接或间接方式给出操作数。S7-300S7-300有有4 4种寻址方式:种寻址方式:立即寻址立即寻址存储器直接寻址存储器直接寻址存储器间接寻址存储器间接寻址寄存器间接寻址寄存器间接寻址 1.1.立即立即寻址寻址 立即寻址是对立即寻址是对常数常数或或常量常量的寻址方式,其特点是操作数的寻址方式,其特点是操作数直接表示在指令中,或以惟一形式隐含在指令中。下面各条直接表示在指令中,或以惟一形式隐含在指令中。下面各条指令操作数均采用了立即寻址方式,其中指令操作数均采用了立即寻址方式,其中“/”后面的内容后面的内容为指令的
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