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第2章軟件編程與仿真,成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化工程系雷永鋒,,,第2章編程軟件與仿真軟件使用指南,2.1編程軟件概述2.1.1編程軟件的安裝與項(xiàng)目的組成1．編程軟件的安裝雙擊setup.exe，開始安裝，使用默認(rèn)的安裝語言English。單擊選擇目標(biāo)位置窗口的“Browse”按鈕，可以選擇軟件安裝的目標(biāo)文件夾。安裝成功后，打開編程軟件，執(zhí)行菜單命令“Tools”→“Options”，單擊左邊窗口的“General”，在“General”選項(xiàng)卡，選擇Language為“Chinese”。退出后再進(jìn)入軟件，界面變?yōu)橹形牡牧恕?．指令樹與瀏覽條用右鍵菜單命令關(guān)閉瀏覽條，可調(diào)節(jié)指令樹的寬度。3．程序編輯器上面是局部變量表，可移動(dòng)分裂條的位置，用選項(xiàng)卡切換顯示的程序。,4．輸出窗口提供編譯的結(jié)果和錯(cuò)誤信息。5．狀態(tài)欄提供狀態(tài)信息，例如光標(biāo)的位置。切換插入（INS）模式和覆蓋（OVR）模式。6．項(xiàng)目的組成（1）程序塊由主程序（OB1）、可選的子程序和中斷程序組成。（2）數(shù)據(jù)塊用來對(duì)V存儲(chǔ)器賦初值。（3）系統(tǒng)塊用來設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)。（4）符號(hào)表用符號(hào)來代替存儲(chǔ)器的地址，使程序更容易理解。（5）狀態(tài)表用來監(jiān)視、修改和強(qiáng)制程序執(zhí)行時(shí)指定的變量的狀態(tài)。（6）交叉引用表用于檢查程序中地址的賦值情況。程序編譯成功后才能看到交叉引用表的內(nèi)容。,2.1.2幫助功能的使用與S7-200的出錯(cuò)處理1．使用在線幫助單擊選中的對(duì)象后按〈F1〉鍵。2．從菜單獲得幫助1）執(zhí)行菜單命令“幫助”→“目錄和索引”，打開幫助窗口。用目錄瀏覽器尋找?guī)椭黝}。雙擊索引中的某一關(guān)鍵詞，可以獲得有關(guān)的幫助。2）執(zhí)行菜單命令“幫助”→“這是什么”，出現(xiàn)帶問號(hào)的光標(biāo)。用它單擊某個(gè)對(duì)象（例如工具欄上的按鈕），打開對(duì)應(yīng)的幫助窗口。3．S7-200的致命錯(cuò)誤用菜單命令“PLC”→“信息”查看錯(cuò)誤信息。致命錯(cuò)誤使PLC停止執(zhí)行程序。4．非致命錯(cuò)誤非致命錯(cuò)誤不會(huì)停止執(zhí)行用戶程序。（1）運(yùn)行時(shí)間錯(cuò)誤：例如運(yùn)行時(shí)CPU發(fā)現(xiàn)I/O配置變化，將在模塊錯(cuò)誤字節(jié)中設(shè)置配置改變位。（2）程序編譯錯(cuò)誤：編譯程序時(shí)出錯(cuò)，不能下載程序。（3）程序執(zhí)行錯(cuò)誤：程序運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)。,2.2程序的編寫與傳送2.2.1生成用戶程序1．創(chuàng)建項(xiàng)目或打開已有的項(xiàng)目2．設(shè)置PLC的型號(hào)執(zhí)行菜單命令“PLC”→“類型”，設(shè)置PLC型號(hào)。建立起與PLC的通信連接后，單擊“讀取PLC”和“確認(rèn)”按鈕。3．控制要求：用按鈕起動(dòng)1號(hào)電機(jī)，5s后自動(dòng)起動(dòng)2號(hào)電機(jī)。4．編寫用戶程序的演示，放置定時(shí)器的3種方法。,5．對(duì)網(wǎng)絡(luò)的操作梯形圖中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能有一塊不能分開的獨(dú)立電路。語句表允許將若干個(gè)獨(dú)立電路對(duì)應(yīng)的語句放在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，這樣的網(wǎng)絡(luò)不能轉(zhuǎn)換為梯形圖。選中單個(gè)、多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或單個(gè)元件，可刪除、復(fù)制、剪切、粘貼選中的對(duì)象。6．打開和關(guān)閉注釋主程序、子程序和中斷程序總稱為程序組織單元（POU）。用按鈕生成、顯示和關(guān)閉POU注釋和網(wǎng)絡(luò)注釋。7．編譯程序用“編譯”或“全部編譯”按鈕編譯程序，輸出窗口顯示出錯(cuò)誤和警告信息。下載之前自動(dòng)地對(duì)程序進(jìn)行編譯。8．設(shè)置程序編輯器的參數(shù)執(zhí)行菜單命令“工具”→“選項(xiàng)”，選中“程序編輯器”，設(shè)置符號(hào)的顯示方式、網(wǎng)格的寬度、字符屬性。選中“常規(guī)”，可設(shè)置編程模式、指令助記符和默認(rèn)的文件保存位置。,2.2.2下載與調(diào)試用戶程序1．RS-232/485轉(zhuǎn)換的PC/PPI多主站編程通信電纜，很少使用。2．USB/RS485轉(zhuǎn)換的PC/PPI多主站編程通信電纜，即插即用。3．國產(chǎn)的USB/PPI編程通信電纜，需要安裝驅(qū)動(dòng)程序，有的將USB映射為一個(gè)COM口（RS-232口）。,4．設(shè)置PG/PC接口雙擊指令樹的“通信”文件夾中的“設(shè)置PG/PC接口”，選中“PC/PPIcable（PPI）”，單擊“屬性”按鈕，設(shè)置“連接到”為USB或COM口。傳輸速率應(yīng)與用系統(tǒng)塊設(shè)置和下載到PLC中的相同。站地址是計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的地址。,5．通信硬件的安裝和卸載單擊“設(shè)置PG/PC接口”對(duì)話框中的“選擇”按鈕，選中左邊窗口中要安裝的硬件，單擊“安裝”按鈕，安裝后新硬件出現(xiàn)在右邊窗口中。6．用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC通信端口的參數(shù)雙擊指令樹“系統(tǒng)塊”文件夾中的“通信端口”，設(shè)置波特率和PLC的站地址。7．建立計(jì)算機(jī)與PLC的在線連接雙擊指令樹中的“通信”，雙擊“通信”對(duì)話框中的“雙擊刷新”，將顯示網(wǎng)絡(luò)上的CPU。8．下載程序演示單擊工具欄上的“下載”按鈕，勾選需要下載的對(duì)象。建議設(shè)置為模式轉(zhuǎn)換時(shí)不要提示，和下載成功后關(guān)閉對(duì)話框。9．上載程序演示10．運(yùn)行和調(diào)試程序演示用模式開關(guān)或工具欄上的RUN按鈕將PLC切換到RUN模式。用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號(hào)和過載信號(hào)。11．執(zhí)行菜單命令“PLC”→“信息…”，讀取PLC中的信息。12．單擊“歷史事件”按鈕，查看CPU事件的歷史記錄。,2.3符號(hào)表與符號(hào)地址的使用1．打開符號(hào)表符號(hào)表用來定義地址或常數(shù)的符號(hào)。可以為I、Q、M、SM、AI、AQ、V、S、C、T、HC創(chuàng)建符號(hào)名。在符號(hào)表中定義的符號(hào)屬于全局變量，可以在所有程序組織單元（POU）中使用它們。2．POU符號(hào)表它是自動(dòng)生成的，不能用它修改POU符號(hào)?？捎糜益I單擊指令樹中的某個(gè)POU，用快捷菜單中的“重命名”命令修改它的名稱。3．使用多個(gè)符號(hào)表右鍵單擊指令樹中的“符號(hào)表”，用快捷菜單中的“插入”命令生成新的符號(hào)表。4．生成符號(hào)在“符號(hào)”列鍵入符號(hào)名，在“地址”列鍵入地址或常數(shù)。綠色波浪下劃線表示未定義的符號(hào)。紅色的文本表示語法錯(cuò)誤，紅色波浪下劃線表示用法無效。,5．表格的通用操作調(diào)節(jié)列的寬度，用右鍵菜單命令插入新的行，用〈↓〉鍵在表格底部增添新的行。用〈TAB〉鍵將光標(biāo)移到右邊下一個(gè)單元格。單擊最左邊的行號(hào)，選中整個(gè)行。按住〈Shift〉鍵，單擊對(duì)角線的單元格，同時(shí)選中矩形范圍內(nèi)所有的單元格。刪除、用剪貼板復(fù)制、剪切和粘貼選中的表格中的對(duì)象。6．在程序編輯器和狀態(tài)表中定義、編輯和選擇符號(hào)用右鍵菜單中的命令定義符號(hào)、編輯符號(hào)，和選用符號(hào)列表中的符號(hào)。7．符號(hào)表的排序單擊“符號(hào)”列標(biāo)題，表中的各行按符號(hào)升序排列。再次單擊它，按符號(hào)降序排列。單擊“地址”列標(biāo)題，按地址排序。8．切換程序編輯器或狀態(tài)表中地址的顯示方式執(zhí)行菜單命令“查看”→“符號(hào)尋址”，切換符號(hào)地址和絕對(duì)地址顯示方式。在“選項(xiàng)”對(duì)話框選擇“僅顯示符號(hào)”或“顯示符號(hào)和地址”。按〈Ctrl+Y〉鍵，可以切換符號(hào)地址和絕對(duì)地址顯示方式。9．符號(hào)信息表用工具欄上的“切換符號(hào)信息表”按鈕打開或關(guān)閉各網(wǎng)絡(luò)的符號(hào)信息表。,2.4用編程軟件監(jiān)控與調(diào)試程序2.4.1用程序狀態(tài)監(jiān)控與調(diào)試程序1．啟動(dòng)程序狀態(tài)監(jiān)控單擊工具欄上的“程序狀態(tài)監(jiān)控”按鈕。2．梯形圖程序的程序狀態(tài)監(jiān)控圖2-19中的T38和它的常閉觸點(diǎn)產(chǎn)生周期等于T38的預(yù)設(shè)值的鋸齒波。MB10每2s加1。藍(lán)色表示帶電和觸點(diǎn)、線圈接通。紅色方框表示指令執(zhí)行出錯(cuò)。灰色表示無能流、指令被跳過、未調(diào)用、或處于STOP模式。用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號(hào)，觀察程序狀態(tài)。用“暫停狀態(tài)開/關(guān)”按鈕啟動(dòng)和關(guān)閉T38當(dāng)前值的顯示。,3．語句表程序的程序狀態(tài)監(jiān)控用PLC菜單中的“STL”命令切換到語句表方式。單擊“時(shí)間戳記不匹配”對(duì)話框的“比較”按鈕，顯示“已通過”后，單擊“繼續(xù)”按鈕，開始監(jiān)控。圖2-20“操作數(shù)1”列是T38的當(dāng)前值，“操作數(shù)2”列是預(yù)設(shè)值。操作數(shù)3列的右邊是邏輯堆棧中的值。最右邊是方框指令的使能輸出位（ENO）的狀態(tài)。2.4.2用狀態(tài)表監(jiān)控與調(diào)試程序1．打開和編輯狀態(tài)表在程序運(yùn)行時(shí)，用狀態(tài)表來讀、寫、強(qiáng)制和監(jiān)控PLC中的變量。雙擊指令樹的“狀態(tài)表”文件夾中的“用戶定義1”圖標(biāo)，打開狀態(tài)表。在狀態(tài)表的“地址”列鍵入要監(jiān)控的變量的地址，用“格式”列更改顯示格式。格式BOOL監(jiān)控的是T、C的位，格式“有符號(hào)”監(jiān)控的是T、C的當(dāng)前值?？蓪⒎?hào)表中的符號(hào)或地址復(fù)制到狀態(tài)表的“地址”列。2．創(chuàng)建新的狀態(tài)表用右鍵單擊狀態(tài)表，用快捷菜單中的命令插入新的狀態(tài)表。4．起動(dòng)和關(guān)閉狀態(tài)表的監(jiān)控功能單擊工具欄上的“狀態(tài)表監(jiān)控”按鈕。5．單次讀取狀態(tài)信息未啟動(dòng)狀態(tài)表監(jiān)控功能或STOP模式時(shí)，用工具欄上的按鈕讀取狀態(tài)信息。,6．趨勢(shì)圖趨勢(shì)圖用隨時(shí)間變化的曲線跟蹤PLC的狀態(tài)數(shù)據(jù)。啟動(dòng)狀態(tài)表監(jiān)控功能后，單擊工具欄上的趨勢(shì)圖按鈕，切換表格視圖與趨勢(shì)圖。用鼠標(biāo)右鍵單擊趨勢(shì)圖，執(zhí)行彈出的菜單中的命令，修改趨勢(shì)圖的時(shí)間基準(zhǔn)。用工具欄上的“暫停趨勢(shì)圖”按鈕，“凍結(jié)”和啟動(dòng)趨勢(shì)圖。2.4.3寫入與強(qiáng)制數(shù)值1．寫入數(shù)值單擊工具欄上的“全部寫入”按鈕，將狀態(tài)表的“新值”列所有的值傳送到PLC。在RUN模式時(shí)修改的數(shù)值可能很快被程序改寫為新的數(shù)值，不能用寫入功能改寫物理輸入點(diǎn)（地址I或AI）的狀態(tài)。2．強(qiáng)制的基本概念可以強(qiáng)制所有的I/O點(diǎn)，還可以同時(shí)強(qiáng)制最多16個(gè)V、M、AI或AQ地址。強(qiáng)制的數(shù)據(jù)用EEPROM永久性存儲(chǔ)?？梢酝ㄟ^對(duì)輸入點(diǎn)的強(qiáng)制來調(diào)試程序。3．強(qiáng)制的操作方法將要強(qiáng)制的值16#1234鍵入VW0的“新值”列，單擊工具欄上的“強(qiáng)制”按鈕，VW0被顯式強(qiáng)制、VB0被隱式強(qiáng)制，VW1被部分隱式強(qiáng)制。,取消對(duì)單個(gè)操作數(shù)的強(qiáng)制：選擇一個(gè)被顯式強(qiáng)制的操作數(shù)，單擊工具欄上的“取消強(qiáng)制”按鈕。取消全部強(qiáng)制：?jiǎn)螕艄ぞ邫谏系摹叭∠繌?qiáng)制”按鈕。讀取全部強(qiáng)制：?jiǎn)螕艄ぞ邫谏系摹白x取全部強(qiáng)制”按鈕。4．STOP模式下寫入和強(qiáng)制輸出，必須執(zhí)行“強(qiáng)制”菜單中對(duì)應(yīng)的命令。2.4.4調(diào)試用戶程序的其他方法1．使用書簽單擊工具欄上的按鈕，生成多個(gè)書簽和刪除書簽。可以用按鈕使光標(biāo)移動(dòng)到下一個(gè)或上一個(gè)標(biāo)有書簽的網(wǎng)絡(luò)。2．單次掃描：在STOP模式執(zhí)行菜單命令“調(diào)試”→“首次掃描”，執(zhí)行一次掃描后，自動(dòng)回到STOP模式，可以觀察首次掃描后的狀態(tài)。3．多次掃描：在STOP模式執(zhí)行菜單命令“調(diào)試”→“多次掃描”，指定掃描的次數(shù)，執(zhí)行完后自動(dòng)返回STOP模式。4．在RUN模式下編輯用戶程序在RUN模式退出程序狀態(tài)監(jiān)控，執(zhí)行菜單命令“調(diào)試”→“RUN模式下程序編輯”，上載程序后，出現(xiàn)一個(gè)跟隨鼠標(biāo)移動(dòng)的PLC圖標(biāo)。修改程序后下載到PLC。,2.5使用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC的參數(shù)2.5.1斷電數(shù)據(jù)保持的設(shè)置與編程1．S7-200保存數(shù)據(jù)的方法RAM芯片斷電后數(shù)據(jù)丟失，EEPROM有斷電保持功能。用內(nèi)置的EEPROM永久保存程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、強(qiáng)制值、斷電保持的存儲(chǔ)區(qū)。1)用CPU中的超級(jí)電容器保存RAM中的V、M、T、C存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)（50h或100h）。2)用可選的電池卡延長(zhǎng)RAM保持信息的時(shí)間。3)CPU模塊掉電時(shí)，設(shè)置為保持的MB0～MB13自動(dòng)地被保存到EEPROM。4)數(shù)據(jù)塊指定的V存儲(chǔ)區(qū)的初值下載后保存在EEPRM中。5)可用EEPROM存儲(chǔ)卡保存程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、配方、數(shù)據(jù)記錄和強(qiáng)制值。2．設(shè)置PLC斷電后的數(shù)據(jù)保存方式打開系統(tǒng)塊，選中“斷電數(shù)據(jù)保存”，設(shè)置V、M、C和TONR（有記憶接通延時(shí)定時(shí)器）的地址偏移量（起始地址）和單元數(shù)目。上電時(shí)定時(shí)器位和計(jì)數(shù)器位被清除。3．開機(jī)后數(shù)據(jù)的恢復(fù)上電后RAM的保持區(qū)保持不變，非保持區(qū)被清零。,4．用程序?qū)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)復(fù)制到EEPROMSMB31最低兩位為二進(jìn)制數(shù)00和01時(shí)表示寫入字節(jié)，為10時(shí)表示寫入字，為11時(shí)表示寫入雙字。LDI0.0EU//在I0.0的上升沿MOVW50,SMW32//指定V存儲(chǔ)器的地址為VW50MOVB16#82,SMB31//SM31.7=1,將VW50的值寫入EEPROM寫入EEPROM的操作次數(shù)最少10萬次，典型值為100萬次。2.5.2創(chuàng)建與使用密碼1．密碼的作用默認(rèn)的1級(jí)無密碼。2級(jí)禁止寫，3級(jí)禁止讀寫，4級(jí)有密碼也不能上載程序。2．密碼的設(shè)置單擊系統(tǒng)塊中的“密碼”，選中權(quán)限級(jí)別，輸入密碼。3．忘記密碼的處理執(zhí)行菜單命令“PLC”→“清除”，在對(duì)話框中輸入“CLEARPLC”，將清除密碼和程序。4．POU和項(xiàng)目文件的加密右鍵單擊項(xiàng)目樹中要加密的POU，執(zhí)行快捷菜單中的“屬性”命令，在“屬性”對(duì)話框的“保護(hù)”選項(xiàng)卡設(shè)置密碼。,右鍵單擊指令樹中的項(xiàng)目，執(zhí)行“設(shè)置密碼”指令，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目文件加密。2.5.3組態(tài)輸入輸出參數(shù)1．輸出表的設(shè)置單擊系統(tǒng)塊中的“輸出表”，選中“將輸出凍結(jié)在最后的狀態(tài)”，從RUN模式變?yōu)镾TOP模式時(shí)，所有的數(shù)字量輸出點(diǎn)將保持RUN模式最后的狀態(tài)。如果未選“凍結(jié)”模式，進(jìn)入STOP模式時(shí)各輸出點(diǎn)的狀態(tài)用輸出表來設(shè)置。模擬量輸出的設(shè)置與數(shù)字量差不多。2．?dāng)?shù)字量輸入濾波器的設(shè)置用來濾除輸入線上的干擾噪聲，為了消除觸點(diǎn)抖動(dòng)的影響，應(yīng)選12.8ms。3．模擬量輸入濾波器的設(shè)置濾波后的值是預(yù)選的采樣次數(shù)的各次模擬量輸入的平均值。打鉤表示有濾波功能。輸入值與平均值之差超過死區(qū)值時(shí)，濾波器相對(duì)上一次模擬量輸入值產(chǎn)生一個(gè)階躍變化。4．脈沖捕捉功能的設(shè)置脈沖捕捉功能鎖存輸入狀態(tài)的變化，保存到下一次輸入刷新。脈沖捕捉功能在輸入濾波器之后，使用脈沖捕捉功能時(shí)，必須同時(shí)調(diào)節(jié)輸入濾波時(shí)間，,2.6S7-200仿真軟件的使用1．仿真軟件不需要安裝，不能模擬S7-200的全部指令和全部功能。雙擊執(zhí)行其中的S7-200.EXE文件打開它。單擊屏幕中間出現(xiàn)的畫面，輸入密碼6596，進(jìn)入仿真軟件。2．硬件設(shè)置執(zhí)行菜單命令“配置”→“CPU型號(hào)”，將CPU的型號(hào)改為CPU22X。雙擊緊靠已配置的模塊右側(cè)的空白方框，添加I/O擴(kuò)展模塊。3．生成ASCII文本文件在編程軟件中打開編譯成功的OB1，執(zhí)行菜單命令“文件”→“導(dǎo)出”。生成擴(kuò)展名為“awl”的ASCII文本文件。4．下載程序單擊仿真軟件工具欄的下載按鈕，下載*.awl文件。如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能，單擊“運(yùn)行”按鈕后，“RUN”LED的狀態(tài)不變，不能運(yùn)行程序。,,5．模擬調(diào)試程序用鼠標(biāo)單擊模塊下面的小開關(guān)，產(chǎn)生輸入信號(hào)。單擊工具欄上的“監(jiān)視梯形圖”按鈕，啟用梯形圖程序狀態(tài)功能。6．監(jiān)控變量單擊工具欄上的“狀態(tài)表”按鈕，用出現(xiàn)的視圖可以監(jiān)視V、M、T、C等內(nèi)部變量的值。用二進(jìn)制格式監(jiān)視字節(jié)、字和雙字，可以在一行中同時(shí)監(jiān)視多個(gè)位變量。,