第2章軟件編程與仿真,成都理工大學工程技術學院自動化工程系雷永鋒,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目的組成1編程軟件的安裝雙擊setup.exe，開始安裝，使用默認的安裝語言English。單擊選擇目標位置窗口的“Browse”按鈕，可以選擇軟件安裝的目標文件夾。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”選項卡，選擇Language為“Chinese”。退出后再進入軟件，界面變?yōu)橹形牡牧恕?指令樹與瀏覽條用右鍵菜單命令關閉瀏覽條，可調節(jié)指令樹的寬度。3程序編輯器上面是局部變量表，可移動分裂條的位置，用選項卡切換顯示的程序。,4輸出窗口提供編譯的結果和錯誤信息。5狀態(tài)欄提供狀態(tài)信息，例如光標的位置。切換插入（INS）模式和覆蓋（OVR）模式。6項目的組成（1）程序塊由主程序（OB1）、可選的子程序和中斷程序組成。（2）數據塊用來對V存儲器賦初值。（3）系統塊用來設置系統的參數。（4）符號表用符號來代替存儲器的地址，使程序更容易理解。（5）狀態(tài)表用來監(jiān)視、修改和強制程序執(zhí)行時指定的變量的狀態(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容。,2.1.2幫助功能的使用與S7-200的出錯處理1使用在線幫助單擊選中的對象后按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鍵詞，可以獲得有關的幫助。2）執(zhí)行菜單命令“幫助”“這是什么”，出現帶問號的光標。用它單擊某個對象（例如工具欄上的按鈕），打開對應的幫助窗口。3S7-200的致命錯誤用菜單命令“PLC”“信息”查看錯誤信息。致命錯誤使PLC停止執(zhí)行程序。4非致命錯誤非致命錯誤不會停止執(zhí)行用戶程序。（1）運行時間錯誤：例如運行時CPU發(fā)現I/O配置變化，將在模塊錯誤字節(jié)中設置配置改變位。（2）程序編譯錯誤：編譯程序時出錯，不能下載程序。（3）程序執(zhí)行錯誤：程序運行時出錯。,2.2程序的編寫與傳送2.2.1生成用戶程序1創(chuàng)建項目或打開已有的項目2設置PLC的型號執(zhí)行菜單命令“PLC”“類型”，設置PLC型號。建立起與PLC的通信連接后，單擊“讀取PLC”和“確認”按鈕。3控制要求：用按鈕起動1號電機，5s后自動起動2號電機。4編寫用戶程序的演示，放置定時器的3種方法。,5對網絡的操作梯形圖中的一個網絡只能有一塊不能分開的獨立電路。語句表允許將若干個獨立電路對應的語句放在一個網絡中，這樣的網絡不能轉換為梯形圖。選中單個、多個網絡或單個元件，可刪除、復制、剪切、粘貼選中的對象。6打開和關閉注釋主程序、子程序和中斷程序總稱為程序組織單元（POU）。用按鈕生成、顯示和關閉POU注釋和網絡注釋。7編譯程序用“編譯”或“全部編譯”按鈕編譯程序，輸出窗口顯示出錯誤和警告信息。下載之前自動地對程序進行編譯。8設置程序編輯器的參數執(zhí)行菜單命令“工具”“選項”，選中“程序編輯器”，設置符號的顯示方式、網格的寬度、字符屬性。選中“常規(guī)”，可設置編程模式、指令助記符和默認的文件保存位置。,2.2.2下載與調試用戶程序1RS-232/485轉換的PC/PPI多主站編程通信電纜，很少使用。2USB/RS485轉換的PC/PPI多主站編程通信電纜，即插即用。3國產的USB/PPI編程通信電纜，需要安裝驅動程序，有的將USB映射為一個COM口（RS-232口）。,4設置PG/PC接口雙擊指令樹的“通信”文件夾中的“設置PG/PC接口”，選中“PC/PPIcable（PPI）”，單擊“屬性”按鈕，設置“連接到”為USB或COM口。傳輸速率應與用系統塊設置和下載到PLC中的相同。站地址是計算機在網絡中的地址。,5通信硬件的安裝和卸載單擊“設置PG/PC接口”對話框中的“選擇”按鈕，選中左邊窗口中要安裝的硬件，單擊“安裝”按鈕，安裝后新硬件出現在右邊窗口中。6用系統塊設置PLC通信端口的參數雙擊指令樹“系統塊”文件夾中的“通信端口”，設置波特率和PLC的站地址。7建立計算機與PLC的在線連接雙擊指令樹中的“通信”，雙擊“通信”對話框中的“雙擊刷新”，將顯示網絡上的CPU。8下載程序演示單擊工具欄上的“下載”按鈕，勾選需要下載的對象。建議設置為模式轉換時不要提示，和下載成功后關閉對話框。9上載程序演示10運行和調試程序演示用模式開關或工具欄上的RUN按鈕將PLC切換到RUN模式。用外接的小開關模擬按鈕信號和過載信號。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符號表與符號地址的使用1打開符號表符號表用來定義地址或常數的符號?？梢詾镮、Q、M、SM、AI、AQ、V、S、C、T、HC創(chuàng)建符號名。在符號表中定義的符號屬于全局變量，可以在所有程序組織單元（POU）中使用它們。2POU符號表它是自動生成的，不能用它修改POU符號。可用右鍵單擊指令樹中的某個POU，用快捷菜單中的“重命名”命令修改它的名稱。3使用多個符號表右鍵單擊指令樹中的“符號表”，用快捷菜單中的“插入”命令生成新的符號表。4生成符號在“符號”列鍵入符號名，在“地址”列鍵入地址或常數。綠色波浪下劃線表示未定義的符號。紅色的文本表示語法錯誤，紅色波浪下劃線表示用法無效。,5表格的通用操作調節(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鍵將光標移到右邊下一個單元格。單擊最左邊的行號，選中整個行。按住Shift鍵，單擊對角線的單元格，同時選中矩形范圍內所有的單元格。刪除、用剪貼板復制、剪切和粘貼選中的表格中的對象。6在程序編輯器和狀態(tài)表中定義、編輯和選擇符號用右鍵菜單中的命令定義符號、編輯符號，和選用符號列表中的符號。7符號表的排序單擊“符號”列標題，表中的各行按符號升序排列。再次單擊它，按符號降序排列。單擊“地址”列標題，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”“符號尋址”，切換符號地址和絕對地址顯示方式。在“選項”對話框選擇“僅顯示符號”或“顯示符號和地址”。按Ctrl+Y鍵，可以切換符號地址和絕對地址顯示方式。9符號信息表用工具欄上的“切換符號信息表”按鈕打開或關閉各網絡的符號信息表。,2.4用編程軟件監(jiān)控與調試程序2.4.1用程序狀態(tài)監(jiān)控與調試程序1啟動程序狀態(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和它的常閉觸點產生周期等于T38的預設值的鋸齒波。MB10每2s加1。藍色表示帶電和觸點、線圈接通。紅色方框表示指令執(zhí)行出錯?；疑硎緹o能流、指令被跳過、未調用、或處于STOP模式。用外接的小開關模擬按鈕信號，觀察程序狀態(tài)。用“暫停狀態(tài)開/關”按鈕啟動和關閉T38當前值的顯示。,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“時間戳記不匹配”對話框的“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1”列是T38的當前值，“操作數2”列是預設值。操作數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)控與調試程序1打開和編輯狀態(tài)表在程序運行時，用狀態(tài)表來讀、寫、強制和監(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，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”監(jiān)控的是T、C的當前值。可將符號表中的符號或地址復制到狀態(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起動和關閉狀態(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)信息未啟動狀態(tài)表監(jiān)控功能或STOP模式時，用工具欄上的按鈕讀取狀態(tài)信息。,6趨勢圖趨勢圖用隨時間變化的曲線跟蹤PLC的狀態(tài)數據。啟動狀態(tài)表監(jiān)控功能后，單擊工具欄上的趨勢圖按鈕，切換表格視圖與趨勢圖。用鼠標右鍵單擊趨勢圖，執(zhí)行彈出的菜單中的命令，修改趨勢圖的時間基準。用工具欄上的“暫停趨勢圖”按鈕，“凍結”和啟動趨勢圖。2.4.3寫入與強制數值1寫入數值單擊工具欄上的“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模式時修改的數值可能很快被程序改寫為新的數值，不能用寫入功能改寫物理輸入點（地址I或AI）的狀態(tài)。2強制的基本概念可以強制所有的I/O點，還可以同時強制最多16個V、M、AI或AQ地址。強制的數據用EEPROM永久性存儲。可以通過對輸入點的強制來調試程序。3強制的操作方法將要強制的值16#1234鍵入VW0的“新值”列，單擊工具欄上的“強制”按鈕，VW0被顯式強制、VB0被隱式強制，VW1被部分隱式強制。,取消對單個操作數的強制：選擇一個被顯式強制的操作數，單擊工具欄上的“取消強制”按鈕。取消全部強制：單擊工具欄上的“取消全部強制”按鈕。讀取全部強制：單擊工具欄上的“讀取全部強制”按鈕。4STOP模式下寫入和強制輸出，必須執(zhí)行“強制”菜單中對應的命令。2.4.4調試用戶程序的其他方法1使用書簽單擊工具欄上的按鈕，生成多個書簽和刪除書簽?？梢杂冒粹o使光標移動到下一個或上一個標有書簽的網絡。2單次掃描：在STOP模式執(zhí)行菜單命令“調試”“首次掃描”，執(zhí)行一次掃描后，自動回到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“調試”“多次掃描”，指定掃描的次數，執(zhí)行完后自動返回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“調試”“RUN模式下程序編輯”，上載程序后，出現一個跟隨鼠標移動的PLC圖標。修改程序后下載到PLC。,2.5使用系統塊設置PLC的參數2.5.1斷電數據保持的設置與編程1S7-200保存數據的方法RAM芯片斷電后數據丟失，EEPROM有斷電保持功能。用內置的EEPROM永久保存程序塊、數據塊、系統塊、強制值、斷電保持的存儲區(qū)。1)用CPU中的超級電容器保存RAM中的V、M、T、C存儲區(qū)數據（50h或100h）。2)用可選的電池卡延長RAM保持信息的時間。3)CPU模塊掉電時，設置為保持的MB0MB13自動地被保存到EEPROM。4)數據塊指定的V存儲區(qū)的初值下載后保存在EEPRM中。5)可用EEPROM存儲卡保存程序塊、數據塊、系統塊、配方、數據記錄和強制值。2設置PLC斷電后的數據保存方式打開系統塊，選中“斷電數據保存”，設置V、M、C和TONR（有記憶接通延時定時器）的地址偏移量（起始地址）和單元數目。上電時定時器位和計數器位被清除。3開機后數據的恢復上電后RAM的保持區(qū)保持不變，非保持區(qū)被清零。,4用程序將V存儲器的數據復制到EEPROMSMB31最低兩位為二進制數00和01時表示寫入字節(jié)，為10時表示寫入字，為11時表示寫入雙字。LDI0.0EU/在I0.0的上升沿MOVW50,SMW32/指定V存儲器的地址為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密碼的作用默認的1級無密碼。2級禁止寫，3級禁止讀寫，4級有密碼也不能上載程序。2密碼的設置單擊系統塊中的“密碼”，選中權限級別，輸入密碼。3忘記密碼的處理執(zhí)行菜單命令“PLC”“清除”，在對話框中輸入“CLEARPLC”，將清除密碼和程序。4POU和項目文件的加密右鍵單擊項目樹中要加密的POU，執(zhí)行快捷菜單中的“屬性”命令，在“屬性”對話框的“保護”選項卡設置密碼。,右鍵單擊指令樹中的項目，執(zhí)行“設置密碼”指令，對整個項目文件加密。2.5.3組態(tài)輸入輸出參數1輸出表的設置單擊系統塊中的“輸出表”，選中“將輸出凍結在最后的狀態(tài)”，從RUN模式變?yōu)镾TOP模式時，所有的數字量輸出點將保持RUN模式最后的狀態(tài)。如果未選“凍結”模式，進入STOP模式時各輸出點的狀態(tài)用輸出表來設置。模擬量輸出的設置與數字量差不多。2數字量輸入濾波器的設置用來濾除輸入線上的干擾噪聲，為了消除觸點抖動的影響，應選12.8ms。3模擬量輸入濾波器的設置濾波后的值是預選的采樣次數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，濾波器相對上一次模擬量輸入值產生一個階躍變化。4脈沖捕捉功能的設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，必須同時調節(jié)輸入濾波時間，,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。單擊屏幕中間出現的畫面，輸入密碼6596，進入仿真軟件。2硬件設置執(zhí)行菜單命令“配置”“CPU型號”，將CPU的型號改為CPU22X。雙擊緊靠已配置的模塊右側的空白方框，添加I/O擴展模塊。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”“導出”。生成擴展名為“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“運行”按鈕后，“RUN”LED的狀態(tài)不變，不能運行程序。,5模擬調試程序用鼠標單擊模塊下面的小開關，產生輸入信號。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，用出現的視圖可以監(jiān)視V、M、T、C等內部變量的值。用二進制格式監(jiān)視字節(jié)、字和雙字，可以在一行中同時監(jiān)視多個位變量。,