1、油管靜水壓試管裝置自動控制系統(tǒng)-PLC控制摘 要隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,鋼管被廣泛應用于石油化工,鍋爐制造等行業(yè), , 它們的普遍特點是常用于高溫、高壓等惡劣工況下,因此對鋼管的質(zhì)量提出了更 高的要求.本文所介紹的水壓試驗機控制系統(tǒng)正是為檢驗鋼管的耐壓能力而設 計制造的.它是一個多方面為一體的復雜系統(tǒng),是集機械,電氣,液壓,傳感和自動控制為一體的復雜的機電液一體化設備。本文所研究的是靜水壓試管裝置的PLC控制關鍵詞:靜水壓試管裝置控制系統(tǒng);PLC控制Design Of ElectricalControl System For Hydrostatic achine Testing Machine

2、Control By PLCAbstractWith the rapid development of the national economy,steel pipes are widely used in petrochemical, boiler manufacturing industry, their general characteristics is commonly used in high temperature, high pressure and other adverse conditions, so the quality of steel has put forwar

3、d higher requirements. Described in this article hydrostatic testing machine control system for the test tube is the ability to design and manufacture of pressure of. It is a multifaceted complex system as a whole, is a mechanical, electrical, hydraulic, sensor integration and automation for complex

4、 mechanical, electrical and hydraulic equipment integration. In this paper, The design, primarily responsible for part of PLC control. Keywords: Control system for hydrostatic testing machine; PLC control- 47 -目錄第1章 緒論- 1 -1.1 背景- 1 -1.2 研究意義- 1 -1.3 國內(nèi)外相關領域的研究現(xiàn)狀- 1 -1.4 研究內(nèi)容- 3 -第二章 靜水壓試管裝置自動控制系統(tǒng)的工

5、作原理及基本構(gòu)成- 3 -2.1 靜水壓試管裝置自動控制系統(tǒng)工作原理- 3 -2.2 靜水壓試管裝置自動控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成- 5 -2.3 硬件系統(tǒng)組成- 5 -第三章 關于PLC與西門子S7-300的介紹- 11 -3.1 PLC相關知識- 11 -3.1.1 PLC的定義- 11 -3.1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)- 12 -3.1.3 PLC工作原理- 13 -3.1.4 PLC基本功能與特點- 15 -3.2 西門子S7-300相關知識- 17 -3.2.1 西門子相關介紹 - 17 -3.2.2 S7-300介紹- 18 -第四章 S7-300工作環(huán)境- 22 -4.1 STEP7- 2

6、2 -4.1.1 編程軟件簡介- 22 -4.1.2 STEP7的項目結(jié)構(gòu)- 23 -4.1.3 使用STEP7的基本步驟- 24 -4.2 選擇編程語言- 24 -4.3 S7-300硬件組態(tài)設計- 29 -4.4 CAD圖的解釋- 45 -第1章 緒論1.1 背景隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,鋼管被廣泛應用于石油化工,鍋爐制造等行業(yè), 它們的普遍特點是常用于高溫、高壓等惡劣工況下,因此對鋼管的質(zhì)量提出了更 高的要求,根據(jù) API (American petroleum institute,美國石油組織) 標準要 求,各種不同品種和鋼級的油井管,必須能承受相應等級的壓力,于是,壓力試驗 成為鋼管生

7、產(chǎn)過程中必需的質(zhì)量檢測環(huán)節(jié),對鋼管質(zhì)量檢驗起著重要作用. 水壓 試驗機正是為檢驗鋼管的耐壓能力而設計制造的.水壓實驗機是一種利用油水 平衡控制對鋼管進行靜水壓試驗的機器.它一方面檢查鋼管是否有滲漏現(xiàn)象,另一方面可以消除鋼管在成型過程中產(chǎn)生的殘余內(nèi)應力.將鋼管充滿高壓水后在一定壓力范圍內(nèi)對其進行保壓,保證規(guī)定時間內(nèi)鋼管全長范圍內(nèi)均無泄漏,它是一個多方面為一體的復雜系統(tǒng),是集機械,電氣,液壓,傳感和自動控制為一體的復雜的機電液一體化設備。1.2 研究意義 水壓試驗機是鋼管生產(chǎn)線上必不可少的設備,因而水壓試驗機的工作效率 直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)率,因此提高水壓試驗機的生產(chǎn)率,對提高設備的檢驗能 力及產(chǎn)

8、品質(zhì)量具有重要意義,很好的研究水壓試驗機的系統(tǒng)更有利于逐步改進 提高現(xiàn)有設備的控制系統(tǒng),提高設備的自動化水平,進而提高生產(chǎn)力水平,創(chuàng) 造更多的經(jīng)濟效益.1.3 國內(nèi)外相關領域的研究現(xiàn)狀隨著高級鋼管市場的擴大,對高壓鋼管水壓試驗機的需求也日益增大.以前,我國油套管,輸送管主要生產(chǎn)企業(yè)使用的高壓水壓試驗機主要依賴進口,直到 1999 年西安重型機械研究所設計研發(fā)出第一套高壓鋼管水壓試驗機才改變了這種局面. 在不到 10 年的時間里,西安重型機械研究所根據(jù)用戶需求,開發(fā)設計了十多套不同規(guī)格,不同試驗壓力的高壓鋼管水壓試驗機.由于國產(chǎn)高壓鋼管水壓試驗機的起步較晚,其發(fā)展過程中尚存以下亟待解決的問題:

9、(1)制管生產(chǎn)線生產(chǎn)率的提高對高壓鋼管水壓試驗機提出了挑戰(zhàn).目前, 單頭高壓鋼管水壓試驗機的試壓最高頻次是 90 根/小時,而前道工序的生產(chǎn)率有時會更高,因此,開發(fā)高試壓頻次的高壓鋼管水壓試驗機是今后的一個目標. (2)開發(fā)新型的排氣端卡頭移動機構(gòu)以滿足鋼管長度變化時的試壓需要. 目前水壓試驗機排氣端卡頭移動用絲杠螺母機構(gòu),雖然定位準確,剛性好,但螺母磨損較嚴重,可以考慮用液壓伺服機構(gòu)來解決這一問題.(3)開發(fā)新型的大口徑鋼管密封結(jié)構(gòu). 隨著制管生產(chǎn)技術(shù)的提高,鋼管外徑不斷增大,需要試壓的管徑也相應增大,現(xiàn)在采用的徑向預壓緊組合密封是靠鋼管外徑密封的,鋼管外徑如果太大,此結(jié)構(gòu)就太笨重,不利于更

10、換卡頭,尋找一種新的密封方式是需要解決的問題. 目前國內(nèi)外鋼管水壓試驗機有很多種,但原理基本相似,國內(nèi)的水壓試驗機 在部分規(guī)格和某些部分的工藝上不如國外的水壓機, 例如目前我國無縫管軋制的規(guī)格僅到508mm,且較大規(guī)格(大于630mm)密封圈的制作工藝不過關,因此,我國還沒有直徑大于630mm,采用徑向密封的無縫鋼管水壓試驗機.近二十年來,國外水壓機發(fā)展很快,技術(shù)先進,但系統(tǒng)復雜,制造和運行成本很高.為了適應產(chǎn)品高質(zhì)量,高效率,降低能耗,減少公害,改善勞動條件,創(chuàng)建鍛造文明生產(chǎn)的 要求,在70年代中期,不少水壓機己經(jīng)實現(xiàn)通過計算機,一人對壓機與操作機進 行聯(lián)動控制.20世紀70年代以后,由于高

11、性能大流量油泵及其液壓元器件,PLC, 觸摸屏, 工控機和各種先進的測控元件等進入工業(yè)領域, 水壓機得到了長足進步. 從80年代初到現(xiàn)在其控制水平又有提高, 壓機機組自編程已完全進入工業(yè)性實用 階段,并且開始實現(xiàn)鋼管檢測流程的網(wǎng)絡管理及自動控制. 國內(nèi)外水壓試驗機的研究主要集中在原理與結(jié)構(gòu)探討,設備改造,組態(tài)系 統(tǒng)設計,控制系統(tǒng)和對水壓試驗機的整體運行狀態(tài)進行故障診斷以及預報潛在 故障等方面,都取得了很大的進展.例如采用絲堵和膠塞密封的石油油套管水壓試驗機,由于其密封壓力低,密封件使用壽命短,效率低,損傷螺紋等原因, 已不能滿足API標準的新要求.以前進口的水壓試驗機,因試驗壓力低,使用受到限

12、制. 近年來,新開發(fā)了多種水壓試驗機,不僅滿足 API標準的新要求,而且價格低,很受用戶歡迎.1.4 研究內(nèi)容水壓機是一種利用油水平衡控制對鋼管進行靜水壓試驗的機器.它主要有以下幾部分組成:鋼管傳送裝置,水路系統(tǒng),油路系統(tǒng)和控制系統(tǒng).鋼管傳送裝置負責鋼管的進出傳送,水路系統(tǒng)負責鋼管進行靜水壓試驗時向鋼管里充水打壓,油路系統(tǒng)負責鋼管靜水壓試驗時控制封頭實現(xiàn)管端油水壓力平衡,控制系統(tǒng)負責整個設備的自動運行控制和試驗數(shù)據(jù)的自動保存和歷史 數(shù)據(jù)的管理. 水壓試驗機的擬研制控制系統(tǒng)由硬件系統(tǒng),軟件系統(tǒng)組成. 1.硬件系統(tǒng)組成: 硬件系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)主要由上位機,下位機,人機接口,現(xiàn)場傳感器和可執(zhí)行元件組

13、成.上位機包括工程師站和操作員站,他們共用一臺電腦,上位機還作為數(shù)據(jù)服務器使用,存儲試驗數(shù)據(jù). 下位機由一臺西門子 S7-200PLC擔任,它負責對現(xiàn)場傳感器檢測到的信號傳送給上位機進行信號處理,同時它又把上位機的控制指令翻譯成執(zhí)行指令控制現(xiàn)場可執(zhí)行元件的動作,從而實現(xiàn)系統(tǒng)整體自動協(xié)調(diào)動作,完成鋼管的靜水壓試驗. 人機接口包括鍵盤,鼠標和操作臺.利用鍵盤,鼠標,通過電腦操作畫面完成參數(shù)傳遞和實時監(jiān)控顯示以及數(shù)據(jù)報表的打印等操作.操作臺完成外圍輔助設備的動作,包括鋼管傳送,油泵和水泵的起停,管端封頭的移動等. 現(xiàn)場傳感器有水壓傳感器和油壓傳感器,它們負責實時檢測水路系統(tǒng)和油路系統(tǒng)的壓力,將它們轉(zhuǎn)

14、換為電信號傳送到PLC,等待進一步處理. 可執(zhí)行元件包括電液比例閥,電磁換向閥,電機和信號指示燈,它們負責實現(xiàn)機械的各個具體動作和相關信號指示. 2.軟件系統(tǒng)組成: 2.軟件系統(tǒng)組成: 軟件系統(tǒng)組成 軟件系統(tǒng)包括: 監(jiān)控組態(tài)軟件, 歷史數(shù)據(jù)管理軟件, PLC運行開發(fā)軟件 STEP ( 7-Micro/WIN V5.4).本次設計中,我主要負責PLC控制部分.第二章 靜水壓試管裝置自動控制系統(tǒng)的工作原理及基本構(gòu)成2.1 靜水壓試管裝置自動控制系統(tǒng)工作原理水壓試驗機原理上的根據(jù)是油水平衡受力平衡公式: P 油 ×S 油 = P 水 ×S 水式中:P 水為水壓試驗壓力 MPa;

15、S 水為鋼管內(nèi)徑橫截面積平方毫米 ; P 油為水壓試驗工作油缸內(nèi)壓力 MPa ;S 油為水壓試驗機工作油缸橫截面積平方米. 圖2.1 水壓試驗機實驗工作原理圖送料機構(gòu): 主要作用是將工作臺上試壓完成的鋼管送入料框, 同時將料架上的待試鋼管送入臺面上的試驗位置,并使之定位. 送料機構(gòu)采用機械連動, 用電磁閥,限位開關控制停，啟, 它是一種間隔動作的機構(gòu). 夾緊機構(gòu): 主要作用是將送到試驗臺面上的鋼管夾緊, 目的是在試驗時使前后試驗頭能準確地插入鋼管, 試壓完成后又能順利地使鋼管撥出;此外還有使鋼管在試壓時不產(chǎn)生彎曲變形的作用.夾緊機構(gòu)的執(zhí)行裝置一般用氣缸來實現(xiàn). 前后試驗頭: 前后試驗頭是水壓試

16、驗機的關鍵裝置之一, 通過前后試驗頭向 鋼管供水,加壓,它和鋼管的兩個端頭之間應該有良好的密封, 一般供水和加壓 是通過前試驗頭進行的, 而后試驗頭則安裝排氣裝置. 前后試驗頭的驅(qū)動裝置一般采用液壓缸, 試壓時使前后試驗頭前進, 插入鋼管并密封; 試驗完畢后, 前后試驗頭退出, 鋼管和前后試驗頭脫開. 供水裝置:供水裝置主要由水泵和閥門組成, 為了避免水泵頻繁啟,停, 在 整個試壓期間都處于開動狀態(tài), 對鋼管的低壓供水在一個試壓周期內(nèi)只要開啟 和關閉有關的閥門就行了, 這種閥門一般有兩個, 一個是用來對試壓床身上待 試鋼管進行沖洗, 將鋼管內(nèi)的焊渣, 塵土及其它臟物沖洗干凈, 我們稱它為沖洗閥

17、, 另一個閥則用來對試壓鋼管預充以低壓水, 我們稱之為充水閥. 為了便于可靠地實現(xiàn)自動化, 沖洗閥和充水閥一般都用氣動執(zhí)行機構(gòu), 它們的啟閉用氣壓傳動來實現(xiàn). 排氣機構(gòu): 排氣機構(gòu)的主要作用是在鋼管預充水時將試壓鋼管內(nèi)的空氣排出, 它還有另外一個作用是在試壓完畢后將排氣閥打開使試壓管卸壓. 排氣機構(gòu)是安裝在后試驗頭上的一個排氣閥,它的執(zhí)行機構(gòu)也是一個氣缸, 在充水時將排氣閥打開, 進行排氣; 在增壓時關閉; 試壓完成后又打開, 使鋼管卸壓. 增壓裝置的作用是向試壓鋼管內(nèi)提供達到一定試驗壓力的高壓水.2.2 水壓試驗機控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成水壓試驗機的制控制系統(tǒng)由硬件系統(tǒng),軟件系統(tǒng)組成.2.3 硬件

18、系統(tǒng)組成 水壓機的結(jié)構(gòu)如下圖:圖 2.2 水壓機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在以往的控制系統(tǒng)中, 由于采用的繼電器和接觸器控制方式存在很多問題, 比如其控制元件體積大,在動作頻繁時,響應速度較低,尤其在水氣潮濕,塵埃較多的惡劣環(huán)境下工作時常發(fā)生電氣故障,對生產(chǎn)影響很大.因此這里采用一種PLC 的控制系統(tǒng). 幾十年來,繼電器控制系統(tǒng)為工業(yè)控制的發(fā)展起到了巨大的作用,而且目 前仍然在工業(yè)領域中大量地應用,然而其控制性能與自身的功能己無法滿足與 適應工業(yè)控制的要求和展,與PLC相比較,存在著質(zhì)的差別. 圖2.3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在硬件系統(tǒng)中上位機還作為數(shù)據(jù)服務器使用,存儲試驗數(shù)據(jù),下位機由一 臺西門子 S7-300 P

19、LC 擔任,它負責對現(xiàn)場傳感器檢測到的信號傳送給上位機進行信號處理,同時它又把上位機的控制指令翻譯成執(zhí)行指令控制現(xiàn)場可執(zhí)行元件的動作,從而實現(xiàn)系統(tǒng)整體自動協(xié)調(diào)動作,完成鋼管的靜水壓試驗.人機接口包括鍵盤,鼠標和操作臺.利用鍵盤,鼠標,通過電腦操作畫面完成參數(shù)傳遞和實時監(jiān)控顯示以及數(shù)據(jù)報表的打印等操作.操作臺完成外圍輔助設備的動作,包括鋼管傳送,油泵和水泵的起停,管端封頭的移動等.現(xiàn)場傳感器有水 壓傳感器和油壓傳感器,它們負責實時檢測水路系統(tǒng)和油路系統(tǒng)的壓力,將它們轉(zhuǎn)換為電信號傳送到PLC,等待進一步處理.可執(zhí)行元件包括電液比例閥, 電磁換向閥,電機和信號指示燈,它們負責實現(xiàn)機械的各個具體動作和

20、相關信號指示. 在硬件系統(tǒng)中,還包括有穩(wěn)壓系統(tǒng).為了滿足 API 標準對鋼管水壓試驗的要求,鋼管水壓試驗機在系統(tǒng)設計時必須考慮穩(wěn)壓問題,系統(tǒng)穩(wěn)壓性能的好壞是衡量鋼管水壓試驗機性能的重要指標.系統(tǒng)穩(wěn)壓性能的好壞是衡量鋼管水壓試驗機性能的重要指標.穩(wěn)壓系統(tǒng)主要分兩種: 允許補壓的穩(wěn)壓系統(tǒng). 1)允許補壓的穩(wěn)壓系統(tǒng).允許補壓的穩(wěn)壓系統(tǒng)的設計一般基于這樣的設計思路:由于系統(tǒng)泄漏無法避免,需采取補壓措施,但必須設法保證穩(wěn)壓時壓力波動在 API 標準規(guī)定的范圍內(nèi). 圖 2.4 允許補壓的穩(wěn)壓系統(tǒng)這種回路采取了補壓措施,增加了高壓蓄能罐,若無蓄能罐,穩(wěn)壓時高壓往復泵或增壓器一直處于工作狀態(tài);水閥6 ,7 不

21、僅在充水階段起排氣作用, 在穩(wěn)壓結(jié)束后還肩負著試管卸荷的作用.排氣過程要求迅速,所以水閥6 ,7 通徑較大,卸荷時系統(tǒng)處于高壓狀態(tài),這時要打開水閥6 ,7 的閥芯,勢必液壓系統(tǒng)控制壓力高,可以想象放氣閥體積相當龐大;水閥1 穩(wěn)壓時接通大容積高壓蓄能罐, 穩(wěn)壓時間到后要關閉,所以通徑也大,控制壓力高;水閥3 ,4 ,5 和徑向密封水路相連,徑向密封所需的流量較小,所以通經(jīng)也小.1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 水閥的結(jié)構(gòu)基本相同 ,這種閥中間部分為水腔, 兩側(cè)為控制腔. 上下控制活塞和水閥閥芯的同軸問題只能靠機加工來保證,加工誤差和實際使用時磨損產(chǎn)生的偏差難以消除,所以同軸度差,這是水閥閥

22、口關不住的主要原因;從控制腔的密封環(huán)境看,水中的污染物易損壞控制部分活塞桿處密封,進而損壞控制活塞密封圈,造成控制腔里的液壓油竄入水腔,系統(tǒng)里的水竄入控制油腔,這是鋼管水壓試驗機"吃油" 現(xiàn)象的根本原因,使維護難度增大,生產(chǎn)成本增高. 2)不采用任何方式補壓的穩(wěn)壓系統(tǒng).API 標準對穩(wěn)壓過程是否可以補壓沒不采用任何方式補壓的穩(wěn)壓系統(tǒng). 有明確規(guī)定,而在西氣東輸工程<1 016 mm ×14. 6 mm鋼管生產(chǎn)中,要求鋼管水壓試驗機在靜水壓試驗過程中不應采取任何方式進行補壓.為了滿足用戶的要求, 我公司對鋼管水壓試驗機穩(wěn)壓回路進行了改進. 這種改進是根據(jù)鋼管在

23、試壓過程中不同階段的特點,合理設計高性能水閥,使系統(tǒng)泄漏量減少到最低限度,從而實現(xiàn)不采取任何措施對系統(tǒng)進行補壓.不需補壓的穩(wěn)壓系統(tǒng)示意如圖3.2 ,現(xiàn)計對該系統(tǒng)做以分析. 圖2.5 不需補壓的穩(wěn)壓回路系統(tǒng)在低壓充水過程中,要求水閥6 ,7 能迅速排氣,所以要求通經(jīng)大.同時低壓充水時試管內(nèi)水壓較低,因而在這階段只需較低的控制壓力就能控制水閥 6 ,7 的開啟或關閉;在增壓,穩(wěn)壓階段,要求水閥6 ,7 能可靠關閉.保壓時間到后,試管卸壓時實際需要的水量很小,所以水閥5的通徑較小,因而所需的控制壓力也較低這種水閥設計時不宜利用試管內(nèi)高壓水密封閥口,原因是控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,閥芯若打不開可能釀成安全事

24、故. 為了安全,設計時應考慮在控制部分出現(xiàn)故障時,利用試管內(nèi)的高壓水自動抬起閥芯,卸掉高壓水.在增壓過程中水閥2 的作用是向徑向密封處接通高壓水,水閥3 的作用是卸去密封壓力.水閥4 的開 啟或關閉,接通或斷開密封蓄能器,雖然多數(shù)時間處于高壓狀態(tài),但水量均不大, 通徑小,可參考水閥5 的設計結(jié)構(gòu).水閥1 可借鑒先導式液壓閥的原理來設計, 避免直動式結(jié)構(gòu)體積龐大,控制壓力高的缺點.控制部分的驅(qū)動力只需克服試管 內(nèi)的高壓水作用在水閥1 導閥部分的力即可,導閥芯直徑較小,所以仍可選用活 塞直徑較小的雙作用標準油缸.主閥芯閥口設計成面接觸,同時利用試管內(nèi)的高 壓作用在主閥芯上部,這樣穩(wěn)壓階段閥口密封更

25、可靠.控制油缸和導閥部分采用 球接手連接,有利于保證主閥芯和閥體之間的同軸精度.水閥1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 靜密封選用O 型密封圈,動密封選用夾織物V 型組合密封圈,這樣在水質(zhì)較差的 情況下,也能使用較長時間. 2.2.2 軟件系統(tǒng)組成 軟件系統(tǒng)包括: 監(jiān)控組態(tài)軟件, 歷史數(shù)據(jù)管理軟件, PLC運行開發(fā)軟(STEP7 V5.5).本次設計中,我主要負責PLC控制部分. STEP7 V5.5 是基于 Windows 平臺的應用軟件.是 SIEMENS 公司專為 SIMATIC 系列 S7-300 研制開發(fā)的編程軟件, 它可以使用通用的個人計算機作為圖形編輯器.用于在線(聯(lián)機)或者

26、離線(脫機)開發(fā)用戶程序,并可在 線實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài). STEP7 V5.5 是基于 Windows 平臺的應用軟件.是 SIEMENS 公司專為 SIMATIC 系列 S7-300 研制開發(fā)的編程軟件, 它可以使用通用的個人計算機 作為圖形編輯器.用于在線(聯(lián)機)或者離線(脫機)開發(fā)用戶程序,并可在線實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài). STEP7 V5.5 編輯軟件的基本功能是在 Windows 平行編制用戶應用程序,它主要完成下列任務. 1.在離線(脫機)方式下創(chuàng)建,編輯和修改用戶程序.在離線方式下,計算機不直接與 PLC 聯(lián)系,可以實現(xiàn)對程序的編輯,編譯,調(diào)試利系統(tǒng)組態(tài),r由于沒有聯(lián)

27、機,所有的程序和參數(shù)都存儲在計算機的存儲器中. 2.在存線(聯(lián)機)方式下通過聯(lián)機通信的方式上裝和下裝用戶程序及組態(tài)數(shù)據(jù),編輯和修改用戶程序.可以直接對 PLC 做各種操作.3.在編輯程序過程中進行語法檢查.為避免用戶在編程過程中出現(xiàn)的一些語法錯誤和數(shù)據(jù)類型錯誤,要進行語法檢查.使用梯形圖編程時,存山現(xiàn)錯誤的地方自動加紅色波浪線.使用語句表編程時,在出現(xiàn)錯誤的語句行前自動畫上紅色義,且在錯誤處加上紅色波浪線. 4.提供對用戶程序進行文檔管理,加密處理等工具功能. 5.設置 PLC 的工作方式和運行參數(shù),進行運行監(jiān)控和強制操作等. STEP7 V5.5 的菜單條(含有8個主菜單選項)鈕中有8個主菜

28、單選項. 文件( File).用鼠標單擊(或?qū)目旖萱I操作)菜單條中的 File 選項,可出現(xiàn)一個下拉菜單,可分別選擇文件操作如新建,打開,關閉,保存文件,上裝和下裝用戶程序,打印預覽,頁面設置等操作. 編輯(Edit) .編輯(Edit)主菜單選項提供一般 Windows 平臺下的程序編輯工具.用鼠標單擊(或?qū)目旖萱I操作)菜單條中的 Edit 選項,可出現(xiàn)一個下拉菜單,可分別選擇剪切,復制,粘貼程序塊或數(shù)據(jù)塊的功能操作,以及 查找,替換,插入,刪除和快速光標定位的操作. 視圖(View).視圖(View)豐菜單選項用于設置 STEP7 的開發(fā)環(huán)境,打開和關閉其他輔助窗口(如引導窗口,指

29、令樹窗口,工具條按鈕 區(qū)) .用鼠標單擊(或?qū)目旖萱I操作)菜單條中的 View 選項,可出現(xiàn)一個下拉菜單,用戶可根據(jù)需要或喜好設置開發(fā)環(huán)境,執(zhí)行引導窗口區(qū)的選擇項, 選擇編群語言(LAD,STL 或 FBD)的程序編輯器,設置程序編輯器的風格,如 字體及功能框的大小. 可編程控制器(PLC).可編程控制器(PLC)選項用于進行與 PLC 聯(lián)機時的操作.用鼠標單擊(或?qū)目旖萱I操作)菜單條中的 PLC 選項,可出現(xiàn)一個下拉菜單,可用于選擇 PLC 的類型,PLC 的工作方式,查看 PLC 的信息,PLC 通信設置,清除用戶程序數(shù)據(jù),進行在線編譯,程序比較等功能. 調(diào)試(Debug) .調(diào)試

30、(Debug)選項用于聯(lián)機調(diào)試. 工具( Tools).在工具( Tools)主菜單選項中,可以調(diào)用復雜指令向?qū)?(包括 PID 指令,NETR/NETW 指令利 HSC 指令) ,安裝文本顯示器 TD200,設置用戶界面風格(如設置按鈕及按鈕樣式,添加菜單項) ,在選項子菜單中也可以設置程序編輯器的風格,如字體及功能框的大小. 窗口(Windows) .窗口( Windows)主菜單選項的功能足打開一個或多個窗口,并進行窗口之間的切換.可以選擇并設置多個窗口的排放形式(如水平, 垂直或?qū)盈B) . 幫助(Help) .利用幫助主菜單,可以非常方便地檢索各種相關的幫助信息(包括提供網(wǎng)上查詢功能)

31、 .在軟件操作過程中,可隨時按 F1 鍵,顯示在線幫助. 歷史數(shù)據(jù)管理軟件包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(Access 數(shù)據(jù)庫),數(shù)據(jù)報表查詢軟件(利用 VB 開發(fā)的可執(zhí)行文件),VB 開發(fā)系統(tǒng),它們負責歷史數(shù)據(jù)的報表查詢.第三章 關于PLC與西門子S7-300的介紹3.1 PLC相關知識3.1.1 PLC的定義PLC = Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或

32、生產(chǎn)過程。是工業(yè)控制的核心部分PLC = Programmable Logic Controller，可編程控制器，另外PLC還有以下幾個名稱：PLC = Power Line Communication，電力線通信，即我們俗稱的“電力線上網(wǎng)”。PLC = Public Limited Company，公共有限公司，股票上市公司。PLC = Power-line Carrier，輸電線載波，電力線載波，電源線車。PLC = Power Loading Control，動力負載控制。PLC = Preparative Layer Chromatography，制備層色譜法。PLC = Progr

33、amming Language Committee，程序設計語言委員會美。3.1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式 PLC 包括 CPU 板、I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 a） CPU 的構(gòu)成 CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存

34、入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路。 CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 在使用者看來，不必要詳細分析CPU 的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器

35、指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度，IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控 制規(guī)模。 b） I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O 模塊集成了PLC的I/O 電路，其輸入暫存器 反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊 相反。I/O 分為開關量輸入（DI），開關量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 常用的 I/O 分類如下：開關量：按電壓水平分，有 2

36、20VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。 除了上述通用 IO 外，還有特殊IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。c） 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。電源輸入類型有：交

37、流電源（220VAC 或 110VAC），直流電源（常用的為 24VDC）。 d） 底板或機架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。 3.1.3 PLC工作原理（a） PLC 的工作方式：采用循環(huán)掃描方式。在PLC處于運行狀態(tài)時，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。注意： 由于 PLC 是掃描工作過程，在程序執(zhí)行階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)映象寄存器的內(nèi)容也不會變化，要等到下一周期的輸入處理階段才能改變。循環(huán)掃描過程 如下： （b）

38、 工作過程：主要分為內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理幾個階段。 1） 內(nèi)部處理階段： 在此階段，PLC檢查 CPU 模塊的硬件是否正常，復位監(jiān)視定時器，以及完成一些 其它內(nèi)部工作。 2） 通信服務階段 在此階段，PLC 與一些智能模塊通信、響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當 PLC 處于停狀態(tài)時，只進行內(nèi)容處理和通信操作等內(nèi)容。3） 輸入處理輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對應的映象寄存器。在此輸入映象寄存器被刷新，接著進入程序的執(zhí)行階段。 4） 程序執(zhí)行 根據(jù) PLC 梯形圖程序掃描原則，按先左后右，先上后

39、下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。 若用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時，從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的 PLC 對應輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器的當前狀態(tài)。根據(jù)用戶程序進行邏輯運算，運算結(jié)果再存入有關器件寄存器中。5） 輸出處理 程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即元件映象寄存器中的 Y 寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅(qū)動外部負載。 （c） PLC 的運行方式： 1） 運行工作模式當處于運行工作模式時，PLC要進行從內(nèi)部處理、通信服務、

40、輸入處理、程序處理、輸出處理，然后按上述過程循環(huán)掃描工作。在運行模式下，PLC 通過反復執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能， 為了使 PLC 的輸出及時地響應隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是不斷地重復執(zhí)行，直至 PLC 停機或切換到 STOP 工作模式。 注： PLC的這種周而復始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。 2） 停止模式當處于停止工作模式時，PLC只進行內(nèi)部處理和通信服務等內(nèi)容。3.1.4 PLC基本功能與特點PLC 的功能非常豐富。 這主要與它具有豐富的處理信息的指令系統(tǒng)及存儲信息的內(nèi)部器件有關。 它的指令多達幾十條、幾百條，可進行各式各樣的邏輯問題的處理，

41、還可進行各種類型數(shù)據(jù)的運算。凡普通計算機能做到的，它也都可作到。它的內(nèi)部器件，即內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，種類繁多，容量宏大。I/O 繼電器，可以用以存儲入、出點信息的，少的幾十、幾百，多的可達幾千、幾萬，以至 10 幾萬。 這意味著它可進行這么多 I/O 點的入出信息變換， 進行這么大規(guī)模的控制。它的內(nèi)部種種繼電器，相當于中間繼電器，數(shù)量更多。內(nèi)存中一個位就可作為一個中間繼電器，它的計數(shù)器、定時器也很多，是繼電電路所望塵莫及的。小小的箱體或模塊，其內(nèi)部定時器、計數(shù)器可達成百、成千。這也是因為只要用內(nèi)存中的一個字，再加一些標志位，即可成為定時器、計數(shù)器，所以才那么多。 而且，這些內(nèi)部器件還可設置成丟

42、電保持的，或丟電不保持的，即上電后予以清零的。以滿足不同的使用要求。這些也是繼電器件所難以做到的。 它的數(shù)據(jù)存儲區(qū)還可用以存儲大量數(shù)據(jù)，幾百、幾千、幾萬字的信息都可以存，而且，掉電后還不丟失。 PLC 還有豐富的外部設備，可建立友好的人機界面，以進行信息交換。可送入程序，送入數(shù)據(jù)，可讀出程序，讀出數(shù)據(jù)。而且讀、寫時可在圖文并茂的畫面上進行。數(shù)據(jù)讀出后，可轉(zhuǎn)儲，可打印。數(shù)據(jù)送入可鍵入，可以讀卡入，等等。PLC還具有通訊接口，可與計算機鏈接或聯(lián)網(wǎng)，與計算機交換信息。自身也可聯(lián)網(wǎng)，以形成單機所不能有的更大的、地域更廣的控制系統(tǒng)。 PLC還有強大的自檢功能，可進行自診斷。其結(jié)果可自動記錄。這為它的維修

43、增加了透明度，提供了方便。 豐富的功能為PLC的廣泛應用提供了可能；同時，也為工業(yè)系統(tǒng)的自動化、 遠動化及其控制的智能化創(chuàng)造了條件。像PLC這樣集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒有的；更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無法比擬的。用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因為：首先PLC 控制邏輯的建立是程序,用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當然要方便得多，其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的模塊。而且，這些模塊是配套的，已實現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。種種控制系統(tǒng)所需的模塊，PLC 廠家 多有現(xiàn)貨供應，市場上即可購得。所以，硬件系統(tǒng)配置與建造也非常方便。正因如此，用可編

44、程序控制器才有這個"可"字。對軟件講，它的程序可編，也不難編。對硬件講，它的配置可變，而且也易于變。 具體地講，PLC有五個方面的方便： （1）配置方便：可接控制系統(tǒng)的需要確定要使用哪家的PLC，那種類型的， 用什么模塊，要多少模塊，確定后，到市場上定貨購買即可。 （2）安裝方便：PLC 硬件安裝簡單，組裝容易。外部接線有接線器，接線 簡單，而且一次接好后，更換模塊時，把接線器安裝到新模塊上即可，都不必再接線。內(nèi)部什么線都不要接，只要作些必要的 DIP 開關設定或軟件設定，以及編制好用戶程序就可工作。 （3）編程方便：PLC 內(nèi)部雖然沒有什么實際的繼電器、時間繼電器、計數(shù)

45、器，但它通過程序（軟件）與系統(tǒng)內(nèi)存，這些器件卻實實在在地存在著。其數(shù)量之多是繼電器控制系統(tǒng)難以想象的。即使是小型的PLC，內(nèi)部繼電器數(shù)都可以千計，時間繼電器、計數(shù)也以百計。而且，這些繼電器的接點可無限次地使用。 PLC內(nèi)部邏輯器件之多，用戶用起來已不感到有什么限制。唯一考慮的只是入出點。而這個內(nèi)部入出點即使用得再多，也無關緊要。大型 PLC的控制點數(shù)可達萬點3.2 西門子S7-300相關知識 3.2.1 西門子相關介紹 西門子股份公司（Siemens AG）總部位于柏林和慕尼黑的西門子集團公司是世界上最大的電氣工程和電子公司之一。公司成立以來，可持續(xù)性就一直是西門子公司的顯著特征。在西門子，可

46、持續(xù)性意味著長期的經(jīng)濟成功以及一個好的企業(yè)公民所應具備的環(huán)境意識和社會責任感。2005財年（截止于9月30日），公司在全球擁有大約461,000名雇員，實現(xiàn)銷售額754.45億歐元，凈收入30.58億歐元。其中80%的銷售額來自德國境外。西門子是一家大型國際公司，其業(yè)務遍及全球190多個國家，在全世界擁有大約600家工廠、研發(fā)中心和銷售辦事處。公司的業(yè)務主要集中于6大領域：信息和通訊、自動化和控制、電力、交通、醫(yī)療系統(tǒng)和照明。西門子的全球業(yè)務運營分別由13個業(yè)務集團負責，其中包括西門子財務服務有限公司和西門子房地資產(chǎn)管理集團。此外，西門子還擁有兩家合資企業(yè)。西門子在電氣工程和電子領域擁有完善的

47、業(yè)務組合。西門子的業(yè)務活動受到各種地區(qū)和行業(yè)因素的影響。除了國際性業(yè)務（如發(fā)電、輸配電、醫(yī)療系統(tǒng)和交通技術(shù)集團，這些業(yè)務一般擁有較長的業(yè)務周期）之外，其他領域的業(yè)務（如通信集團和歐司朗的消費品業(yè)務和自動化與驅(qū)動集團的資本品業(yè)務）易受短期商情趨勢和當時經(jīng)濟狀況的影響。良好的業(yè)務組合幫助西門子從容應對2005財年艱難商業(yè)環(huán)境帶來的嚴峻挑戰(zhàn)。 此外,西門子的業(yè)務領域還能充分體現(xiàn)未來發(fā)展的大趨勢。目前，西門子正在研發(fā)新的解決方案，以迎接未來來自衛(wèi)生、能源、水處理、通信、交通、安防、物流和自動化領域的挑戰(zhàn)。作為一家全球性公司，西門子充分發(fā)揮其多種業(yè)務組合的協(xié)力優(yōu)勢，以公司總體戰(zhàn)略為指針，架構(gòu)明確，職責分

48、明，積極為當?shù)貏?chuàng)造價值。公司的傳統(tǒng)優(yōu)勢在于其創(chuàng)新能力、客戶為本、全球性業(yè)務以及財務實力。西門子的業(yè)務活動主要集中在全球電氣市場，該市場2005年的市場總量達26,900億歐元。隨著目前世界經(jīng)濟的降溫，預計2006年全球電氣、電子市場的增幅將略有下降。但以其近7.5%的增速，該市場仍將保持其長期增長勢頭。對于一家電氣工程和電子領域的世界級公司而言，創(chuàng)新是其首要工作。2005年，為了保持技術(shù)的領先，公司在研發(fā)領域投資52億歐元。2004財年，西門子的研發(fā)人員共實現(xiàn)了約8,800項發(fā)明，比上一年度增長了7%， 其中三分之二申請了專利。在專利領域，西門子在德國高居榜首，在歐洲名列第二，在美國則躋身十強

49、行列。在西門子近47,000名研發(fā)人員中，大多數(shù)從事軟件項目的開發(fā)，這使得西門子成為世界上最大的軟件研發(fā)機構(gòu)之一。西門子還致力于不斷增加其服務、解決方案和系統(tǒng)的種類，以進一步完善其產(chǎn)品組合。3.2.2 S7-300介紹 S7-300是模塊化中小型PLC系統(tǒng)，它滿足中等性能要求的應用，模塊化武排風扇結(jié)構(gòu),，易于實現(xiàn)分布。易于用戶掌握等特點，使用S7-300成為各種從小規(guī)模到中等性能要求任務的方便有經(jīng)濟的解決方案。SIMATIC S7-300應用領域包括：專業(yè)機床，紡織機械，包裝機械，通用機械工程應用，控制系統(tǒng)，機床，樓宇自動化，電器制造工業(yè)及其相關產(chǎn)業(yè)S7-300機構(gòu) 系統(tǒng)組成： 中央處理單元

50、(CPU) 各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。 信號模塊 (SM) 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出 通訊處理器 (CP) 用于連接網(wǎng)絡和點對點連接 功能模塊 (FM) 用于高速計數(shù)，定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)控制) 和閉環(huán)控制功能 SIMATIC S7-300的大量功能支持和幫助用戶進行編程、啟動和維護 高速的指令處理 0.60.1ms的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內(nèi)開辟了全新的應用領域。 浮點數(shù)運算 用此功能可以有效地實現(xiàn)更為復雜的算術(shù)運算 方便用戶的參數(shù)賦值 一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模

51、塊進行參數(shù)賦值，這樣就節(jié)省了入門和培訓的費用。 人機界面 (HMI) 方便的人機界面服務已經(jīng)集成在S7-300 操作系統(tǒng)內(nèi)。因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMI)從S7-300中要求數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送。 診斷功能 CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件 (例如：超時，模塊更換，等等)。 口令保護 多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復制和修改。 操作方式選擇開關 操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。

52、這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。 S7300硬件說明 S7300主要支持的硬件有：（1）電源（PS）電源模塊提供了機架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號機架的位置。（2）中央處理器（CPU）CPU存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的MPI總線處理編程設備和PC、模塊、其它站點之間的通訊，并可以為進行DP主站或從站操作裝配一個集成的DP接口。置于2號機架。（3）接口模塊（IM）接口模塊將各個機架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機架擴展或PROFIBUSDP連接。置于3號機架，沒有接口模塊時，機架位置為空。（4）信號模塊（SM）通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出

53、設備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號，還可用于進行連接，如傳感器和啟動器的連接。（5）功能模塊（FM）用于進行復雜的、重要的但獨立于CPU的過程，如：計算、位置控制和閉環(huán)控制。（6）通訊處理器（CP）模塊化的通訊處理器通過連接各個SIMATIC站點，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點對點連接等。后三個模塊在機架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動分配模塊的地址。需要說明的是，每個機架最多只能安裝8個信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務超過了8個，則可以擴展機架（每個帶CPU的中央機架可以擴展3個機架）。第四章 S7-300工作環(huán)境4.1 STEP74.1.1 編程軟件簡介STEP7 是

54、用于對 SIMATIC 可編程邏輯控制器進行組態(tài)和編程的標準軟件包。它是SIMATIC 工業(yè)軟件的一部份。STEP7 標準軟件包有下列版本：STEP7 Micro/DOS和STEP7 Micro/Win，用于 SIMATIC S7-200 上的簡化單機應 用程序。STEP7 ，應用在SIMATIC S7-300/S7-400 ，SIMATIC M7-300/M7-400以及SIMATIC C7 上它具有更廣泛的功能。4.1.2 STEP7的項目結(jié)構(gòu)在STEP7中，一個自動化系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)以項目（Project）的形式來進行組織和管理。一個項目包含了以下的三類數(shù)據(jù)。1、硬件結(jié)構(gòu)的組態(tài)數(shù)據(jù)及模塊參

55、數(shù)2、通信網(wǎng)絡的組態(tài)數(shù)據(jù)3、可編程模塊的程序上述數(shù)據(jù)都以對象的形式存儲，STEP7采用目錄式的層次結(jié)構(gòu)管理項目中的所有對象。對象從上到下有三個層次：第一層：項目；第二層：通訊子網(wǎng)、PLC站或S7程序；第三層：第二層下面的具體對象，視第二層定。4.1.3 使用STEP7的基本步驟4.2 選擇編程語言STEP 7 的基本程序編輯器支持下列三種標準的編程語言： LAD (梯形邏輯圖)：以電路圖表示為基礎。電路圖的元件，例如常開觸點和常閉觸點， 相互組合，從而構(gòu)成程序段。邏輯塊的代碼段表示一個或多個程序段。 FBD (功能塊圖)： 以布爾代數(shù)中眾所周知的圖形邏輯符號為基礎。也可以通過邏輯框的 組合直接

56、顯示諸如熟悉函數(shù)的復雜功能。 STL (語句表)：基于文本的編程語言，具有一種類似機器代碼的結(jié)構(gòu)。每個語句代表 CPU的一種程序處理操作。多個語句鏈接在一起就構(gòu)成了程序段。這一部分向你展示了如何選擇和修改編程語言。 除這些基本的選項外， 西門子還提供了很多在STEP 7 下的附加編程語言來滿足您進一步開發(fā)的需要。用STEP7組態(tài)硬件的基本原理組態(tài)硬件介紹術(shù)語“組態(tài)”指的是在站窗口中對機架、模塊、分布式 I/O(DP)機架、以及接口子模塊等進行排列。使用組態(tài)表表示機架，就像實際的機架一樣，可在其中插入特定數(shù)目的模塊。在組態(tài)表中，STEP7自動給每個模塊分配一個地址。如果站中的CPU可自由尋址 (

57、意思是可為模塊的每個通道自由分配一個地址，而與其插槽無關)，那么，您可改變站中模塊的地址。您可將您的組態(tài)任意多次復制給其它STEP7項目，并進行必要的修改，然后將其下載到一個或多個現(xiàn)有的設備中去。在可編程控制器啟動時，CPU將比較STEP7中創(chuàng)建的預置組態(tài)與設備的實際組態(tài)。從而可立即識別出它們之間的任何差異，并報告分配參數(shù)。術(shù)語“分配參數(shù)”含義如下：為本地組態(tài)中和網(wǎng)絡中的可編程模塊設置屬性。例如：CPU 是一個可編程模塊。其監(jiān)視狗時間就是您可設置的一個參數(shù)。 對主站系統(tǒng)(PROFIBUS)的總線參數(shù)、主站與從站參數(shù)進行設置參數(shù)將下載給 CPU 并由 CPU 傳送給各自的模塊。可方便地對模塊進行替換， 因為在啟動期間，自動將使用 STEP7所設置的參數(shù)下載給新的模塊。何時“組態(tài)硬件”？S7可編程控制器和模塊的屬性均可預先設置為缺省值，這樣，在許多情況下，您都不需要對