PLC硬件及軟件編程技術演示文稿目前一頁\總數七十七頁\編于十五點優選PLC硬件及軟件編程技術ppt目前二頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司3

培訓內容SIMATIC綜述產品介紹

STEP7軟件安裝

STEP7硬件組態

STEP7軟件編程

STEP7常用功能塊介紹目前三頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司4

SIMATIC綜述SIMATIC控制器SIMATICPGSIMATICPC7894561230.DEFABCINSDELSHIFTHELPESCENTERACKSIMATIC

OP17SHIFTHELPK1K5K6K7K8K2K3K4K9K10K11K12K13K14K15K16SIMATICHMIASIFMSVSIMATICDPSIMATICNETPROFIBUS-DP工業以太網PROFIBUS

MPI-網絡SIMATICNET目前四頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司5

產品介紹SIMATICS7可編程控制器系列產品包括微型PLC(S7-200)系列、較低性能系列(S7-300)和中/高性能系列(S7-400)。目前五頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司6S7-200：概述EM221DI8xDC24VI.0I.1I.2I.3I.4I.5I.6I.7目前六頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司7S7-200：概述特性:

針對低性能要求的模塊化小控制系統,

不同檔次的CPU,

可選擇不同類型的擴展模塊, 7個模塊的擴展能力,

模塊中集成背板總線,

網絡連接 -RS485通訊接口或-PROFIBUS,

通過編程器PG訪問所有的模塊,

無插槽限制,

公共軟件,

帶有電源，CPU和I/O的一體化單元設備,

帶有集成功能的“微型PLC”.目前七頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司8S7-200：參數目前八頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司9EMEMCP242-2CPS7-200：模塊目前九頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司10S7-200：模塊擴展模塊(EM)

?數字量輸入模塊：

-24VDC-120/230VAC ?數字量輸出模塊：

-24VDC-繼電器

?模擬量輸入模塊：

-電壓

-電流

-電阻

-熱電偶

?模擬量輸出模塊：

- 電壓-電流通訊

CP242-2可以把S7-200作為主站連接到

AS-接口（傳感器和執行器接口），

處理器(CP)

通過AS-接口的從站可以控制多達248個設備。這樣可以顯著地擴展S7-200

的輸入和輸出點數。

目前十頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司11電位器輸出輸入本機DI/DO狀態指示

PPI連接模式選擇器存儲器卡

狀態指示S7-200：CPU設計目前十一頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司12S7-200：CPU設計模式選擇器

用于手動選擇操作模式：

STOP=停機模式；不執行程序。

TERM=運行程序，可以通過編程器進行讀/寫。

RUN=運行程序，通過編程器僅能進行讀操作。狀態指示器

SF=系統錯誤；CPU內部錯誤 RUN=運行模式；綠燈

STOP=停機模式；黃燈

DP=分布式I/O(僅對CPU215)存儲器卡

存儲器卡的插槽。存儲器卡用來在沒有供電的情況下不需要電池就可以保存用戶程序。

PPI連接

編程設備、文本顯示器或其他的

CPU通過這里連接。目前十二頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司13S7-300:概述目前十三頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司14目前十四頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司15目前十五頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司16目前十六頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司17目前十七頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司18S7-300：模塊信號模塊(SM)

?數字量輸入模塊：24VDC，120/230VAC

?數字量輸出模塊： 24VDC，繼電器

?模擬量輸入模塊：

電壓，電流，

電阻，熱電偶

?模擬量輸出模塊：

電壓，電流

接口模塊(IM) IM360/IM361和IM365可以用來進行多層組態，它們把總線從一層傳到另一層。占位模塊(DM)

DM370占位模塊為沒有設置參數的信號模塊保留一個插槽。它也可以用來為以后安裝的接口模塊保留一個插槽。功能模塊(FM)

-計數

-定位

-閉環控制通訊處理器(CP)

-點到點連接

-PROFIBUS

-工業以太網目前十八頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司19CPU314SIEMENSSFBATFDC5VFRCERUNSTOPRUN-PRUNSTOPMRESSIMATICS7-300BatterieMPICPU315-2DPSIEMENSRUN-PRUNSTOPMRESSIMATICS7-300BatterieDPSFBATFDC5VFRCERUNSTOPMPISFDPBUSFS7-300:CPU設計目前十九頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司20S7-300:CPU設計模式選擇器

MRES=模塊復位功能

STOP=停止模式：程序不執行

RUN=程序執行，編程器只讀操作

RUN-P=程序執行，編程器讀寫操作狀態指示器

SF=組錯誤：CPU內部錯誤或帶診斷功能模塊錯誤 BATF=電池故障：電池不足或不存在

DC5V= 內部5VDC電壓指示

FRCE=FORCE：指示至少有一個輸入或輸出被強制

RUN=當CPU啟動時閃爍，在運行模式下常亮

STOP=在停止模式下常亮；有存儲器復位請求時慢速閃爍；正在執行存儲器復位時快速閃爍；由于存儲器卡插入需要存儲器復位時慢速閃爍目前二十頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司21S7-300:CPU設計存儲器卡

為存儲器卡提供一個插槽。當發生斷電時利用存儲器卡可以不需要電池就可以保存程序。

電池盒

在前蓋下有一個裝鋰電池的空間，當出現斷電時鋰電池用來保存RAM中的內容。

MPI連接

用MPI接口連接到編程設備或其它設備

DP接口

分布式

I/O直接連接到CPU的接口。目前二十一頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司22S7-400:概述目前二十二頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司23S7-400:概述特性

?用于中等到高級性能要求的強大的PLC，

?不同檔次的CPU，

?可以選擇不同的模塊，

?可以擴展多達300個模塊，

?背板總線集成在模塊內，

?可以聯網 -多點接口(MPI)， -PROFIBUS -工業以太網，

?通過中央編程器連接到所有的模塊，

?沒有插槽限制，

?借助于“HWConfig”工具可以進行組態和設置參數，

?多處理器計算(在中央機架上可以使用多達4個CPU)。目前二十三頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司24S7-400:CPU

技術參數（1）目前二十四頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司25S7-400:CPU

技術參數（1）CPU型號 眾多可選的CPU型號可以滿足用戶系統對執行時間、工作存儲器大小和程序塊的數目的不同要求。另外，CPU413-2/414-2CPU具有系統集成的PROFIBUS-DP接口(主機)，它滿足以下的技術規范。使用DP進行通訊

CPU413-2/414-2 CPU416-2波特率：9.6K位/秒---12M位/秒 9.6K位/秒---12M位/秒最大節點數：64 96

多主機能力：具有 具有

用戶數據：4K字節8K字節每個S7-400CPU帶有一個并行的I/O總線，其處理速度為1.5微秒/字節(P-總線)可以對I/O進行高速存取，CPU還帶有一個串行通訊總線，其速度為10.5M波特率，用于通過MPI接口和支持MPI協議的設備進行數據交換。另外，CPU、FM、和CP之間的數據傳遞也可以采用特殊的系統功能塊（SFB）和通訊功能塊（CFB）實現。目前二十五頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司26S7-400:CPU技術參數（2）組織塊主循環掃描日期時間中斷時間延時中斷看門狗中斷硬件中斷多處理器中斷啟動故障,異步故障,同步局部數據區

塊的最大長度

塊的最大嵌套深度MPI和K總線上在線激活的最大節點數

MPI和K總線上最大節點數

每個GD組的數據大小

CPU414-1OB1OB10-13OB20-23OB32-35OB40-43OB60OB100,101OB80-87OB121,1228KB64KB1632

32

64ByteCPU416-1/-2DP/-2DPOB1OB10-17OB20-23OB30-38OB40-47OB60OB100,101OB80-87OB121,12216KB64KB1664

32

64ByteCPU414-2OB1OB10-13OB20-23OB32-35OB40-43OB60OB100,101OB80-87OB121,1228KB64KB1632

32

64ByteCPU412-1OB1OB10,11OB20,21OB32,35OB40,41OB60OB100,101OB80-87OB121,1224KB64KB168

32

32ByteCPU413-1OB1OB10,11OB20,21OB32,35OB40,41OB60OB100,101OB80-87OB121,1224KB64KB1616

32

32ByteCPU413-2OB1OB10,11OB20,21OB32,35OB40,41OB60OB100,101OB80-87OB121,1224KB64KB1616

32

32Byte目前二十六頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司27S7-400:CPU技術參數（2）硬件中斷如果有來自支持硬件中斷的I/O模塊的中斷發生，系統就執行相應的硬件中斷OB塊。對于S7-400是OB40~OB47。同步故障中斷一旦操作系統檢查到執行程序存在錯誤，例如,非正確的操作，操作系統把此錯誤保存到I堆棧，然后啟動同步故障OB塊：OB121和OB122(和中斷組織塊具有相同的優先級)。用戶在此OB級可以操作累加器（ACCU）和寄存器，可以修改和訪問它們。一旦OB121（編程錯誤）和OB122（尋址錯誤）處理結束，用戶程序接著從中斷位置處執行。異步故障中斷

(OB80,OB81,OB82,OB83,OB84,OB85,OB86,OB87)如果操作系統檢查到不是由用戶程序造成的運行時間錯誤，就執行相應的OB塊。例如，一旦循環掃描超時，就執行OB80。目前二十七頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司28S7-400:CPU技術參數（2）局部數據局部數據是S7-CPU操作系統可以使用的存儲器區。此區的大小依賴于CPU的型號。對于S7-400CPU可以對每個執行級（OB級）可以規定局部數據區的大小。局部數據=所謂的暫時存儲器。它們應該通過符號進行訪問，由操作系統來組織局部數據。例如，裝入暫態變量=局部變量，局部變量保存在局部數據存儲器中。

L#局部變量

如果一級的局部變量區使用完，操作系統轉換到停機狀態。在診斷緩沖區中，可以查看局部堆棧溢出信息。塊長度 用戶應保證所有塊的最大長度為64K字節。在整個塊范圍內允許跳轉。目前二十八頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司29S7-400:模塊

PSCPUSM:DISM:DOSM:AISM:AOCPFMSMIM目前二十九頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司30S7-400:模塊信號模塊(SM)

?數字量輸入模塊：24VDC，120/230VAC

?數字量輸出模塊：24VDC，繼電器

?模擬量輸入模塊：電壓、電流、電阻、熱電偶

?模擬量輸出模塊：

電壓、電流接口模塊(IM) IM460、IM461、IM463和IM467接口模塊提供不同機架之間的連接：

?UR1(通用機架)插18個模塊

?UR2(通用機架)插9個模塊

?ER1(擴展機架)插18個模塊

?ER2(擴展機架)插9模塊.功能模塊(FM)

?計數

?定位

?閉環控制通訊處理器(CP) ?點到點連接

?PROFIBUS

?工業以太網

目前三十頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司31啟動模式開關模式選擇器例如：CPU412-1例如：CPU416-2DPS7-400:CPU設計（1）目前三十一頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司32S7-400:CPU設計（1）模式選擇器

MRES=模塊復位

STOP=停止模式，不執行程序且輸出禁止(“OD”模式=輸出禁止)

RUN=程序執行，編程器只讀訪問

RUN-P=程序執行，編程器讀寫訪問

啟動類型開關

CRST=當利用模式選擇器STOP/RUN

啟動

CPU時，執行一個全啟動（冷啟動）

WRST=當利用模式選擇器STOP/RUN

啟動

CPU時，執行一個啟動（熱啟動）

通過狀態指示燈LED，CPU要求一個啟動類型(用

CRST/WRST開關選擇)目前三十二頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司33S7-400:CPU設計（2）CPU故障指示

LED存儲器卡插槽MPI接口外部電池DP接口故障指示LED

DP接口目前三十三頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司34S7-400:CPU設計（2）EXT-BATT 外部的電池電源(當更換電源時，該DC5~15V電池電源給RAM提供備用電源)MPI連接

通過MPI接口連接到編程器或其它設備DP接口 413-2DP、414-2DP、416-2DP和417-2DPCPU帶有直接連接分布式I/O的集成

DP接口。存儲器卡插槽

在S7-400CPU上，根據需要可以插入一個RAM或快閃EPROM卡作為外部裝載存儲器：

?RAM卡的容量有：

64K字節，256K字節，1M字節，2M字節

RAM卡的內容利用CPU模塊上的電池保持

?快閃

EPROM卡的容量有：

64K字節，256K字節，1M字節，2M字節，4M字節，8M字節，16M字節

這些內容備份到集成的EEPROM目前三十四頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司35編程設備

PG720PG740PG760目前三十五頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司36

硬件/軟件

要求

? 處理器 80486或更高，推薦Pentium? 硬盤(自由空間) 最小300MB(對

Windows、交換文件、STEP7、 項目)? RAM

>=32MB,推薦64MB? 接口

CP5611或

MPI卡或

PC-適配器

存儲器卡編程適配器? 鼠標 要? 操作系統 Windows95/98/NTSTEP7軟件安裝

安裝STEP7軟件對PG/PC的要求目前三十六頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司37STEP7軟件安裝

詳細安裝步驟

1.安裝STEP72.安裝授權目前三十七頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司38STEP7硬件組態生成STEP7項目的過程新建一個項目組態硬件生成程序下載調試程序目前三十八頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司39STEP7硬件組態新建一個STEP7項目目前三十九頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司40STEP7硬件組態新建一個STEP項目目前四十頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司41STEP7硬件組態硬件組態過程目前四十一頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司42STEP7硬件組態

硬件組態時，應該按照下面的基本順序進行

-機架

-電源

-CPU-輸入/輸出模塊目前四十二頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司43STEP7硬件組態

組態過程中，需要組態DP網絡，定義網絡的名稱、地址、操作模式目前四十三頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司44STEP7硬件組態目前四十四頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司45STEP7硬件組態

完成DP網絡的組太后，就要組態ET200M等從站，并且設置從站的DP地址等參數目前四十五頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司46STEP7硬件組態

然后，就要組態系統的輸入/輸出模塊目前四十六頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司47STEP7硬件組態

在組態AI模塊時，需要在它的屬性對話框中，為每個通道定義信號類型。目前四十七頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司48STEP7硬件組態完成系統的硬件組態后，即可保存->編譯，下載硬件。目前四十八頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司49STEP7硬件組態

在組態AI模塊時，需要在它的屬性對話框中，為每個通道定義信號類型。目前四十九頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司50STEP7硬件組態PG/PC接口是PG/PC和PLC之間進行通訊連接的接口。PG/PC支持多種類型的接口，每種接口都需要進行相應的參數設置（因此，要實現PG/PC和PLC設備之間的通訊連接，必須正確地設置PG/PC接口。目前五十頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司51STEP7硬件組態目前五十一頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司52STEP7軟件編程在STEP7軟件中主要有以下幾種類型的塊：組織塊：OB（OrganizationBlock）功能：FC（Function）功能塊：FB（FunctionBlock）系統功能：SFC（SystemFunction）系統功能塊：SFB（SystemFunctionBlock）背景數據塊：DB（InstanceDataBlock）共享數據塊：DB（ShareDataBlock）目前五十二頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司53

在CPU中，用戶程序由啟動程序、主程序和各種中斷響應程序等不同的程序模塊構成，這些模塊在S7中的實現形式就是OB(組織塊)。包括：啟動組織塊循環執行的程序組織塊定期執行的程序組織塊事件驅動執行的程序組織塊STEP7軟件編程目前五十三頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司54STEP7軟件編程FC和FB都是用戶自己編寫的程序塊，用戶可以將具有相同控制過程的程序編寫在FC或FB中，然后在主程序OB1或其他程序塊中（包括組織塊和功能、功能塊）調用FC或FB。FC或FB相當于子程序的功能，都可以定義自己的參數目前五十四頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司55STEP7軟件編程SFC和SFB是預先編好的可供用戶調用的程序塊，它們已經固化在S7PLC的CPU中，其功能和參數已經確定。一臺PLC具有哪些SFC和SFB功能，是由CPU型號決定的。通常SFC和SFB提供一些系統級的功能調用，如通訊功能、高速處理功能等。注意：在調用SFB時，需要用戶指定其背景數據塊（CPU中不包含其背景數據塊），并確定將背景數據塊下載到PLC中。目前五十五頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司56STEP7軟件編程背景DB是和某個FB或SFB相關聯，其內部數據的結構與其對應的FB或SFB的變量聲明表一致。共享DB的主要目的是為用戶程序提供一個可保存的數據區，它的數據結構和大小并不依賴于特定的程序塊，而是用戶自己定義。需要說明的是，背景DB和共享DB沒有本質的區別，它們的數據可以被任何一個程序塊讀寫。目前五十六頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司57

該工具集成了梯形邏輯圖LAD（LadderLogic）、語句表STL（StatementList）、功能塊圖FBD（FunctionBlockDiagram）三種語言的編輯、編譯和調試功能。

STEP7程序編輯器的界面主要由編程元素窗口、變量聲明窗口、代碼窗口、信息窗口等構成。

STEP7軟件編程目前五十七頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司58STEP7軟件編程目前五十八頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司59STEP7軟件編程LAD(梯形圖)和電路圖很類似，采用觸點和線圈等符號。目前五十九頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司60STEP7軟件編程目前六十頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司61STEP7軟件編程STL(語句表)包含豐富的STEP7指令，采用文本編程的形式。目前六十一頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司62STEP7軟件編程FBD(功能塊)使用不同的功能盒，盒中的符號表示功能。目前六十二頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司63STEP7軟件編程用戶使用LADSTEP7的程序代碼可以劃分為多個程序段，劃分程序段可以讓編程的思路和程序結構都更加清晰。一般來說，每一段程序都完成一個相對完整的功能。程序編輯器的代碼窗口包含程序塊的標題、塊注釋和各程序段，每個程序段中又包含段標題、段注釋和該段內的程序代碼。目前六十三頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司64STEP7軟件編程目前六十四頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司65STEP7軟件編程在用任何一種編程語言進行編程時，可以使用的指令、可供調用的用戶功能和功能塊、系統功能和功能塊、庫功能等都是編程元素。編程元素窗口根據當前使用的編程語言自動顯示相應的編程元素，用戶通過簡單的鼠標拖拽或者雙擊操作就可以在程序中加入這些編程元素。目前六十五頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司66STEP7軟件編程目前六十六頁\總數七十七頁\編于十五點2023/5/18北京天華博實電氣技術有限公司67STEP7軟件編程在STEP7中，有兩類符號：全局符號和局部符號。

-全局符號是在整個用戶程序范圍