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西门子S7-300编程指南:STEP 7软件使用详解
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更新于2024-07-21
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"西门子S7-300编程手册是一份详细指导如何使用STEP 7软件进行编程的手册,适用于使用西门子SIMATIC S7自动化系统的人员。手册涵盖了从安装软件到创建和调试程序的全过程,同时提供了实例帮助读者熟悉编程步骤。内容包括安装、自动化概念、程序结构设计、启动和操作、项目建立与编辑、版本兼容性处理、符号定义、块和库创建、逻辑与数据块编程、参数分配、STL源文件创建、数据引用显示、块属性设置、消息组态、变量控制与监视、在线连接、下载上传、调试方法、模拟测试、诊断、打印归档以及M7可编程控制系统等。此外,手册还提供了提示和技巧,以及重要的安全指南,强调了不同等级的安全注意事项。"
西门子S7-300编程手册详细介绍了STEP 7软件的使用,首先,手册引导用户进行软件安装,确保用户具备正确使用环境。接着,它阐述了自动化的基本概念,帮助用户理解S7-300系统的工作原理。在程序设计部分,手册讲解了如何构建合理的程序结构,这对于编写高效、易维护的代码至关重要。
手册深入到实际操作,教导用户如何创建和编辑项目,处理不同版本的STEP7兼容性问题,以便于在不同环境下工作。在编程方面,用户会学习如何定义符号以提高代码可读性,创建各种类型的块(如逻辑块和数据块),并为数据块分配参数,确保程序能够正确运行。此外,手册还介绍了使用结构文本(STL)进行编程,这是S7系列中的一种高级编程语言。
为了帮助用户理解和调试程序,手册提供了在线连接和CPU设置的步骤,使用户能实时监控和控制变量。下载和上传功能则允许用户将程序从电脑传输到PLC,或者从PLC中提取程序以进行分析和备份。调试部分包含了使用编程状态测试和模拟程序进行测试的方法,这对于找出和修复错误非常有用。
手册还特别强调了诊断和故障排除,这对于保持系统稳定运行至关重要。同时,提供了关于M7可编程控制系统的信息,扩展了用户的应用范围。最后,附录部分包含了索引和其他辅助信息,方便用户快速查找所需内容。
安全指南部分提醒用户在操作过程中必须遵循的安全注意事项,以防止可能发生的人员伤害和设备损坏。这些警告和须知旨在确保用户在执行任务时能够遵循最佳实践,保证人身安全和设备安全。
目录
使用 STEP 7 V5.3 编程
xvi A5E00446499
19.4 在可编程控制器上删除.................................................................................. 19-16
19.4.1 删除装载/工作存储器,并复位 CPU .............................................................19-16
19.4.2 在可编程控制器上删除 S7 块........................................................................19-17
19.5 压缩用户存储器(RAM) .................................................................................. 19-17
19.5.1 用户存储器(RAM)中的间隔...........................................................................19-17
19.5.2 压缩 S7 CPU 的存储内容..............................................................................19-18
20 调试 20-1
20.1 关于使用变量表进行测试的说明 ..................................................................... 20-1
20.2 使用变量表进行监视和修改时的基本步骤....................................................... 20-2
20.3 编辑并保存变量表 ........................................................................................... 20-2
20.3.1 创建并打开变量表........................................................................................... 20-2
20.3.2 复制/移动变量表..............................................................................................20-3
20.3.3 保存变量表......................................................................................................20-3
20.4 在变量表中输入变量 ....................................................................................... 20-3
20.4.1 在变量表中插入地址或符号 ............................................................................20-3
20.4.2 在变量表中插入连续地址范围.........................................................................20-5
20.4.3 插入修改值......................................................................................................20-6
20.4.4 输入定时器上限...............................................................................................20-6
20.4.5 输入计数器上限...............................................................................................20-7
20.4.6 插入注释行......................................................................................................20-8
20.4.7 实例.................................................................................................................20-8
20.4.7.1 在变量表中输入地址的实例 ............................................................................20-8
20.4.7.2 输入连续地址范围的实例 ................................................................................ 20-9
20.4.7.3 输入修改和强制值的实例 ................................................................................ 20-9
20.5 建立到 CPU 的连接....................................................................................... 20-11
20.5.1 建立到 CPU 的连接.......................................................................................20-11
20.6 监视变量 ....................................................................................................... 20-12
20.6.1 监视变量简介 ................................................................................................ 20-12
20.6.2 定义用于监视变量的触发器 ..........................................................................20-12
20.7 修改变量 ....................................................................................................... 20-14
20.7.1 关于对变量进行修改的说明 ..........................................................................20-14
20.7.2 定义用于修改变量的触发器 ..........................................................................20-14
20.8 强制变量 ....................................................................................................... 20-16
20.8.1 在强制变量时的安全措施 ..............................................................................20-16
20.8.2 关于对变量进行强制的说明 ..........................................................................20-17
20.8.3 强制变量和修改变量之间的差别 ...................................................................20-19
21 使用编程状态测试 21-1
21.1 程序状态显示 .................................................................................................. 21-1
21.2 单步模式/断点测试须知................................................................................... 21-3
21.3 HOLD 模式须知 .............................................................................................. 21-5
21.4 数据块的程序状态 ........................................................................................... 21-6
21.5 为程序状态设置显示 ....................................................................................... 21-7
21.6 为测试设置模式............................................................................................... 21-8
22 使用模拟程序进行测试(可选择的软件包) 22-1
22.1 使用模拟程序 S7 PLCSIM (可选择的软件包)进行测试 ................................... 22-1
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目录
使用 STEP 7 V5.3 编程
A5E00446499
xvii
23 诊断 23-1
23.1 诊断硬件和故障排除 ....................................................................................... 23-1
23.2 在线视图中的诊断符号.................................................................................... 23-2
23.3 诊断硬件快速视图 ........................................................................................... 23-4
23.3.1 调用快速视图 .................................................................................................. 23-4
23.3.2 快速视图中的信息功能.................................................................................... 23-4
23.4 诊断硬件诊断视图 ........................................................................................... 23-5
23.4.1 调用诊断视图 .................................................................................................. 23-5
23.4.2 诊断视图中的信息功能.................................................................................... 23-7
23.5 模块信息 ......................................................................................................... 23-7
23.5.1 用于显示模块信息的选项 ................................................................................23-7
23.5.2 模块信息功能 .................................................................................................. 23-8
23.5.3 与模块类型有关的信息范围 ..........................................................................23-10
23.5.4 显示进行 Y-链接之后的 PA 现场设备和 DP 从站的模块状态........................23-11
23.6 在 STOP (停止)模式中进行诊断 ................................................................... 23-13
23.6.1 确定停止原因的基本步骤 ..............................................................................23-13
23.6.2 停止模式中的栈内容 .....................................................................................23-13
23.7 检查扫描周期,避免出现时间错误................................................................ 23-15
23.7.1 检查扫描周期,避免出现时间错误................................................................23-15
23.8 诊断信息流.................................................................................................... 23-16
23.8.1 诊断信息流....................................................................................................23-16
23.8.2 系统状态列表 SSL ........................................................................................23-17
23.8.3 发送个人诊断消息......................................................................................... 23-19
23.8.4 诊断功能 .......................................................................................................23-20
23.9 处理错误的程序措施 ..................................................................................... 23-21
23.9.1 评估输出参数 RET_VAL ...............................................................................23-22
23.9.2 对检测到错误响应的错误 OB........................................................................23-23
23.9.3
插入用于错误检测的替换值 ..........................................................................23-27
23.9.4 I/O 冗余错误(OB70)...................................................................................... 23-29
23.9.5 CPU 冗余错误(OB72) ...................................................................................23-29
23.9.6 时间错误(OB80)............................................................................................23-30
23.9.7 电源错误(OB81)............................................................................................23-31
23.9.8 诊断中断(OB82)............................................................................................23-32
23.9.9 插入/删除模块中断(OB83) ............................................................................23-33
23.9.10 CPU 硬件故障(OB84) ...................................................................................23-34
23.9.11 程序顺序错误(OB85).....................................................................................23-34
23.9.12 机架故障(OB86)............................................................................................ 23-35
23.9.13 通讯错误(OB87)............................................................................................ 23-36
23.9.14 编程错误(OB121)..........................................................................................23-36
23.9.15 I/O 访问错误(OB122).................................................................................... 23-37
24 打印和归档 24-1
24.1 打印项目文档 .................................................................................................. 24-1
24.1.1 打印的基本步骤...............................................................................................24-1
24.1.2 打印功能 .........................................................................................................24-2
24.1.3 打印对象树时的特殊注意事项.........................................................................24-3
24.2 对项目和库进行归档 ....................................................................................... 24-4
24.2.1 对项目和库进行归档 .......................................................................................24-4
24.2.2 用于保存/归档 .................................................................................................24-4
24.2.3 归档要求 .........................................................................................................24-5
24.2.4 归档/恢复过程 ................................................................................................. 24-6
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目录
使用 STEP 7 V5.3 编程
xviii A5E00446499
25 使用 M7 可编程控制系统 25-1
25.1 M7 系统的步骤................................................................................................ 25-1
25.2 M7 编程的可选软件......................................................................................... 25-2
25.3 M7-300/M7-400 操作系统............................................................................... 25-4
26 提示和技巧 26-1
26.1 在组态表中更换模块 ....................................................................................... 26-1
26.2 具有大量连网站的项目.................................................................................... 26-1
26.3 重新排列 ......................................................................................................... 26-2
26.4 如何在多个网络上编辑符号 ............................................................................ 26-2
26.5 用变量表测试 .................................................................................................. 26-3
26.6 使用程序编辑器修改变量 ................................................................................ 26-4
26.7 虚拟工作存储器............................................................................................... 26-5
A 附录 A-1
A.1 工作模式 ...........................................................................................................A-1
A.1.1 工作模式和模式转换 .........................................................................................A-1
A.1.2 STOP 模式 ........................................................................................................A-3
A.1.3 STARTUP 模式 .................................................................................................A-5
A.1.4 RUN 模式 ........................................................................................................A-11
A.1.5 HOLD 模式......................................................................................................A-12
A.2 S7 CPU 的存储区 ...........................................................................................A-13
A.2.1 存储器区的分配...............................................................................................A-13
A.2.2 装入存储器和工作存储器 ................................................................................A-13
A.2.3 系统存储器......................................................................................................A-16
A.2.3.1 使用系统内存区域...........................................................................................A-16
A.2.3.2 过程映像输入/输出表 ......................................................................................A-18
A.2.3.3 局部数据堆栈 ..................................................................................................A-21
A.2.3.4 中断堆栈 .........................................................................................................A-23
A.2.3.5 块堆栈 .............................................................................................................A-23
A.2.3.6 诊断缓冲区......................................................................................................A-24
A.2.3.7
评估诊断缓冲区...............................................................................................A-24
A.2.3.8 S7-300 CPU 上的保持存储器 .........................................................................A-26
A.2.3.9 S7-400 CPU 上保持存储器 .............................................................................A-27
A.2.3.10 工作存储器中的可组态存储器对象..................................................................A-28
A.3 数据类型和参数类型 .......................................................................................A-29
A.3.1 数据类型和参数类型的引言 ............................................................................A-29
A.3.2 基本数据类型 ..................................................................................................A-30
A.3.2.1 基本数据类型 ..................................................................................................A-30
A.3.2.2 数据类型 INT 的格式(16 位整数).....................................................................A-31
A.3.2.3 数据类型 DINT 的格式(32 位整数) ..................................................................A-31
A.3.2.4 数据类型 REAL 的格式(浮点数)......................................................................A-32
A.3.2.5 以二进制编码的十进制数字中的数据类型 WORD 和 DWORD 的格式 ...........A-36
A.3.2.6 数据类型 S5TIME 的格式(持续时间)...............................................................A-37
A.3.3 复杂数据类型 ..................................................................................................A-38
A.3.3.1 复杂数据类型 ..................................................................................................A-38
A.3.3.2 数据类型 DATE_AND_TIME 的格式 ...............................................................A-39
A.3.3.3 使用复杂数据类型...........................................................................................A-40
A.3.3.4 使用数组访问数据...........................................................................................A-41
A.3.3.5 使用结构访问数据...........................................................................................A-44
A.3.3.6 使用用户自定义数据类型访问数据..................................................................A-46
A.3.4 参数类型 .........................................................................................................A-48
A.3.4.1 参数类型 .........................................................................................................A-48
A.3.4.2 参数类型 BLOCK、COUNTER、TIMER 的格式 ............................................A-49
A.3.4.3 参数类型 POINTER 的格式.............................................................................A-49
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目录
使用 STEP 7 V5.3 编程
A5E00446499
xix
A.3.4.4 使用参数类型 POINTER .................................................................................A-50
A.3.4.5 改变指针的块 ..................................................................................................A-51
A.3.4.6 参数类型 ANY 的格式 .....................................................................................A-54
A.3.4.7 使用参数类型 ANY..........................................................................................A-56
A.3.4.8 分配数据类型给逻辑块的本地数据..................................................................A-59
A.3.4.9 在传送参数时允许的数据类型.........................................................................A-60
A.3.4.10 传送到功能块的 IN_OUT 参数 ........................................................................A-65
A.4 使用较早的项目...............................................................................................A-66
A.4.1 转换版本 1 的项目...........................................................................................A-66
A.4.2 转换版本 2 的项目...........................................................................................A-67
A.4.3 关于具有 GD 通讯的 STEP 7 V.2.1 项目的注意事项 ......................................A-68
A.4.4 具有丢失或故障 GSD 文件的 DP 从站............................................................A-68
A.5 实例程序 .........................................................................................................A-69
A.5.1 实例项目和实例程序 .......................................................................................A-69
A.5.2 工业混合过程的示例程序 ................................................................................A-71
A.5.2.1 工业混合过程的实例程序 ................................................................................A-71
A.5.2.2 定义逻辑块......................................................................................................A-73
A.5.2.3 分配符号名......................................................................................................A-74
A.5.2.4 为电机创建 FB ................................................................................................A-76
A.5.2.5 创建用于阀的 FC ............................................................................................A-79
A.5.2.6 创建 OB1.........................................................................................................A-81
A.5.3 处理时间中断的实例 .......................................................................................A-86
A.5.3.1 处理时间中断的实例 .......................................................................................A-86
A.5.3.2 用户程序“时间中断”的结构..............................................................................A-87
A.5.3.3 FC12...............................................................................................................A-88
A.5.3.4 OB10...............................................................................................................A-89
A.5.3.5 OB1 和 OB80..................................................................................................A-92
A.5.4 处理时间中断的实例 .......................................................................................A-93
A.5.4.1 处理时间中断的实例 .......................................................................................A-93
A.5.4.2 用户程序“延时中断”的结构..............................................................................A-93
A.5.4.3 OB20...............................................................................................................A-95
A.5.4.4 OB1.................................................................................................................A-96
A.5.4.5 屏蔽和取消屏蔽同步错误的实例 .....................................................................A-98
A.5.4.6 禁止和允许中断和异步错误的实例(SFC39 和 SFC40) .................................A-101
A.5.4.7 对中断和异步错误进行延迟处理的实例(SFC41 和 SFC40)..........................A-102
A.6 存取进程和 I/O 数据区 ..................................................................................A-103
A.6.1 访问过程数据区.............................................................................................A-103
A.6.2 访问外设数据区.............................................................................................A-104
A.7 设置操作特性 ................................................................................................A-106
A.7.1 设置操作特性 ................................................................................................A-106
A.7.2 改变模块的行为与属性..................................................................................A-107
A.7.3 离线更新模块和子模块中的(操作系统)固化程序 ...........................................A-109
A.7.4 使用时钟功能 ................................................................................................A-110
A.7.5 使用时钟存储器和计时器 ..............................................................................A-111
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