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SIMATIC S7-300编程手册:STEP7 V5.3详解
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更新于2024-07-26
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"S7-315编程手册是针对西门子SIMATIC S7-300系列PLC的编程指南,包含了从安装软件、理解自动化概念到实际编程、调试和诊断等一系列详细步骤。该手册是STEP7 V5.3编程软件的配套文档,旨在帮助用户有效使用S7-300系列PLC进行工业自动化系统的控制。"
在深入探讨S7-300编程之前,我们首先需要了解S7-300系列PLC的基本结构和功能。S7-300是西门子推出的一款模块化中型PLC,适用于各种自动化任务,具备强大的通讯能力和扩展能力。其编程主要依赖于STEP7软件,支持多种编程语言,如Ladder Diagram (LD),Structured Text (ST),Sequential Function Chart (SFC) 和Instruction List (IL)。
手册的第一部分介绍了如何安装和设置编程环境,包括安装STEP7软件,这是编写和下载程序到PLC的关键步骤。接着,手册引导读者理解自动化概念,这是掌握PLC编程的基础。在第4章,设计程序结构的基本原理被详细阐述,讲解了如何构建逻辑清晰、易于维护的程序结构。
第5至第26章涵盖了编程的各个关键环节。其中,第6章至第11章讲述了如何建立和编辑项目,定义符号,创建和管理块(包括逻辑块和数据块),以及为数据块分配参数。这些章节强调了在编程过程中组织和管理代码的重要性。第12章至第14章则专注于STL源文件的创建和引用数据的显示,STL是Structured Text的缩写,是一种高级的编程语言,适用于复杂的算法实现。
第15章至第22章涉及了程序的调试和测试。包括如何启用“块一致性和时间标记”以提高程序质量,组态消息系统,控制和监视变量,以及建立在线连接以实时监控CPU状态。下载和上传程序至PLC是第18章的重点,而调试章节则指导用户如何利用编程状态测试和模拟程序进行故障排查。
第23章至第25章关注的是诊断、打印和归档,以及提供了一些实用的提示和技巧,帮助用户在遇到问题时能迅速找到解决方案。最后,附录提供了索引和其他参考资料,方便用户快速查找特定信息。
此手册特别强调了安全指南,提醒用户在操作PLC时必须遵守的安全规范,以防止可能的人身伤害或设备损坏。手册中用不同的警告级别区分了不同程度的风险,以确保用户在实践中能够采取适当的预防措施。
"S7-315编程手册"是学习和使用西门子S7-300 PLC不可或缺的参考资料,它不仅提供了详细的编程步骤,还包含了丰富的实践经验和安全建议,对于任何希望在工业自动化领域工作的人来说都是宝贵的资源。
更多资料参见E书联盟www.book118.com
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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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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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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使用 STEP 7 V5.3 编程
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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
索引
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使用 STEP 7 V5.3 编程
xx A5E00446499
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