1.5 例说西门子S7-200 SMART PLC编程软件快速应用

STEP 7-Micro/WIN SMART是西门子公司专门为S7-200 SMART PLC设计的编程软件，其功能强大，目前较为普及的V2.2版，可在Windows XP SP3和Windows 7操作系统上运行，支持梯形图、语句表、功能块图3种语言，可进行程序的编辑、监控、调试和组态。其安装文件还不足100MB。在沿用STEP 7-Micro/WIN优秀编程理念的同时，其加入了更多的人性化设计，使编程更容易上手，项目开发更加高效。

本书以STEP 7-Micro/WIN SMART V2.2编程软件为例，对相关知识进行讲解。

1.5.1 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的界面

STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的界面，如图1-11所示。其界面主要包括快速访问工具栏、导航栏、项目树、菜单栏、程序编辑器、窗口选项卡和状态栏。

1.快速访问工具栏

快速访问工具栏位于菜单栏的上方，如图1-12所示。单击“快速访问文件”按钮，可以简捷快速地访问“文件”菜单下的大部分功能和最近文档。单击“快速访问文件”按钮出现的下拉菜单，如图1-13所示。快速访问工具栏上的其余按钮分别为“新建”“打开”“保存”和“打印”等。

此外，单击还可以自定义快速访问工具栏。

2.导航栏

导航栏位于项目树的上方，导航栏上有“符号表”“状态图表”“数据块”“系统块”“交叉引用”和“通信”几个按钮，如图1-14所示。单击相应按钮，可以直接打开项目树中的对应选项。

3.项目树

项目树位于导航栏的下方，如图1-15所示。项目树有两大功能：组织编辑项目和提供指令。

（1）组织编辑项目

1）双击“系统块”，可以进行硬件组态。

2）单击“程序块”文件夹前的，“程序块”文件夹会展开。单击鼠标右键可以插入子程序或中断程序。

3）单击“符号表”文件夹前的，“符号表”文件夹会展开。单击鼠标右键可以插入新的符号表。

4）单击“状态图表”文件夹前的，“状态图表”文件夹会展开。单击鼠标右键可以插入新的状态图表。

5）单击“向导”文件夹前的，“向导”文件夹会展开，操作者可以选择相应的向导。常用的向导有运动向导、PID向导和高速计数器向导。

（2）提供相应的指令

单击相应指令文件夹前的，相应的指令文件夹会展开，操作者双击或拖拽相应的指令，相应的指令会出现在程序编辑器的相应位置。

此外，项目树右上角有一小钉图标，当其为竖放“”时，项目树位置会固定；当其为横放“”，项目树会自动隐藏。小钉图标隐藏时，会扩大程序编辑器的区域。

4.菜单栏

菜单栏包括文件、编辑、视图、PLC、调试、工具和帮助7个菜单项。

（1）“文件”菜单

“文件”菜单显示一个功能区，其中包括“操作”“传输”“打印”“保护”以及“库”等部分，它们各自将多种文件命令合为一组，如图1-16所示。

（2）“编辑”菜单

“编辑”菜单具有一个功能区，其中包含“剪贴板”“插入”“删除”和“搜索”等部分，这些部分对多种编辑命令进行了分组，如图1-17所示。

（3）“视图”菜单

“视图”菜单具有一个功能区，其中包含“编辑器”“窗口”“符号”“注释”“书签”和“属性”等部分，这些部分对用于管理STEP 7-Micro/WIN SMART中查看内容的命令进行了分组，如图1-18所示。

（4）“PLC”菜单

“PLC”菜单具有一个功能区，其中包含“操作”“传送”“存储卡”“信息”和“修改”等部分，这些部分对多种PLC命令进行了分组，如图1-19所示。

（5）“调试”菜单

“调试”菜单具有一个功能区，其中包含“读/写”“状态”“强制”“扫描”和“设置”等部分，这些部分对多种用于调试程序的命令进行了分组，如图1-20所示。

（6）“工具”菜单

“工具”菜单具有一个功能区，其中包含“向导”“工具”和“设置”等部分，如图1-21所示。

5.程序编辑器

程序编辑器是编写和编辑程序的区域，如图1-22所示。程序编辑器主要包括工具栏、P OU选择器、P OU注释、程序注释等部分。其中，工具栏详解如图1-23所示。P OU选择器用于主程序、子程序和中断程序之间的切换。

6.窗口选项卡

窗口选项卡可以实现变量表窗口、符号表窗口、状态图表窗口、数据块窗口和输出窗口的切换。

7.状态栏

状态栏位于主窗口底部，提供软件中执行的操作信息。

1.5.2 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件应用举例

1.项目要求

以图1-24为例，完整地介绍硬件组态、程序输入、注释、编译、下载和监控的全过程。本例中系统硬件有CPU ST20、1块模拟量输出信号板、1块4路模拟量输入模块和1块8路数字量输入模块。

2.任务实施

（1）创建项目

双击桌面上的STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件图标，打开编程软件界面。单击“文件”下拉菜单下的新建按钮，创建一个新项目。

（2）硬件组态

双击项目树中的“系统块”图标，打开“系统块”的界面，如图1-25所示。在此界面中，进行硬件组态。

1）系统块表格的第1行是CPU型号的设置。在第1行的第1列处，可以单击图标，选择与实际硬件匹配的CPU型号。本例CPU型号选择CPU ST20（DC/DC/DC）。

2）系统块表格的第2行是信号板的设置。在第1行的第1列处，可以单击图标，选择与实际信号板匹配的类型。本例信号板型号选择SB AQ01（1AQ）。

3）系统块表格的第3～8行可以设置扩展模块。扩展模块包括数字量扩展模块、模拟量扩展模块、热电阻扩展模块和热电偶扩展模块。本例中，第3行选择4路模拟量输入模块，型号为EM AE04（4AI）；第4行选择8路数字量输入模块，型号为EM DE04（8DI）。

本例硬件组态的最终结果，如图1-26所示。

本例中，进行硬件组态时，特别需要注意的是模拟量输入模块参数的设置。了解西门子S7-200 PLC的读者都知道，模拟量模块的类型和范围均由拨码开关来设置，而S7-200 SMART PLC模拟量模块的类型和范围由软件来设置，即先选中模拟量输入模块，再选中要设置的通道。模拟量的类型有电压和电流两类，电压范围有3种：±2.5V、±5V、±10V；电流范围只1种：0～20mA。

值得注意的是，通道0和通道1的类型相同；通道2和通道3的类型相同；具体设置，如图1-27所示。

（3）程序输入

生成新项目后，系统会自动打开主程序MAIN（OB1），操作者先将光标定位在程序编辑器中要放元件的位置，然后可以进行程序输入了。

程序输入常用的有两种方法：①用程序编辑器中的工具栏输入；②用键盘上的快捷键输入。

本例程序输入的最终结果，如图1-28所示。

本例中使用工具栏输入具体操作如下：生成项目后，将矩形光标定位在程序段1的最左边（见图1-28 a）；单击程序编辑器工具栏上的触点按钮，会出现1个下拉菜单，选择常开触点，在矩形光标处会出现一个常开触点（见图1-28 b），由于未给常开触点赋予地址，因此触点上方有红色问号；将常开触点赋予地址I0.0，光标会移动到常开触点的右侧（见图1-28 c）。

单击工具栏上的触点按钮，会出现1个下拉菜单，选择常闭触点，在矩形光标处会出现一个常闭触点（见图1-28d），将常闭触点赋予地址I0.1，光标会移动到常闭触点的右侧（见图1-28 e）。

单击工具栏上的线圈按钮，会出现1个下拉菜单，选择线圈，在矩形光标处会出现一个线圈，将线圈赋予地址M0.0（见图1-28f）；将光标放在常开触点I0.0下方，之后生成常开触点M0.0（见图1-28g）；将光标放在新生成的触点M0.0上，单击工具栏上的“插入向上垂线”按钮，将M0.0触点并联到I0.0触点上（见图1-28h）；将光标放在常闭触点I0.1上方，单击工具栏上的“插入向下垂线”按钮，会生成双箭头折线（见图1-28i）；单击工具栏上的“功能框”按钮，会出现下拉菜单，在键盘上输入TON，下拉菜单光标会跳到TON指令处，选择TON指令，在矩形光标处会出现一个TON功能块（见图1-28j）；之后给TON功能框输入地址T37和预设值100，便得到了最终的结果。

使用键盘上的快捷键输入方法与此基本相同，只不过单击工具栏按钮换成了按快捷键，故这里不再赘述。

（4）程序注释

一个程序，特别是较长的程序，如果想要很容易被别人看懂，做好程序描述是必要的。本例程序注释的添加步骤如下：

1）双击项目树中的“符号表”文件夹中的图标，打开符号表；打开的符号表位于程序编辑器下方。图1-29给出了“表格1”和“I/O符号”2个表格，操作者添加程序注释在“表格1”中完成，“I/O符号”为系统自动生成的，操作者如若在“表格1”添加程序注释，需先删除“I/O符号”。

2）符号生成：打开表格1，在“符号”列输入符号名称，符号名最多可以包含23个符号；在“地址”列输入相应的地址；“注释”列可以进一步详细的注释，最多可注释79个字符。图1-24的注释信息填完后，单击符号表中的图标，将符号应用于项目。

3）显示方式设置。显示方式有3种，分别为“仅显示符号”“仅显示绝对地址”和“显示地址和符号”，如图1-30所示。

4）符号信息表设置。单击“视图”菜单下的“符号信息表”按钮，可以显示符号信息表。

通过以上几步，图1-24的最终注释结果，如图1-31所示。

（5）程序编译

在程序下载前，为了避免程序出错，最好进行程序编译。

程序编译的方法：单击程序编辑器工具栏上的“编译”按钮，输入的程序就可编译了。本例编译的最终结果，如图1-32所示。

如果语法有错误，将会在输出窗口中显示错误的个数、错误的原因和错误的位置，如图1-33所示。双击某一条错误，将会打开出错的程序块，并用光标指示出出错的位置，待错误改正后，方可下载程序。需要指出，程序如果未编译，下载前软件会自动编译，编译结果会显示在输出窗口。

（6）程序下载

在下载程序之前，必须先保障S7-200 SMART PLC的CPU和计算机之间能正常通信。设备能实现正常通信的前提是：①设备之间进行了物理连接，若单台S7-200 SMART PLC与计算机之间连接，只需要1条普通的以太网线，如图1-34所示，若多台S7-200 SMART PLC与计算机之间连接，还需要交换机，如图1-35所示；②设备进行了正确的通信设置。

◆ 通信设置

① CPU的IP地址设置。

双击项目树或导航栏中的“通信”图标，打开通信对话框，如图1-36所示。单击“网络接口卡”下边的图标，会出现下拉菜单，本例选择了；之后单击左下角“查找CPU”按钮，CPU的地址会被搜索出来，S7-200 SMART PLC默认地址为“192.168.2.1”；单击“闪烁指示灯”按钮，CPU模块中的STOP、RUN和ERROR指示灯会轮流点亮，再按一下，点亮停止，这样做的目的是当有多个CPU时，便于找到所选择的那个CPU。单击“编辑”按钮，可以改变IP地址；若“系统块”中组态了“IP地址数据固定为下面的值，不能通过其它方式更改”（见图1-37），单击“编辑”按钮，会出现错误信息，则证明这里IP地址不能改变。

最后，单击“确定”按钮，CPU所有通信信息设置完毕。

② 计算机网卡的IP地址设置。

打开计算机的控制面板，若是Windows XP操作系统，双击“网络连接”图标，打开对话框，按图1-38所示设置IP地址即可。这里的IP地址设置为“192.168.2.170”，子网掩码默认为“255.255.255.0”，网关无须设置。若是Windows7 SP1操作系统，打开控制面板，单击“更改适配器设置”，再双击“本地连接”，在对话框中，单击“属性”，按图1-39所示设置IP地址。

最后单击“确定”，计算机网卡的IP地址设置完毕。

通过以上两方面的设置，S7-200 SMART PLC与计算机之间就能实现通信了，成功实现通信的表征是，软件状态栏上的绿色指示灯，不停地闪烁。

◆ 程序下载

单击程序编辑器中工具栏上的“下载”按钮，会弹出“下载”对话框，如图1-40所示。用户可以在块的多选框中选择是否下载程序块、数据块和系统块，如选择则在其前面打对勾；可以用选项框选择下载前从RUN模式切换到STOP模式、下载后从STOP模式切换到RUN模式是否提示，下载成功后是否自动关闭对话框。

◆ 运行与停止模式

要运行下载到PLC中的程序，单击工具栏中的“运行”按钮；如需停止运行，单击工具栏中的“停止”按钮。

（7）程序监控与调试

首先，打开要进行监控的程序，单击工具栏上的“程序监控”按钮，开始对程序进行监控。

CPU中存在的程序与打开的程序可能不同，这时单击“程序监控”按钮后，会出现“时间截不匹配”对话框，如图1-41所示，单击“比较”按键，确定CPU中的程序打开程序是否相同，如果相同，对话框会显示“已通过”，单击“继续”按钮，开始监控。

在监控状态下，接通的触点、线圈和功能块均会显示深蓝色，表示有能流流过；如无能流流过，则显示灰色。

对图1-24这段程序监控调试过程如下：

1）打开要进行监控的程序，单击工具栏上的“程序监控”按钮，开始对程序进行监控，此时仅有左母线和I0.1触点显示深蓝色，其余元件为灰色，如图1-42所示。

2）闭合I0.0，M0.0线圈得电并自锁，定时器T37也得电，因此，所有元件均有能流流过，故此时均显示深蓝色，如图1-43所示。

3）断开I0.1，M0.0和定时器T37均失电，因此，除I0.0外（I0.0为常动）其余元件均显示灰色，如图1-44所示。