PLC 技术培训班 (第2讲修改稿)STEP 7编程软件
2024年度西门子PLC基础培训s7
2024/3/24
26
TIA Portal软件安装与授权管理
在TIA Portal中进行授权文件的导入。
2024/3/24
管理授权，包括查看授权状态、添加 或移除授权等。
27
编程界面介绍及基本操作方法
菜单栏
提供文件操作、编辑、视图等功能。
工具栏
常用功能的快捷按钮。
2024/3/24
28
编程界面介绍及基本操作方法
设计目标
实现电梯的楼层定位及显示功能，确保乘 客能够准确了解电梯当前位置和运行状态。
主要控制功能
电梯的楼层定位、楼层显示、上下行指示 等。
PLC编程要点
使用数字量输入模块读取电梯位置传感器 的信号，通过逻辑判断实现楼层定位和显
示。
2024/3/24
操作演示
在PLC模拟器上展示电梯楼层定位及显示 系统的工作过程，验证控制逻辑和显示效 果的准确性。
项目树
显示项目结构，方便导航和编辑。
编程区
编写和编辑程序的主要区域。
2024/3/24
29
编程界面介绍及基本操作方法
01
02
03
04
创建新项目
选择PLC型号、设置项目名称 等。
打开现有项目
浏览并打开已保存的项目文件。
保存项目
将当前项目保存到指定位置。
编译与下载程序
检查程序错误，将程序下载到 PLC中。
应用领域
2024/3/24
9
S7-200 SMART特点及应用领域
01
小型自动化设备 2024/3/24
02
工业控制系统
03
04
楼宇自动化 10
物流和仓储系统
S7-300 PLC第2章 STEP7编程软件与仿真软件
2）单击“新建项目”向导， 出现STEP7向导对话框， 勾选“启动SIMATIC Manager时显示向导”， 以后在打开STEP7时，都 将自动打开新建项目向导。 如图2-8所示。
3）单击“下一步”，选择CPU模块的型号，组态实际 系统时，CPU的型号与订货号应与实际的硬件相同。
4）顺序功能图（GRAPH）
顺序功能图（GRAPH）类似于解决问题的 流程图，用来编制顺序控制程序，利用S7GRAPH编程语言，可以清楚快速地组织和 编写S7 PLC系统的顺序控制程序。
在STEP 7编程软件中，如果程序块没有错 误，并且被正确地划分为网络，在梯形图、 功能块图和语句表之间可以转换。用语句 表编写的程序不一定能转换为梯形图；不 能转换的网络仍然保留语句表的形式，但 是并不表示该网络有错误。
STEP7安装完成后， 通过Windows的“开 始”→“SIMATIC” →“SIMATIC Manager”菜单命令， 或双击桌面图标 启 动SIMATIC管理器。
(2)编程语言
STEP 7软件的标准版支持LAD（梯形图）、 STL（语句表）和FBD（功能块图）3种基 本编程语言，并且在STEP 7中可以相互转 换。专业版附加对GRAPH（顺序功能图）、 SCL（结构化控制语言）、HiGraph（图形 编程语言）、CFC（连续功能图）等编程语 言的支持。
（4）单击“下一步”，选择需要生成的组织块OB。默 认的编程语言为语句表（STL），用单选框将它修改为 梯形图（LAD）。
（5）单击“下一步”，在项目名称文本框修改默认的 项目名称，如图2-11所示。
（6）单击完成按钮，新项目创建完成并返回到SIMATIC 管理器，所建项目如图所示。
西门子PLC培训教程(全)
系统设计、安装、调试方便
维修方便，维修工作量小 总价格低
§1.4
PLC的结构和工作过程
PLC的基本结构
设备通讯接口 中央处理单元（CPU） 电源适配器
编程器 计算机
交流电源
其他设备
按钮 继电器触点
BUS
I/O扩展接口
I/O扩展单元
传感器
输 入 单 元
系统程序存储器
RAM
输 出 单 元
数学运算功能 数据处理
模拟数据处理
PLC的功能
输入/输出接口调理功能
具有A/D、D/A转换功能， 通过I/O模块完成对模拟 量的控制和调节。
PLC的功能
通信、联网功能
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA (Ex)
PROFIBUS PA
PLC的功能
人机界面功能
CPU 315F-2DP：基于SIMATIC CPU 315-2DP，集成有一个 MPI接口、一个DP/MPI接口，可以组态为一个故障安全型自动 化系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIsafe协议的 PROFIBUS DP可实现与安全无关的通讯；标准模块的集中式和 分布式使用，可满足与故障安全无关的应用。CPU运 行时需要微存储卡MMC。
PLC的功能
编程、调试等
使用复杂程度不同的 手持、便携和桌面式
编程器、工作站和操 作屏，进行编程、调 试、监视、试验和记 录，并通过打印机打 印出程序文件。
MPI cable
有MPI接口的PG 或PC
PLC的特点
高可靠性
丰富的I/O接口模块
采用模块化结构 运行速度快 功能完善 编程简单，易于使用
S7-300 PLC第2章 STEP7编程软件与仿真软件
1）组态CPU时，可以从电子目录中选择一个 机架，并在机架中将选中的模块安排在所需要 的槽上。
2）组态分布式I/O与组态集中式I/O相同，也 支持以通道为单位的I/O。
3）在给CPU赋值参数的过程中，可以通过菜 单的指导设置属性。
4）在向模块作参数赋值的过程户，所有可以 设置的参数都是用对话框来设置的，不需要通 过DIP开关进行设置。
2. 复制部分项目 如果希望对项目的一部分进行复制，例如
站、软件、块等，可按如下操作进行： 1）选择想要复制的部分项目。 2）在SIMATIC管理器中选择菜单命令“编
辑”→ “复制”。 3）选择用来保存项目复制部分的文件夹。 4）选择菜单命令“编辑”→ “粘贴”。
3. 删除项目
在常规选项卡页面， 包括了CPU的基本 信息和MPI的接口 参数设置，单击常 规选项卡，弹出 MPI接口属性设置 界面，在这里默认 设置MPI传输波特 率是187.5kbit/s， MPI地址为2，如 图 所示。
（2）启动特性设置
在CPU属性 对话框中， 单击启动选 项卡，设置 启动特性， 其参数设置 对话框如图 所示。
（3）周期/时钟存储器 设置“扫描周期监视时间”和“来自通讯的扫描周
期负载”，当CPU循环系统小于扫描周期监视时 间，则CPU将延时到达此时间后才开始下一次 OB1的执行，否则，CPU停机。来自通信的扫 描周期负载限制了通信在整个扫描周期中的处 理时间。
表 2-1 时钟存储器各位的周期及频率
（4）单击“下一步”，选择需要生成的组织块OB。默 认的编程语言为语句表（STL），用单选框将它修改为 梯形图（LAD）。
（5）单击“下一步”，在项目名称文本框修改默认的 项目名称，如图2-11所示。
西门子培训教程
西门子 PLC培训讲义第一章 编程入门编程软件Step 7 Micro/WIN 的安装和使用:S7-200 PLC最多可带7个扩展（含DI/DO，智能，模拟量，定位，通讯等。
）安装: 运行安装盘中的setup.exe，根据提示进行安装。
如果有旧版本，则先卸载。
如果安 装过程中提示出错，可不理会，继续安装完，重启，然后卸载，重启，再重装一次。
运行: 打开Micro/WIN→Tools→(TD Keypad Designer→Tools)→Options→General→ Chinese→确定→确定→然后关闭窗口→退出Micro/WIN→重新打开Micro/WIN→进入中文界面。
基本概念，各模块的输入和输出地址是:输入点地址 (以每组8个点为准,这也叫作1个字节,按字节顺序排下去)I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 (第0字节)I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 (第1字节)I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 (第2字节).输出点地址 (以每组8个点为准,这也叫作1个字节,按字节顺序排下去)Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 (第0字节)Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 (第1字节)Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7 (第2字节).模拟量输入点地址 (从0开始,以双数顺序一直排下去,按模块上通道的顺序) AIW0 AIW2 AIW4 AIW6 . . . .（模拟量输入为双数，因为每路模拟量为2个字节） 模拟量输出点地址 (从0开始,以双数顺序一直排下去,按模块上通道的顺序) AQW0 AQW2 AQW4 AQW6 . . . .（模拟量输出为双数，因为每路模拟量为2个字节）注意:输入和输出点的地址：按每组8个点(也叫1个字节)的顺序排下去,如果某个字节只用 部分点,则其他剩余的点将不能使用. 例如CPU224主机输入点是14个,其地址如下: I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 (第0字节)I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 (第1字节) 这时,第 1 字节的剩余的点 I1.6 I1.7 将不能使用, 如果要加 16 点扩展输入点模块, 该扩展模块上输入点的地址是:I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 (第2字节)I3.0 I3.1 I3.2 I3.3 I3.4 I3.5 I3.6 I3.7 (第3字节) 又,例如CPU224主机输出点是10个,其地址如下:Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 (第0字节)Q1.0 Q1.1 (第1字节) 这时,第1字节的剩余的点 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 将不能使用, 如 果要加8点扩展输出点模块,该扩展模块上输出点的地址是:Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7 (第2字节)→编程从“网络 1”开始(Network 1),所谓“网络”(Network)就是触点和线圈组成的 一个块,两个网络(Network)间没有线的连接(除了最左和最右的火线和零线).点击左边的箭头处，可以开始编程。
SETP7编程培训教材
SIEMENS深圳市科莱德公司STEP7编程教材（PCS2000）前言工业自动化是一门综合电子技术、计算机技术于一体的综合技术，在机电一体化和过程自动化领域广泛应用，SIEMEN 公司作为全球最大的自动化制造商，其产品覆盖了工业自动化的各个方面，其S7系列PLC就是一个重要产品，在我国广泛应用。
本书是对初学者和有一定PLC基础的学员提供一个全面熟悉S7系列PLC的捷径，没有任何空泛的理论，全是实实在在的编技术，因此，可以迅速成为编程专业人员。
科莱德一贯致力于工业自动化产品开发制造、技术培训和培训产品制造。
本书所使用的科教产品是科莱德工业自动化教学培训系统IALAB的一部分。
如果本书对从事自动化的朋友有一些帮助的话，我们就感到满足了！第一节S7 PLC硬件和网络实验目的：了解S7-300 PLC系统的特点、基本组成与应用实例，掌握PLC系统的接线、信号处理及系统配置。
本节实验选用的设备为科莱德PCS过程控制系统。
S7 硬件的基础知识：一、S7-300系统硬件主要包括以下几个部分：1、信号处理模块；2、接口模块；3、功能模块；4、CPU中央处理器；5、通信处理器；6、通信网卡；7、工程师、操作员站和操作屏二、硬件详细介绍2.1信号处理模块■信号处理模块主要分为四类：开关量输入DI、开关量输出DO、模拟量输入AI、模拟量输出AO■经常使用的开关量输入模块名称和性能√SM321 16点输入，24V DC；13-30V 为信号1；-30V为信号0；√SM321 16点输入，120V AC；79-264V为信号1；0~40V为信号0；16点、24V DC模块的端子接线图如下■经常使用的开关量输出模块名称和性能√SM322 16点输出，24V DC；信号1时输出L+-0.8V；每通道的最大输出电流0.5A；阻性负载的最高输出频率100HZ，感性为0.5HZ；带短路电子保护；√SM322 8点输出，继电器接点；信号1时接点闭合；信号0时输出接点断开；接点容量8A（230V AC）或5A（24V DC）SM322 8点输出，24V DC 信号接线图：■经常使用的模拟量输入模块名称和性能√SM311 8点模拟量输入；用于电阻测量时，为4点；√输入信号类型：电压+-80毫伏；+-250毫伏；+-500毫伏；+-1V；+-2.5V；+-5V；+-10V；电流+-10毫安；+-20毫安；0~20毫安；4~20毫安；电阻150欧姆；300欧姆；600欧姆热电偶E，N，J，K型热电阻Pt100标准，Ni100标准√分辨率：14位SM311接线图：模拟量信号类型的处理要进行两步设置：1、将模块侧面的信号类型选择块设置成与现场一致的信号类型；2、在硬件组态中，将模块处理的信号类型设置成与现场一致的信号类型；■经常使用的模拟量输出模块名称和性能√SM332 4点模拟量输出；√信号类型：电压输出0~10V；+-10V；1~5V；电压输出4~20MA；+-20MA；0~20MA；√分辨率：12位2.2接口模块■接口模块主要用于连接多机架的PLC系统，即一个S7-300 PLC系统的信号模块如果超过8块，就必须配置接口模块进行扩展。
第二章 step 7软件安装和使用
当使用LAD编程时，程序编辑器的工具栏上会出现最常用的编程指令和程序结 构控制的快捷按钮。图2-16显示了这些按钮的含义。
图2-16 LAD常用元素工具栏
2.变量声明区 STEP 7中有两类符号：全局符号和局部符号。全局符号是 在整个用户程序范围内有效的符号，局部符号是仅仅作用在一个块 内部的符号。表2-1列出了全局符号和局部符号的区别。 在变量声明区的数据为当前块使用的局部数据。对于不同的 块，局部数据的类型又有不同。
局部符号
只在定义的块中有效 相同的符号可在不同的块中 用于不同的目的 字母 数字 下划线 可以为下列对象定义局部符 号： ●块参数（输入，输出及输 入/输出参数） ●块的静态数据 ●块的临时数据
2.3. STEP 7标准软件包
STEP 7不是一个单一的应用程序，而是由一系列应用程序 构成的软件包。图2-11显示了STEP 7标准软件包中的主要工具。
SIMATIC管理器 符号编辑器 NETPRO通讯组态
硬件组态
编程工具
硬件诊断
图2-11 STEP 7标准软件包
2.3.1 SIMATIC Manager主界面
④在安装过程中，安装程序将检查硬盘上是否有授权（License Key）。如果没 有发现授权，会提示用户安装授权。可以选择在安装程序的过程中就安装授权 （如图2-4），或者稍后再执行授权程序。在前一种情况中，应插入授权软盘。
⑤安装结束后，会出现一个对话框（如图2-5），提示用户为存储卡配置参 数。 ● 如果用户没有存储卡读卡器，则选择【None】。 ● 如果使用内置读卡器，请选择【Internal programming device interface】。该选项仅针对PG，对于PC来说是不可选的。 ● 如果用户使用的是PC，则可选择用于外部读卡器【External prommer】。这里，用户必须定义哪个借口用于连接读卡器（例如，LPT1）。 在安装完成之后，用户可通过STEP 7程序组或控制面板中的【Memory Card Parametera Assignment】(存储卡参数赋值)，修改这些设置参数。
(完整版)STEP7软件介绍
STEP7 软件介绍STEP7 编程软件是一个用于SIMATIC 可编程逻辑控制器的组态和编程的标准软件包。
STEP7 标准软件包中提供一系列的应用工具，如：SIMATIC 管理器、符号编辑器、硬件诊断、编程语言、硬件组态、网络组态等。
STEP7 编程软件可以对硬件和网络实现组态，具有简单、直观、便于修改等特点。
该软件提供了在线和离线编程的功能，可以对PLC 在线上载或下载。
利用STEP7 可以方便地创建一个自动化解决方案。
图 4.1 为创建一个自动化项目的基本步骤[18]。
项目可用来存储为自动化任务解决方案而生成的数据和程序。
这些数据包括：硬件结构的组态数据及模板参数；网络通讯的组态数据以及为可编程模板编制的程序。
它们都被收集在一个项目下。
在生成一个项目后，先插入站，然后可以组态硬件。
在组态硬件时，可以借助于模板样本对可编程控制器中的CPU 及各模板进行定义，通过双击站来启动硬件组态的应用程序。
一旦存储并退出硬件组态，对于在组态中生成的每一个可编程模板，都会自动生成S7/M7 程序及空的连接表。
连接表可用来定义网络中可编程模板之间的通讯连接。
硬件组态完成后就可为编程模板生成软件。
为可编程模板编制的软件存储在对象文件夹中。
对该对象文件夹称作“S7-Program”。
在子菜单中，可以选择想要生成的块的类型(如：数据块，用户定义的数据类型，功能，功能块，组织块或变量表)。
打开一个空的块，然后用语句表，梯形图或功能图输入程序。
在完成组态，参数赋值，程序创建和建立在线连接后，可以下载整个用户程序或个别块到一个可编程序控制器。
在下载完整的或部分用户程序到CPU 之前，把工作方式从RUN 模式置到STOP 模式。
可以通过在线连接下载各个块或整个用户程序到RAM。
当电源关断后和CPU 复位时，保存在他们上面的数据将被保留。
另外，可以从可编程控制器中上载一个工作站，或从一个S7 CPU 中上载块到PG/PC。
这样，当出现故障而不能访问到程序文档的符号或注释时，就可以在PG/PC 中编辑它。
2024版西门子PLCSTEP7培训教程
连接生产线设备和传感器，进行实际 运行测试，观察生产线运行状态是否 符合设计要求。
2024/1/26
通过STEP7软件进行程序编译和下载， 将程序烧录到PLC中。
42
THANKS
感谢观看
2024/1/26
43
4
PLC基本组成与工作原理
基本组成
PLC主要由CPU、存储器、输入/输出接口、电源等部分组成。其中，CPU是PLC的核心部件，负责执行用户程序； 存储器用于存储用户程序和数据；输入/输出接口用于连接外部设备和传感器。
工作原理
PLC采用循环扫描的工作方式，即按照一定顺序循环执行输入扫描、程序执行、输出刷新等任务。在输入扫描阶 段，PLC读取输入信号的状态；在程序执行阶段，根据用户程序进行逻辑运算；在输出刷新阶段，将运算结果输 出到外部设备。
05
连接电机和PLC，进行实际运行
测试，观察电机运行状态是否符
合设计要求。
06
2024/1/26
33
案例二：温度采集与报警系统实现
2024/1/26
• 设计目标：通过PLC和温度传感器实现温度采集和 报警功能。 34
案例二：温度采集与报警系统实现
设计步骤
选择合适的温度传感器，并将其与PLC的模拟量输 入模块连接。
程序结构设计与优化
• 中断程序：响应特定事件或中断请求的程序块，具有优先 级和实时性要求。
2024/1/26
22
程序结构设计与优化
减少程序扫描时间
优化算法、减少循环次数、 避免不必要的数据处理等。
2024/1/26
提高程序可读性
采用模块化设计、规范命 名规则、添加注释等。
确保程序稳定性
避免使用未经初始化的变 量、处理异常情况、添加 错误处理等。
S7-300 PLC基础与应用-第2章 编程软件
日期：2021/4/15
页码： 3
安装需求
6.0 以上
SP3
或
SP1 以上
S7-300 PLC 基础与应用
第2章 STEP 7编程软件
安装需求
在Windows 2000 Professional SP4和Windows XP Professional SP2环境下安装时，其需求如下：
第2章 STEP 7编程软件
第2章 STEP 7编程软件 §2.1 STEP7软件安装 §2.2 SIMATIC管理器 §2.3 技能训练 电动机的起保停控制 §2.4 总结分析
日期：2021/4/15
页码： 1
S7-300 PLC 基础与应用
第2章 STEP 7编程软件
§2.1 STEP7软件安装
控制任务
在工业控制中，生产机械往往要求运动部件能够连 续运动，本案例要解决的问题就是：如何用传统的继 电器-接触器及PLC两种方法分别实现三相交流异步电 动机的连续运转控制。
日期：2021/4/15
页码： 20
S7-300 PLC 基础与应用
第2章 STEP 7编程软件
电动机的起保停控制
1 控制要求 2 任务分析 3 任务实施 4 方案调试
Q0.0T1 I0.1• (I0.0 Q0.0T )
日期：2021/4/15
页码： 27
S7-300 PLC 基础与应用
第2章 STEP 7编程软件
用功能块图表示出控制逻辑
I0.0
≥1
Q0.0
I0.1
& Q0.0
日期：2021/4/15
页码： 28
S7-300 PLC 基础与应用
第2章 STEP 7编程软件
第二讲 STEP7编程软件的使用.ppt
一、编程软件的安装 二、编程软件的应用 三、仿真软件的应用
一、编程软件的安装
安装环境
6.0 以上
SP3
或
SP1 以上
安装步骤
选择安装语言及安装程序
STEP 7的安装(2/8)
典型安装方式
STEP 7的安装(3/8)
提示安装授权
STEP 7的安装(4/8)
存储卡参数设置
PG/PC接口设置
STEP 7的安装(5/8)
授权管理
安装完成后，在Windows的开始菜单中找到【SIMATIC】→ 【License Management】→【Automation License Manager】，启动 Automation License Manager 。
STEP 7的安装(6/8)
配置电源模块
配置 CPU
配置数字量输入模块
配置数字量输出模块
设置 MPI 站点地址
设置通讯波特率
设置CPU属性
仅当 CPU 没有 后备电池时有效
时钟存储器位 频率 (Hz) 周期 (s)
76543210 0.5 0.62 1 1.25 2 2.5 5 10 2 1.6 1 0.8 0.5 0.4 0.2 0.1
给模块命名
设置数字量输入模块的起始地 址
设置数字量模块属性
设置组织块（OB）属性为LAD方式
选择编程语言
三、仿真软件的应用
• 打开S7-PLCSIM软件 • 插入视图对象 • 下载项目到S7-PLCSIM • 选择CPU运行方式 • 调试程序
打开S7-PLCSIM
选择运行模式
插入仿真变量
已经安装的STEP7软件
STEP 7的安装(7/8)
第2章-STEP7-microwin编程软件与仿真软件使用指南
2.2.2 下载与调试用户程序
1．RS-232/485转换的PC/PPI多主站编程通信电缆，很少使用。 2．USB/RS485转换的PC/PPI多主站编程通信电缆 ，即插即用。 3．国产的USB/PPI编程通信电缆，需要安装驱动程序，有的将USB映射为 一个COM口（RS-232口）。 4．设置PG/PC接口 双击指令树的“通信”文件夹中的“设置 PG/PC接口”，选中 “PC/PPI cable（PPI）”， 单击“属性”按钮，设置“连接到”为USB或 COM口。传输速率应与用系统块设置和下载 到PLC中的相同。站地址是计算机在网络中的 地址。
取消对单个操作数的强制：选择一个被显式强制的操作数，单击工具栏上 的“取消强制”按钮。 取消全部强制：单击工具栏上的“取消全部强制”按钮。 读取全部强制：单击工具栏上的“读取全部强制”按钮。 4．STOP模式下写入和强制输出，必须执行“强制”菜单中对应的命令。
2.4.4 调试用户程序的其他方法
1．使用书签 单击工具栏上的按钮，生成多个书签和删除书签。可以用按钮使光标移动 到下一个或上一个标有书签的网络。 2．单次扫描：在STOP模式执行菜单命令“调试”→“首次扫描”，执行 一次扫描后，自动回到STOP模式 ，可以观察首次扫描后的状态。 3．多次扫描：在STOP模式执行菜单命令“调试”→“多次扫描”，指定 扫描的次数，执行完后自动返回STOP模式。 4．在RUN模式下编辑用户程序 在RUN模式退出程序状态监控，执行菜单命令“调试”→“RUN模式下程 序编辑”，上载程序后，出现一个跟随鼠标移动的PLC图标。修改程序后下 载到PLC。
3．使用多个符号表
右键单击指令树中的“符号表”，用快捷菜单中的“插入”命令生成新的 符号表。 4．生成符号 在“符号”列键入符号名，在“地址”列键入地址或常数。 绿色波浪下划线表示未定义的符号。红色的文本表示语法错误，红色波浪 下划线表示用法无效。
STEP7基础编程介绍
STEP7基础编程介绍STEP7是西门子公司推出的一款PLC编程软件，用于编写控制程序，包括程序设计、调试和仿真等功能。
通过软件编程，可以实现对工业自动化过程的控制，从而提高生产效率和质量。
本文将介绍STEP7的基础编程知识，帮助读者了解如何使用STEP7软件进行PLC编程。
1. STEP7软件安装与配置在进行STEP7编程前，首先需要完成软件的安装和配置。
安装时需要选择适合自己的软件版本，一般包括基础版、专业版等。
另外，需要安装相应的编程连接器，如MPI、PROFIBUS等，以实现与PLC进行通信。
配置环境时，需要设定使用的通信协议，如以何种方式与PLC进行连接，如何进行通信设置等。
一般设置方式为在菜单栏中选择“Options”-“Set PG/PC Interface”进行设置。
2. 程序编写程序编写是STEP7的核心内容，通过程序编写可以实现对PLC的控制。
下面将介绍常用的编程语言和编程步骤。
2.1 编程语言STEP7支持多种编程语言，其中依据国际标准IEC61131-3规定，主要有Ladder Diagram、Function Block Diagram、Structured Text、Sequential Function Chart和Instruction List等。
在选择编程语言时，需要考虑实际应用场景和个人编程习惯。
•Ladder Diagram（梯形图）：是一种图形化的、按照梯子形状排列的布置方式，主要用于控制电机、门、灯等开关控制。
•Function Block Diagram（功能块图）：是将整个控制系统分解为多个功能单元，然后用组合的方法按需求组合运行，其仿真结果较为准确。
•Structured Text（结构化语言）：是一种类似高级编程语言的语言，可以使用IF、THEN、ELSE和LOOP等结构实现控制功能。
•Sequential Function Chart（序列功能图）：是将整个控制系统分解成多个方便组合的可重入模块，然后按流程组合运行。
西门子plc、nc培训教材(二).doc
西门子PLC、NC培训教材（二）第三部分：S7300 PLC介绍简单介绍一下，最基本的线性化编程，线性化编程具有不带分支的简单结构：一个简单的程序块包含系统的所有指令。
线性编程类似于硬接线的继电器逻辑。
顾名思义，线性化程序描述了一条一条重复执行的一组指令。
所有的指令都在一个块内（通常是组织块）。
块是连续执行的，在每个CPU扫描周期内都处理线性化程序。
它的优点和缺点是什么?所有的指令都在一个块内，此方法适于单人编写程序的工程。
由于仅有一个程序文件，软件管理的功能相对简单。
但是，由于所有的指令都在一个块内，每个扫描周期所有的程序都要执行一次，即使程序的某些部分并没有使用。
此方法没有有效地利用CPU。
另外，如果在程序中有多个设备，其指令相同，但参数不同，将只得用不同的参数重复编写这部分程序。
SIMATIC 管理器的使用：SIMATIC 管理器管理STEP 7项目，它是主程序，并且也出现在WINDOWS桌面上。
LAD, STL, FBD 编写STEP 7 用户程序的工具，有“梯形图（LAD）”、“语句表（STL）”和“功能块图（FBD）”编程语言。
在使用SIMATIC 管理器时，必须首先设定PG-PC接口。
该工具用于设定MPI网络中的本地接点地址、传输速率和最高接点地址。
基本STEP 7 软件包还包括处理PID闭环控制问题的块，选择“PID Control Parameter Assignment”可以为闭环控制块分配参数。
转换S5文件：利用S5/S7 转换器可以把STEP5 程序转换成相应的STEP 7程序。
组态SIMATIC：该工具提供组态多用户系统的功能。
在硬件的故障处理上，我们经常用到的是复位功能。
CPU 存储器复位手动要求存储器复位执行存储器复位1. 把模式选择器放在“STOP”位置2. 把模式选择器保持在“MRES”位置，直到“STOP”指示灯闪烁两次(慢速)3. 松开模式选择器(自动回到“STOP”位置)1. 把模式选择器保持在“MRES”位置（STOP指示灯快速闪烁）2. 松开模式选择器(自动回到“STOP”位置)通过PG1. 把模式选择器放在“RUN-P”位置2. 菜单选择：PLC -> Operating Mode -> Stop3. 菜单选择：PLC -> Clear/Reset1. 点击“OK”按钮确认存储器复位插入存储器卡后1. 把模式选择器放在“STOP”位置2. 插入存储器卡3. “STOP”灯慢速闪烁1.把模式选择器保持在“MRES”位置（STOP指示灯快速闪烁）2. 松开模式选择器(自动回到“STOP”位置)在SIMATIC 管理器中，我们可以方便的进行PLC的故障诊断。
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14 2008-3-13
应用STEP 7 对 PLC 进行硬件组态
用同样的方法，在4号槽位上配置了32点的直流输入模板 （6ES7 312-1BL00-0AA0），在5号槽位上配置了32点的 直流输出模板（6ES7 322-1BLL00-0AA0）。 下面的图表示了用上面的方法组态完成后的STEP 7硬件 组态界面，从图上还能看到所选模板的订货号，I/O模 板组态定义的绝对地址以及分配给CPU模板的MPI地址。 以上完成了硬件中央机架的模板组态。
5 2008-3-13
S7 PLC和STEP 7编程软件应用示意图
应用STEP 7软件，能在一个 “项目” (project) 内建 立起 S7 用户程序 。可编程序控制器是由电源模板、 CPU以及输入/输出模板(I/O 模板)组成 。可编程逻 辑控制器(PLC)通过 S7 程序，监视和控制被控对 象。 在 S7 程序内通过地址，对I/O模板进行寻址。 图3.1所示为PLC控制被控对象的过程，图3.2所示 为STEP-7软件的应用过程。
42 2008-3-13
在组织方块OB1中建立程序
梯形图逻辑LAD适合于熟悉继电器逻辑的电气工程师，语 句表STL适合于熟悉计算机编程语言的工程师，功能块图 FBD对习惯于使用逻辑图设计的工程师更为合适。 前面的图是分别使用这3种编程语言的示例。 为了打开OB1方块，在工具条上单击打开图标，在出现的 对话框中选择项目Getting Started ，单击OK确认。为了选择用某一种编程语言来对OB1进行 编程，单击打开对话框中的Browse按钮，在出现的路径菜 单（SIEMENS > STEP7 > EXAMPLES）中，选择打开以 下的项目样板：
培训计划
第1讲－可编程控制器的基本原理 第2讲－STEP 7编程软件 第3讲－PLC 指令系统介绍 上机练习 第4讲－IEC 61131-3编程语言标准 第5讲－现场总线 上机练习 第6讲－WinCC组态软件
2 2008-3-13
技术培训班（第1讲） PLC概况和基本原理
陈忠华
教授
E-mail: chenzho@
39 2008-3-13
在S7 程序中使用的数据类型
40 2008-3-13
在组织方块 OB1中建立 程序
根据所选择使用 的编程语言，右 面分别介绍用梯 形图（LAD）、 语句表（STL）和 功能块图（FBD） 来编写OB1程序。
41 2008-3-13
在组织方块OB1中建立程序
在STEP 7中，OB1是由CPU执行的主循环程 序，CPU一行一行地读并且执行程序命令，当 CPU返回到第一程序行时，它就精确地完成了 一个循环周期。此过程所需要的时间就是扫描 周期时间。 在用STEP 7建立S7程序时，可以选择3种标准 编程语言中的一种，即梯形图逻辑语言LAD、 语句表STL或者功能块图FBD。
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S7 PLC和STEP 7编程软件应用示意图
7 2008-3-13
应用STEP 7的基本步骤
8 2008-3-13
应用STEP 7软件于PLC 实现自动化任务的过程
有两个选择项，如果要解决的自动化任务比较复杂，编写 的程序量比较大，涉及的输入、输出点数多，建议采用选 择项1，即先对PLC的硬件进行组态，然后编写用户程序， 这样做的优点是通过STEP 7对所有输入、输出点的绝对地 址先进行了定义和分配，在以后的程序编写过程中就不会 混淆，另外，在组态过程中还可以改变模板的参数和属性， 例如，对模拟量输入模板，在组态过程中，可以确定它是 电压输入信号（0-10V，＋/-10V）还是电流输入信号（420 mA），对一个多CPU项目，在组态过程中，可以确定各 个CPU的MPI地址。对于比较简单的项目，涉及的输入、输 出点数不多，也可以采用选择项2的步骤。
3 2008-3-13
SIEMENS 公司S7 PLC
标准工具软件
STEP 7 介绍
4 2008-3-13
S7 PLC的STEP 7编程软件介绍
这一讲通过以西门子公司的STEP 7编程语言为例，来介绍实际 PLC应用的编程语言，在第4讲中将介绍PLC编程语言的国际标准， 即IEC 61131-3 标准。 STEP 7编程软件是用来对西门子公司的系列PLC产品，包括S7 300系列、S7 400系列、M7系列以及基于PC的PLC等产品，进行 编程、调试、监视的软件。 为了组态 PLC 硬件配置或开始编写S7用户程序，首先必须在 PC 计算机中安装STEP 7软件(如果使用的是编程器，则STEP 7软件已 经预装在编程器内)。在STEP 7 CD 光盘的 Readme.wri 文件中， 有关于安装STEP 7对 PC 计算机的软件和硬件配置要求。 将STEP 7的 CD 光盘插入PC机的光驱中，安装程序能自动执 行，按照屏幕上的提示操作，可一步一步完成STEP 7 软件的安装。 完成STEP 7的安装后，要重新启动计算机，在 PC 的Windows 桌 面上会出现一个 SIMATIC Manager 的小图标 。
在对PLC进行硬件组态时，事先定义其输入和输出的绝对地 址。因为，这些地址是直接指定，亦即绝对地址。也可以选 择用任意符号名来替代绝对地址。 为了应用符号地址进行编程，需要建立一个符号表，对在以 后的程序中将要用到的所有绝对地址，在符号表中给他们每 一个分配一个符号名，同时定义它们的数据类型。例如，对 于输入 I 1.2 ，其符号名为PE_Failure ，表示汽油发动机有故障。这 一符号名，适用于整个程序，因此，称为全局变量。使用符 号地址进行编程，使得所编的S7程序，可读性强。
10 2008-3-13
STEP 7 编程语言 的主窗口 界面
打开 “项目” 窗 口，左边页面 显示项目结构, 右边页面显示 左边页面所选 文件夹中的对 象和其他文件 夹图所示。
11 2008-3-13
SIMATIC 管理器窗口的菜单项：
打开SIMATIC 管理器的窗口能见到以下菜单项： File 打开、组织和打印“项目” (project)。 Edit 复制、粘贴、删除、全选、对象属性等。 Insert 插入程序单元。 PLC 下载程序和监视硬件 。 View 选择“在线/离线”和编程语言。 Options 用户定义。 Window 设置窗口显示。 Help 帮助信息。
25 2008-3-13
组态DP主站和分布式I/O
26 2008-3-13
组态DP主站和分布式I/O
27 2008-3-13
组态分布式I/O ET200M
28 2008-3-13
组态分布式I/O ET200M
29 2008-3-13
组态分布式I/O ET200M
前面用图解方法，说明怎样在主站上组态一个 分布式I/O的从站，这种从站是模块化结构的， 从站是由Profibus-DP通信模板IM 153-2和若 干块标准的I/O模板 (例如，图上的DI32 x DC24V)组成。
13 2008-3-13
应用STEP 7 对 PLC 进行硬件组态
选择目录菜单中的某一项，例如SIMATIC 300，在其下拉菜 单中再选择RACK-300，双击RACK-300下面的图标 ， 这时在窗口左边页面上就会出现0(UL) 机架带槽位的rack 表。为了在0(UL)的1号槽位上放置PS 307电源模板，导航 目录菜单，找到 PS307 5A (6ES7 307-1EA00-0AA0)，用鼠 标拖至0(UL)机架的1号槽位上。 为了在0(UL)的2号槽位上放置CPU模板，导航目录菜单，打 开 CPU-300 项 ， 在 其 下 拉 菜 单 中 找 到 CPU 314C-2DP(6ES7 314-6CF01-0AB0)，用鼠标将其拖至0(UL)机架上的2号槽位， 由于CPU 314C-2DP占用2个槽位，从第4个槽位开始，可以 组态配置其他的I/O模板。
19 2008-3-13
S7 PLC 分布式 I/O 模板的组态
分布式I/O模板的硬件组态与中央机架模板的硬件 组态类似，从导航窗口右边页面的目录菜单，选 择分布式I/O模板单元，对它们进行硬件组态和属 性定义。 下图表示了S7 PLC的分布式I/O结构举例和通过 Profibus-DP网络进行连接。 下面用图解说明，怎样建立一个新的项目来组态 分布式I/O系统。
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建立一个 新的项目 来组态 分布式 I/O系统
21 2008-3-13
建立一个新的项目来组态分布式I/O系统
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组态建立一个站
23 2008-3-13
组态建组态DP主站和分布式I/O
上面用图解说明怎样组态一个可以配置分布式I/O的 站，到目前为止，所描述的步骤和中央机架的组态 步骤是类似的，得到的组态界面也类似。下面一些 图的画面进一步说明，怎样将分布式I/O单元，组态 到上述已经建立起来的站中，并设置或修改他们的 属性参数。
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在组态过程中改变节点和I/O的地址
31 2008-3-13
在组态过程中改变节点和I/O的地址
32 2008-3-13
在组态过程中改变节点和I/O的地址
如果用户有需要改变已经组态完成的I/O模板的地址，上 面的图解说明了这一改变的过程和步 骤。
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应用符号地址编程
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STEP7主窗口右边页面上的硬件组态图标
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STEP 7 硬件组态 界面
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S7 PLC 分布式 I/O 模板的组态
18 2008-3-13
S7 PLC 分布式 I/O 模板的组态
在常用配置的自动化系统中，中央可编程控制器 的I/O模板与传感器、执行机构之间需要大量的 连接电缆，这不仅增加了安装的工作量，也增 加了安装费用和发生故障的机率。应用分布式 I/O，将I/O模板就近放置于传感器和执行机构 附近，在可编程控制器和I/O模板及现场器件之 间用现场总线Profibus-DP连接，就可克服中央 I/O模板的上述缺点。