SIMATICS7培训教材4step7管理器
(教你一步一步吧学STEP7)
STEP 7的介绍
图1-1 间隙
使用单机架或多机架
是使用一个机架还是使用多个机架，取决于具体情况。
在下面的情况下应该使用单机架：
∙结构紧凑、需要节约空间
∙ CPU312、312 IFM、312C和CPU 313只能用单机架
∙所需处理的信号量少
在下面的情况下应该使用多机架：
机架3（ER）
连接电缆368
连接电缆368
机架2（ER）
连接电缆368
机架1（ER）
图1-2：安装举例
主机架配置方法
STEP7中，通过简单的拖放操作就可以完成主机架的配置。
配置过程中，添加到主机架中的模板的订货号（在硬件目录中选中一个模板，目录下方的窗口会显示该模板的订货号以及描述）应该与实际硬件一致。
先直接新建一个项目，在项目中插入一个SIMATIC 300 Station，双击Hardware图标，打开硬件组态程序。
在硬件目
录中找到S7-300机架，拖拽到左上方的视图中，即可添加一个
主机架。
三讲
3.1 使用STEP7的基本步骤 3.2 SIMATIC 管理器 3.3 新建STEP7项目 3.4 设置项目属性 3.5 STEP 7 项目结构 3.6 设置编程器通信接口 3.7 离线与在线 3.8 PLC存储器 3.9 CPU 存储器复位 3.10 硬件组态和参数分配 3.11 SM模块的组态和设置 3.12 硬件组态的下载 3.13 上载硬件实际组态
离线打开站
西门子S7-300/400 PLC培训
任务：硬件组态实践
• 硬件模块要求：
– CPU 314C-2DP – SM 323 DI16/DO16x24V（DO[0~1]） – SM 332 AO8x12Bit（AO[2~17]）
• 修改MPI地址为3 • 将时钟信号保存M100中
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西门子S7-300/400 PLC培训
启动 SIMATIC 管理器
或
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3.3 新建 新建STEP7项目 项目
1
2
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3.4 设置项目属性
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3.5 STEP 7 项目结构
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3.6 设置编程器通信接口
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3.7 离线与在线
可访问节 点
离线 在线
离线窗 口
在线窗 口
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任务：新建项目
• • • • • 启动SIMATIC MANAGER 用不同的方法新建项目 设置项目属性 设置PC机与CPU的通信接口 插入站点和S7程序
STEP7学习教程
STEP7学习教程目前，PLC的机型很多，但其基本结构、原理相同，基本功能、指令系统及编程方法类似。
因此，本教案从实际应用出发，选择了当今最具特色和符合IEC标准的西门子S7 300系列高性能、中小型模块化可编程控制器作为背景机型，全面介绍了可编程控制器的STEP7 5.1版编程软件系统、工作方式、及编程方法和技巧，并以工程应用为实训目标，加强了技术应用、工程实践、功能指令和特殊功能模块应用的实训环节。
基础部分课题一 创建并编辑项目一、实训目的1．通过上机操作，熟悉西门子STEP7编程软件的结构。
2．掌握创建编辑项目二、基础知识（一）启动STEP 7启动Windows以后，你就会发现一个SIMATIC Manager（SIMATIC管理器）的图标，这个图标就是启动STEP 7的接口。
快速启动STEP7的方法：将光标选中SIMATIC Manager这个图标，快速双击，打开SIM ATIC管理器窗口。
从这里你可以访问你所安装的标准模块和选择模块的所有功能。
启动STEP 7的另一方式：在Windows的任务栏中选中“Start”键，而后进入“ Simi atic”。
SIMATIC 管理器：SIMATIC管理器用于基本的组态编辑，SIMATIC管理器具有下列功能：·建立Project·硬件组态及参数设定·组态硬件网络·编写程序·编辑、调试程序对各种功能的访问都设计成直观、易学的方式。
可以使用SIMATIC管理器在下列方式工作。
·离线方式，不与可编程控制器相联·在线方式，与可编程控制器相联，注意相应的安全提示。
改变字符的大小 使用Windows的菜单指令Option>Font可以将字符和尺寸变成“小” “正常”或“大”。
（二）项目结构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。
这些数据被收集在一个项目下，包括：·硬件结构的组态数据及模板参数。
西门子S7-300 400高级编程培训教材 STEP_7中的数据类型和变量
Date: File:
2013-7-1 PRO2_05E.3
SITRAIN Training for
Automation and Drives
STEP 7数据类型概述
基本数据类型 （最长32位）
• 位（Bit）数据类型（BOOL, BYTE, WORD, DWORD, CHAR） • 算术数据类型（INT, DINT, REAL） • 时间数据类型（S5TIME, TIME, DATE, TIME_OF_DAY）
DB5 "Data view"
SIMATIC S7
Siemens AG 2001. All rights reserved.
Date: File:
2013-7-1 PRO2_05E.14
SITRAIN Training for
Automation and Drives
存储器中ARRAY变量的存储
一维数组
SIMATIC S7
Siemens AG 2001. All rights reserved.
Date: File:
2013-7-1 PRO2_05E.13
SITRAIN Training for
Automation and Drives
ARRAY的声明和初始化
DB5 "Declaration view"
SIMATIC S7
Siemens AG 2001. All rights reserved.
Date: File:
2013-7-1 PRO2_05E.5
SITRAIN Training for
Automation and Drives
复杂数据类型的重要性
4.SIMATIC管理器的使用训练_
注
按功能键F1总可以得到当前窗口的在线帮助。
SIMATIC 管理器菜单和工具栏
标题栏 菜单栏 工具栏
状态栏
任务栏
标题栏 标题条包含窗口标题和控制窗口的按钮。
菜单栏 包含当前窗口的所有菜单。
工具栏 包含最常用的任务图标，这些图标带有浮动标注。 状态栏 显示当前状态和附加信息。 任务栏 任务条以按钮形式显示所有打开的应用和窗口。任务条可以用鼠标右键 定位在屏幕的任何一边。
启动 SIMATIC 管理器
或
介绍 SIMATIC 管理器是一个在线/离线编辑S7 对象的图形化用户界面，这些对 象包括项目，用户程序，块，硬件站和工具。 利用 SIMATIC 管理器可以： • 管理项目和库， • 启动 STEP 7 工具， • 在线访问 PLC ， • 编辑存储器卡 启动SIMATIC管理器 在 Windows 桌面上有一个“SIMATIC Manager”图标， 在启动菜单下有一 个 “SIMATIC Manager”程序项。可以象启动任何Windows应 用程序一样双击图标 或通过菜单START -> SIMATIC -> 用户界面 安装后，在Windows 桌面上有一个S7主工具图标。SIMATIC 管 理器负责管理S7 对象，例如：项目和用户程序。打开项目，就启动了和编程有关 的工具。在程序块上双击可以启动程序编辑器，可以编写程序块 (面向对象启动)
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从过程到项目
项目管理
SIMATIC 管理器
硬件
FB21 OB1
I1.0 I1.1 Q4.0
过程
软件
过程 如果仔细观察要实现自动化的过程，就会发现它是由多个较小的部分和子过程组成 的，这些小部分和子过程相互连接在一起。因此，第一个任务就是把自动化过程分解成子 任务。 硬件和软件 •硬件： • 软件： 项目 在SIMATIC S7 中，所有自动化过程的硬件和软件要求在项目中管理。项目包括 必须的硬件 (+ 组态)，网络 (+ 组态)，所有程序和自动化解决方案的数据管理。 每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求： 输入和输出的数目和类型 模块序号和类型 机架号 CPU型号和容量 HMI （人机界面）系统 网络系统
(14)STEP7管理器
STEP7的硬件组态1 STEP 7项目创建在STEP 7中，用项目来管理一个自动化系统的硬件和软件。
STEP 7用SIMATIC管理器对项目进行集中管理，它可以浏览SIMATIC S7､C7和Win AC的数据。
(1)使用向导创建项目首先双击桌面上的STEP 7图标，进入SIMATIC Manager窗口，进入主菜单“File”，选择“…New”或“New Projact…”，弹出标题为“STEP 7 Wizard：New Proejct”（新项目向导）的小窗口。
∙ 单击“NEXT”按钮，在新项目中选择 CPU模块的型号，例如，CPU 313C-2DP。
∙ 单击“NEXT”按钮，选择需要生成的逻辑块，至少需要生成作为主程序的组织块OB1。
∙ 单击“NEXT”按钮，输入项目的名称，单击“Finish”按钮生成项目。
生成项目后，可以先组态硬件，然后生成软件程序。
也可以在没有组态硬件的情况下，首先生成软件。
(2)直接创建项目进入主菜单“ File”，“选择New…”，将出现一个对话框，在该对话框中分别输入“文件名”、“目录路径”等内容并确定，完成一个空项目的创建工作。
2 硬件组态(1) 硬件组态的任务硬件组态的任务就是在STEP 7中生成一个与实际的硬件系统完全相同的系统，例如要生成网络、网络中各个站的导轨和模块以及设置各硬件组成部分的参数，即给参数赋值。
所有模块的参数都是用编程软件来设置的，完全取消了过去用来设置参数的硬件开关。
硬件组态确定了PLC输入/输出变量的地址，为设计用户程序打下了基础。
组态时设置的CPU参数保存在系统数据块SDB中，其他模块的参数保存在CPU中。
在PLC启动时CPU自动地向其他模块传送设置的参数，因此在更换CPU之外的模块后不需要重新对它们赋值。
CPU在启动时，将STEP 7中生成的硬件设置与实际的硬件配置进行比较，如果二者不符，将立即产生错误报告。
(2) 硬件组态的步骤1) 生成站双击Hardware图标,进入硬件组态窗口:• 新建STEP7 WIZARD: ”NEW PROJECT”• 打开原有的文件:“OPEN XXX”•选择一个站• 插入一个站例:插入一个站例:进入硬件组态窗口(选择HARDWARE进入填写UR表)2) 生成导轨,放入模块:选择RACE进入PLC配置:进入近程扩展配置:将RACE图标拖入或在激活UR0的CPU后点击RACE图标。
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。
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THANKS
感谢观看
2024/1/26
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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。
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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。
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2024/1/26
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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
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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。
Step7_培训资料
SIMATIC Step7 培训资料SIMATIC S7系统概述可编程控制器系列产品包括微型PLC (S7-200)系列、较低性能系列(S7-300) 和中/高性能系列(S7-400)。
S7-200: 概述特性•针对低性能要求的模块化小控制系统, •不同档次的CPU,•可选择不同类型的扩展模块,•7个模块的扩展能力,•模块中集成背板总线,•网络连接- RS 485 通讯接口或- PROFIBUS,•通过编程器PG访问所有的模块,•无插槽限制,•公共软件,•带有电源，CPU和I/O的一体化单元设备,•带有集成功能的“微型PLC”.S7-200: 技术参数S7-200: CPU 设计模式选择器用于手动选择操作模式：STOP = 停机模式；不执行程序。
TERM = 运行程序，可以通过编程器进行读/写访问。
RUN = 运行程序，通过编程器仅能进行读操作。
状态指示器SF = 系统错误；CPU内部错误(LED) RUN = 运行模式；绿灯STOP = 停机模式；黄灯DP = 分布式I/O ( 仅对CPU 215)存储器卡存储器卡的插槽。
存储器卡用来在没有供电的情况下不需要电池就可以保存用户程序。
PPI 连接编程设备、文本显示器或其他的CPU 通过这里连接。
S7-300: 概述特性•针对低性能要求的模块化中小控制系统•不同档次的CPU•可选择不同类型的扩展模块•可以扩展多达32个模块•模块内集成背板总线•网络连接- 多点接口(MPI),- PROFIBUS 或- 工业以太网•通过编程器PG访问所有的模块•无插槽限制•借助于“HWConfig“工具可以进行组态和设置参数S7-300: 技术参数信号模块(SM) •数字量输入模块：24V DC，120/230V AC•数字量输出模块：24V DC，继电器•模拟量输入模块：电压，电流，电阻，热电偶•模拟量输出模块：电压，电流接口模块(IM) IM360/IM361 和IM365 可以用来进行多层组态，它们把总线从一层传到另一层。
西门子STEP7编程方法(培训教材)
Date: 2011/7/27 File No.: SSP1_03C.11
Information and Training Center Knowledge for Automation
块类型 组织块 (OB)
特性 - 操作系统和用户程序的接口 - 各层次的优先级 (1 ~ 26) - 局部数据堆栈中的特殊启动信息 - 带参数 / 数据保持 - 不带参数 / 数据保持 - 不带参数 / 数据不保持 - 只传递一个返回值 (调用时必须分配参数) - 数据不保持 - 可带参数 - 结构化，局部存储 (背景 DB) - 结构化，全局数据存储 (在整个程序中均有效)
SIMATIC STEP 7 本教材为西门子中大型PLC S7-300、S7-400的编程软 件SIMATIC STEP7的编程方法， 的编程方法，西门子的PLC编程方法 为结构化、 为结构化、模块化编程， 模块化编程，不同于直线式的从头到尾的编 程，西门子的编程模式灵活， 西门子的编程模式灵活，模块化之后， 模块化之后，程序块可重 复使用， 复使用，多年的西门子的编程积累， 多年的西门子的编程积累，可以成为下一个中 大型项目的宝贵财富和竞争力， 大型项目的宝贵财富和竞争力，通过加密方式保护程序 块。 使用西门子， 使用西门子，成长为一生不断积累和拥有这些无形财富 的工程师。 的工程师。 请留意， 请留意，西门子的STEP7已经升级为STEP7 V11，在 TIA Portal平台上， 平台上，和WinCC等集成在一个平台上， 等集成在一个平台上，这 是工业软件的革命， 是工业软件的革命，原有程序块可以无缝升级， 原有程序块可以无缝升级，保护您 的投资。 的投资。
块类型
特点 - 存储在CPU的操作系统中 - 用户可以调用此功能 （不需要存储器） - 存储在CPU的操作系统中 - 用户可以调用此功能 （需要存储器） - 用于组态数据和参数的数据块
STEP7使用初步
Date: 2013-7-5
Page: 3
返回本章
§3.1.1
STEP 7操作系统需求
6.0 以上
SP3
或
Date: 2013-7-5
Page: 4
返回本节
§3.1.2
STEP 7硬件需求
能运行Windows 2000或Windows XP的PG或PC机:
CPU主频至少为600MHz； 内存至少为256MB； 硬盘剩余空间在600MB以上； 具备CD-ROM驱动器和软盘驱动器；
编写梯形图（LAD）程序
Date: 2013-7-5 Page: 44
返回上级
9.在OB1中编辑STL程序
编写语句表（STL）程序
Date: 2013-7-5 Page: 45
返回上级
10.在OB1中编辑FBD程序
编写功能块图（FBD）程序
Date: 2013-7-5 Page: 46
返回上级
§3.4 下载和调试程序
1.PLC端子接线
传统继电器控制电路
PLC端子接线图
Date: 2013-7-5
Page: 26
返回上级
2.使用项目向导创建STEP 7项目（1/4）
项目向导1/4
Date: 2013-7-5
Page: 27
返回上级
2.使用项目向导创建STEP 7项目(2/4)
② ③
项目向导2/4
Date: 2013-7-5
返回上级
2.用S7-PLCSIM调试程序(1/3)
插入仿真变量
I0.7 … I0.1 I0.0
Q4.7 … Q4.1 Q4.0
Date: 2013-7-5
Page: 50
西门子S7-300 400高级编程培训教材
功能及功能块中的参数声明
"Motor"
EN
ENO
Start
地址 声明 名称 类型 初始化值 ... 0.0 输入 Start BOOL FALSE 0.1 输入 Stop BOOL TRUE 2.0 输入 Speed INT 0 2.0 输出 Motor_on BOOL FALSE 8.0 输出 Setpoint INT 0 10.0 输入/输出 EMER_OFF BOOL FALSE ... 静态 ... ... ... ... 临时 .. ... ...
CALL #Punch . CALL #Guard
... ...
CALL FB10, DB10
Press_1的数据
传送带的数据
Press_1. Guard
Press_2. Punch
Press_2. Guard
Press_2的数据
FB10的数据
Press_1. Punch
多个实例只需要 一个 DB 在为各个实例创建“private” 数据区时，无需任何额外的管理工作 多重背景模型使得“面向对象的编程风格”成为可能（通过“集合”的方式实现可重用性） 最大嵌套深度为8级
Q20.5 Q20.6 Q9.0 QW12
. . . Q8.2 Q8.3 I 0.2 I 0.3 I 16.6 I 16.7
多重背景模型的结构
FB10
钻床数据
FB10的背景DB
CALL Drill . CALL Motor_1 . CALL Motor_2
DB10
... stat Drill FB1 stat Motor_1 FB2 stat Motor_2 FB2
FB1 “Station” 的工作原理
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STEP 7 工具
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练习4.1: 检查PG 接口
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启动 SIMATIC 管理器
•或
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• 标题栏 • 菜单栏 • 工具栏
建立项目
•这里选择项 目名，用
“OK”确认。
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插入 S7 程序
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插入S7 块
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STEP 7 帮助系统
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STEP 7 项目结构
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SIMATIC 管理器中离线/在线
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项目的存储位置
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练习4.4：插入 S7 块
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/10/31
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SIMATIC 管理器菜单和工具栏
• 状态栏 •任务栏
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SIMATIC 管理器中的工具条
•Windows 95 符号
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•STEP 7 符号
•显示可访问的接点 •S7 存储器卡 •下载 (到 PLC) •定义过滤器 •选择的过滤器 •仿真模块 (S7-PLCSIM)
STEP 7上下文帮助
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标准库
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练习4.2：建立项目
•在这里输入 项目名，用 “OK”确认
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练习4.3：插入 S7 程序
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2020/10/31
SIMATICS7培训教材4step7管理器
从过程到项目
•SIMATIC 管理器
•项目管理
•硬件
•过程
•FB21 •OB1
•I1.0 •I1.1 •Q4.0
•软件
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