2.3 STEP 7軟件的功能概述

2.3.1 SIMATIC管理器

SIMATIC管理器管理一個自動化項目中的所有數據，如圖2-26所示，無論其設計用于何種類型的可編程序控制系統（S7/M7/C7），編輯數據所需的工具均可由SIMATIC管理器自動啟動。

圖2-26 SIMATIC管理器

2.3.2 符號編輯器

如圖2-27所示，通過符號編輯器，可以管理所有共享符號。它提供功能如下：給過程信號（輸入/輸出）、位存儲器以及塊設置符號名稱和注釋；排序功能；從其他Windows程序中導入/導出到其他Windows程序；所有其他工具都可使用該工具創建的符號表。因此，符號屬性的任何變化都可被所有工具自動識別。

圖2-27 符號編輯器

2.3.3 硬件診斷

如圖2-28所示，硬件診斷可以概覽可編程序控制器的狀態。概覽可顯示符號來指示各個模塊是否發生故障。

圖2-28 硬件診斷

如圖2-29所示，用鼠標雙擊模塊可顯示關于模塊的詳細信息。該信息范圍取決于每個模塊：顯示模塊的常規信息（例如，訂貨號、版本、名稱）以及模塊狀態（例如，故障狀態）；I/O和DP從站的模塊故障（例如，通道故障）；顯示來自診斷緩沖區的消息。對于CPU，則顯示下列附加信息：處理用戶程序期間發生故障的原因；顯示周期持續時間（最長、最短以及最后一個周期）；MPI通信概率和負載；顯示性能數據（輸入/輸出、位存儲器、計數器、計時器和塊的可能數目）。

圖2-29 模塊信息

2.3.4 編程語言

在STEP 7中，有幾種編程語言可以用來編程。根據特定的規則，用語句表建立的程序可以轉換成另一種編程語言。除語句表外，S7-300和S7-400的編程語言標準軟件包還包括梯形圖和功能塊圖。

梯形圖（或LAD）是STEP 7編程語言的圖形表示，和電路圖很相似，采用諸如觸點和線圈的符號。這種編程語言針對熟悉接觸器控制的技術人員。其指令語法與傳遞梯形圖相似：梯形圖允許在能流過各種觸點、復雜元件和輸出線圈時，跟蹤母線之間的電量流。

語句表（或STL）是STEP 7編程語言的文本表示，與機器代碼相似。如果用語句表書寫程序，則每條指令都與CPU執行程序的步驟相對應。為便于編程，語句表已經擴展包括一些高級語言結構（如結構化數據訪問和塊參數），這對其他編程語言熟悉的程序員喜歡使用這種編程語言。

功能塊圖（FBD）是STEP 7編程語言的圖形表示，使用布爾代數慣用的邏輯框表示邏輯功能。復雜功能（如算術功能）可直接結合邏輯框表示。功能塊圖使用不同的功能“盒”，盒中的符號表示功能（例如：＆指“與”邏輯操作）。即使一個過程工程師一樣的“非程序員”也可以使用這種編程語言。

圖2-30所示為STEP 7編程語言的三種類型。

在實際工程中，STEP 7還會用到以下編程語言，它們是作為選件包提供的。

1）順序功能圖（SFC），即STEP 7中的S7 Graph。

2）結構文本（ST），即STEP 7的S7 SCL（結構化控制語言），它符合EN61131-3標

圖2-30 STEP 7編程語言的三種類型

a）LAD編程 b）STL編程 c）FBD編程

準。SCL適合于復雜的公式計算、復雜的計算任務和最優化算法，或管理大量的數據等。

3）S7 HiGraph編程語言。圖形編程語言S7 HiGraph屬于可選軟件包，它用狀態圖（state graphs）來描述異步、非順序過程的編程語言。

4）S7 CFC編程語言。可選軟件包CFC（Continuous Function Chart，連續功能圖）用圖形方式連接程序庫中以塊的形式提供的各種功能。S7 SCL編程語言適合于熟悉高級編程語言（例如PASCAL或C語言）的人使用。

其中S7 Graph、HiGraph和CFC可供有技術背景，但是沒有PLC編程經驗的用戶使用。S7 Graph對順序控制過程的編程非常方便，HiGraph適合于異步非順序過程的編程，CFC適合于連續過程控制的編程語言。

2.3.5 硬件配置

如圖2-31所示，使用硬件配置工具可對自動化項目的硬件進行配置并分配參數。硬件配置提供功能如下：

圖2-31 硬件配置

1）要組態PLC，可從電子目錄中選擇機架，然后在機架所要求的插槽中排列所選模塊。

2）組態分布式I/O與組態集中式I/O相同，同時也支持具有通道式I/O。

3）分配CPU參數期間，可以設置屬性，如啟動特性和通過菜單導航的掃描周期監控。支持多值計算。輸入數據存儲在系統數據塊中。

4）分配模塊參數期間，通過對話框設置所有可設定的參數。不需要通過DIP開關進行設置。在啟動CPU期間，自動將參數分配給模塊。這表示，例如，可以不分配新參數就交換模塊。

此外，在硬件配置工具中可將參數分配給功能模塊（FM）和通信處理器（CP），其分配方式與其他模塊完全相同。每個FM和CP（包含在FM/CP功能包中）都有與模塊有關的對話框和規則。系統在對話框中只提供有效選項，以防止錯誤輸入。

2.3.6 NetPro

可以使用NetPro（網絡配置）通過MPI進行網絡配置，包括選擇通信節點和設置通信連接。圖2-32所示為某鋼鐵廠酸洗車間的PLC網絡配置，包括工業以太網、MPI、PROFI-BUS等。

圖2-32 網絡配置