1.3 編程技能一：編程環境的熟悉

1.3.1 編程軟件的安裝

安裝編程軟件的計算機應使用Windows操作系統，為了實現PLC與計算機的通信，必須使用通信電纜，包括：PC/PPI電纜、PPI多主站電纜或MPI電纜以及安裝在電腦中的通信處理器。

西門子S7-200 PLC的編程軟件為STEP 7-Micro/WIN，可以從西門子官方網站上下載（V4.0版本以上）。

安裝中文編程環境的步驟如下。

第一步：關閉所有應用程序，包括Microsoft Office快捷工具欄，在Windows資源管理器中打開安裝文件所在區域（光盤、U盤或硬盤），雙擊Setup.exe文件。

第二步：運行Setup程序，選擇安裝程序界面語言，并默認使用英語（如圖1.8所示），選擇安裝目的的文件夾。

第三步：在安裝過程中，會出現“設置PG/PC接口”對話框，按照編程電纜型號進行選擇，一般選擇PC/PPI cable（如圖1.9所示）。

第四步：安裝完成后，單擊對話框上的“完成”按鈕重新啟動計算機，重啟后在Windows的“開始”菜單中找到相應的快捷方式，運行STEP 7-Micro/WIN軟件，如圖1.10所示。

第五步：在STEP 7-Micro/WIN編程環境中，選擇菜單“Tools”|“Options”命令（如圖1.11所示），在“Options”對話框中打開“General”選項卡，并將“Language”設置為“Chinese”（如圖1. 12所示）。改變設置后，退出編程環境，再次啟動后即進入全中文編程界面。

1.3.2 編程環境的項目組成

如圖1.13所示為V4.0版本編程軟件的界面。

1. 操作欄

操作欄用來顯示編程特性的按鈕控制群組。

“視圖”：選擇該類別，為程序塊、符號表、狀態圖、數據塊、系統塊、交叉參考及通信顯示按鈕控制。

“工具”：選擇該類別，顯示指令向導、文本顯示向導、位置控制向導、EM 253控制面板和調制解調器擴展向導的按鈕控制。

當操作欄包含的對象因為當前窗口大小無法顯示時，利用操作欄顯示滾動按鈕，可以向上或向下移動至其他對象。

2. 指令樹

提供所有項目對象并為當前程序編輯器（LAD、FBD或STL）提供所有指令的樹形視圖。

用戶可以用鼠標右鍵單擊樹中“項目”部分的文件夾，插入附加程序組織單元（POU）；也可以用鼠標右鍵單擊單個POU，打開、刪除、編輯其屬性表，用密碼保護或重命名子程序及中斷例行程序。

用戶還可以用鼠標右鍵單擊樹中“指令”部分的一個文件夾或單個指令，以便隱藏整個樹。一旦打開指令文件夾，就可以拖放單個指令或進行雙擊，按照需要自動將所選指令插入程序編輯器窗口中的光標位置。當然，用戶還可以將經常使用的指令拖放在“偏好”文件夾中。

3. 交叉參考

允許查看程序的交叉參考和組件使用信息。

4. 數據塊

允許顯示和編輯數據塊內容。

5. 狀態圖

窗口允許將程序輸入、輸出或變量置入圖表中，以便追蹤其狀態。用戶可以建立多個狀態圖，以便從程序的不同部分檢視組件。每個狀態圖在狀態圖窗口中有自己的標簽。

6. 符號表/全局變量表窗口

允許分配和編輯全局符號（即可在任何POU中使用的符號值，不只是建立符號的POU）。用戶可以建立多個符號表，也可以在項目中增加一個S7-200系統符號預定義表。

7. 輸出窗口

在編譯程序時提供信息。當輸出窗口列出程序錯誤時，可雙擊錯誤信息，會在程序編輯器窗口中顯示適當的網絡。當編譯程序或指令庫時，提供信息。當輸出窗口列出程序錯誤時，可以雙擊錯誤信息，會在程序編輯器窗口中顯示適當的網絡。

8. 狀態條

提供在STEP 7-Micro/WIN中操作時的操作狀態信息。

9. 程序編輯器窗口

包含用于該項目的編輯器（LAD、FBD或STL）的局部變量表和程序視圖。如果需要，可以拖動分割條，擴展程序視圖，并覆蓋局部變量表。當在主程序一節（OB1）之外建立子程序或中斷例行程序時，標記出現在程序編輯器窗口的底部?？蓡螕粼摌擞?，在子程序、中斷和OB1之間移動。

10. 局部變量表

包含對局部變量所做的賦值（即子程序和中斷例行程序使用的變量）。在局部變量表中建立的變量使用暫時內存；地址賦值由系統處理；變量的使用僅限于建立此變量的POU。

11. 菜單條

允許使用鼠標或鍵盤執行操作。用戶可以定制“工具”菜單，在該菜單中增加自己的工具。

12. 工具條

為最常用的STEP 7-Micro/WIN操作提供方便的鼠標訪問。用戶可以定制每個工具條的內容和外觀。

1.3.3 簡單電氣控制線路的編程與運行

1. 編程任務

如圖1.14所示為一簡單的電氣控制圖（燈控線路）。其所實現的功能為：（1）當選擇開關SA1閉合時，指示燈1就亮，反之則滅；（2）當選擇開關SA2或SA3任何一個閉合時，指示燈2就亮，只有當SA2和SA3都斷開時，指示燈2才滅。

既然PLC能夠實現電氣控制功能，則可以采用西門子S7-200來進行線路改造，具體如圖1.15所示（注：為讓讀者編程方便，本書中大多數案例均采用CPU 224來進行，具體包括CPU 224 AC/DC/Relay和CPU 224 DC/DC/DC兩種）。

從圖1.15中可以知道，I0.0、I0.4和I0.5接的是選擇開關（簡稱“輸入信號”），而Q0.0和Q0.1接的是指示燈（簡稱“輸出信號”）。兩者在硬件接線上是分離的，而PLC的編程就是將選擇開關和指示燈進行“程序聯系”。

2. 采用梯形圖LAD進行編程

梯形圖LAD是各種PLC的通用語言，根據圖1.16輸入簡單邏輯的一段程序（圖1.17）。

STEP 7-Micro/WIN LAD的編輯可以包括工具條按鈕、指令樹拖放和功能鍵等多種方式。

3. 對梯形圖LAD程序進行編譯

可以用工具條按鈕或PLC菜單進行編譯，如圖1.18所示。

當用戶在編譯時，輸出窗口會列出發生的所有錯誤。錯誤根據位置（網絡、行和列）以及錯誤類型進行識別。這時可以雙擊錯誤線，調出程序編輯器中包含錯誤的代碼網絡。

4. 通過PC/PPI編程電纜連接PC與PLC

如圖1.19所示進行PC/PPI編程電纜通信聯機，一旦聯機成功后，即可下載程序到PLC。

5. 下載程序，并使CPU處于運行狀態

如圖1.20所示是程序的聯機運行、停止與狀態監控，其中為程序RUN命令；為程序STOP命令；為程序狀態監控命令。