1、LOGO西門子自動控制系統簡介西門子自動控制系統簡介-S7-300 / WINCCXx項目Page 2Xx項目系統自動控制簡介西門子PLCS7-300(PLC)組態和使用西門子HMIWINCC(HMI)組態和使用通信的應用v 本脫硝項目使用西門子自動控制系統，下層硬件使用西門子中小型本脫硝項目使用西門子自動控制系統，下層硬件使用西門子中小型PLC S7-PLC S7-300300，上層人機界面使用西門子公司產品，上層人機界面使用西門子公司產品WINCC 7.0WINCC 7.0。v 工程實設操作員（兼工程師）站一臺、控制站一臺，網線連接，工程實設操作員（兼工程師）站一臺、控制站一臺，網線連接，

2、TCPIPTCPIP協議。協議。v 結構：結構：Page 3WINCC 7.0S7-300系統簡介硬件：硬件： S7-300PLC為中小型模塊化為中小型模塊化PLC。分為：分為：CPU（中央處理單元）（中央處理單元） PS（電源模塊）（電源模塊） SM（信號模塊）（信號模塊） FM（功能模塊）（功能模塊）-本項目未用本項目未用 CP（通信處理模塊）（通信處理模塊） IM（接口模塊）（接口模塊）Page 4S7-300(PLC)組態和使用S7-300(PLC)組態和使用Page 5S7-300S7-300沒有背板，模塊安裝在沒有背板，模塊安裝在DINDIN導軌上，通過導軌上，通過U U型的總線連

3、接器型的總線連接器連接。連接。硬件安裝硬件安裝S7-300(PLC)組態和使用Page 6S7-300S7-300使用使用STEP-7STEP-7軟件組態。安裝完軟件后，點擊圖標軟件組態。安裝完軟件后，點擊圖標 進進入工程管理器。入工程管理器。組態軟件組態軟件S7-300(PLC)組態和使用Page 7所有針對所有針對PLCPLC的組態工作都是在的組態工作都是在STEP7STEP7組態管理器中進行的，包括硬組態管理器中進行的，包括硬件組態、程序設計、通信組態等。件組態、程序設計、通信組態等。硬件組態：硬件組態與實際硬件安裝基本相同，同時要定義設備的硬件組態：硬件組態與實際硬件安裝基本相同，同時

4、要定義設備的網址、網址、MPIMPI地址的基本參數。地址的基本參數。S7-300(PLC)組態和使用Page 8西門子信號模塊為西門子信號模塊為SM3XXSM3XX，AIAI模塊為模塊為SM331SM331，AO:SM332;DI:SM321AO:SM332;DI:SM321，DO:SM322;DO:SM322;硬件組態時對硬件組態時對AIAI模塊、模塊、AOAO模塊的組態應注意指明信號類模塊的組態應注意指明信號類型，同時，型，同時，AIAI模塊上有量程卡，需要與組態中一致。模塊上有量程卡，需要與組態中一致。S7-300(PLC)組態和使用Page 9硬件組態完畢后，要進行編譯，下裝。（也可以

5、組態完成后和程序硬件組態完畢后，要進行編譯，下裝。（也可以組態完成后和程序一起下裝，但一定要先編譯）；至此，硬件組態結束。一起下裝，但一定要先編譯）；至此，硬件組態結束。S7-300(PLC)組態和使用Page 10程序的組態：程序的組態：STEP7STEP7中邏輯的組態是以中邏輯的組態是以“塊塊”的形式進行的。的形式進行的。塊的分類：塊的分類：OB OB 組織塊，組織塊，PLCPLC每次自動循環調用的或中斷時調用的。每次自動循環調用的或中斷時調用的。 類似于主程序。比如類似于主程序。比如OB1OB1，主循環，主循環，PLCPLC每循環一此就調用它一次。每循環一此就調用它一次。OB35OB35

6、：每：每xxmsxxms調用一次。調用一次。OB100OB100：PLCPLC上電時調用一次；上電時調用一次；OB121OB121程序程序錯誤中斷調用。錯誤中斷調用。 FB FB 功能塊，類似于子程序，需要傳遞參數，有獨立的功能塊，類似于子程序，需要傳遞參數，有獨立的 背景數據塊。靜態數據放入背景數據塊，調用結束不丟失，下次調背景數據塊。靜態數據放入背景數據塊，調用結束不丟失，下次調用時數據可直接取用。比如說做流量的累積。用時數據可直接取用。比如說做流量的累積。 FC FC 功能，類似于子程序，需要傳遞參數，每次調用結功能，類似于子程序，需要傳遞參數，每次調用結束后數據清零。束后數據清零。 D

7、B DB 數據塊，分為常規數據塊和背景數據塊。通用數據數據塊，分為常規數據塊和背景數據塊。通用數據塊每個程序都可以存取數據。背景數據塊和塊每個程序都可以存取數據。背景數據塊和FBFB聯合使用，僅存放聯合使用，僅存放FBFB的背景數據。的背景數據。 S7-300(PLC)組態和使用Page 11Page 12S7-300(PLC)組態和使用西門子程序中預定義了一些功能和功能塊，用來執行一定的功能。西門子程序中預定義了一些功能和功能塊，用來執行一定的功能。這些預定義的功能塊處在于程序庫中。可直接調用，比如說對于模這些預定義的功能塊處在于程序庫中。可直接調用，比如說對于模擬量的輸入輸出，可以直接調用

8、擬量的輸入輸出，可以直接調用FC105FC105和和FC106FC106進行工程量的轉換。進行工程量的轉換。S7-300(PLC)組態和使用Page 13當硬件組態完畢后，建議不要急于程序的編寫，先把硬件地址符當硬件組態完畢后，建議不要急于程序的編寫，先把硬件地址符號化，比如，號化，比如，I0.0I0.0是是SM321SM321第一個通道地址，表示現場某設備的運第一個通道地址，表示現場某設備的運行狀態，在程序中可以直接調用行狀態，在程序中可以直接調用I0.0I0.0編程，但這樣做容易混亂，編程，但這樣做容易混亂，也使程序的可讀性變差。編程前打開符號表，為每一個有用的地也使程序的可讀性變差。編程

9、前打開符號表，為每一個有用的地址寫入符號。址寫入符號。S7-300(PLC)組態和使用除在符號表中編輯標簽符號外，也可以在硬件組態時，寫入對應硬件通道的符號。Page 14S7-300(PLC)組態和使用Page 15 當然，除硬件地址外，中間變量和數據塊中變量也同樣應指定符號地址和注釋（數據塊僅將數據塊名符號化即可）。 這樣，編程不容易出錯，可讀性也好。S7-300(PLC)組態和使用Page 16 編程完畢后要把程序下裝PLC，如果是新工程，建議所有程序塊編寫完成后一起下裝PLC（包括硬件組態）； 下裝前，先定義下裝接口：打開STEP7工程管理器選項設置PG/PC接口；S7-300(PLC

10、)組態和使用 接口定義好以后，選中站點SIMATIC 300（1），點擊下裝按鈕，可以將硬件組態，程序，系統數據全部下裝至PLC。注意：下載硬件組態會停PLC；邏輯修改，添加，下裝不會引起PLC停機。Page 17S7-300(PLC)組態和使用Page 18PLC的調試：如果現場有硬件，可以使用硬件PLC進行實際調試，但往往編程時，手邊并無PLC硬件，可使用STEP7中的仿真軟件進行PLCSIM，此軟件集成在STEP7工程管理器中，但要單獨安裝。S7-300(PLC)組態和使用Page 19用變量表的形式調試和強制變量；S7-300(PLC)組態和使用 STEP7提供的免費編程語言有LAD,

11、STL,FBD。其他語言需要單獨安裝并授權。這些語言不再詳細說明，可以看相關手冊。 PLC組態大體如此。Page 20WINCC(HMI)組態和使用WinCC 西門子視窗控制中心SIMATIC WinCC (Windows Control Center )是在計算機上對PLC控制的運行設備進行狀態監控的軟件，是PC上的監控軟件。 運利該軟件，可以動畫監視現場設備的運行狀況，監視相應的運行參數，以及更改、設置系統的運行數據。 WINCC作為通用的上位機監控軟件，并不僅限于連接西門子PLC，通過安裝相應驅動，WINCC可連接各種工業控制器。 WINCC項目可以在STEP7中插入OS站的形式存在，但

12、WINCC的使用不依賴于STEP7。 WINCC(HMI)組態和使用Page 22WINCC(HMI)組態和使用Page 23 安裝驅動并定義變量 首先定義驅動，以本工程為例，使用TCP/IP。WINCC(HMI)組態和使用Page 24定義變量 以本工程為例，由于工程是集成在STEP7中的，變量不用單獨定義，而是要從STEP7中傳遞過來。1、在STEP7中的符號表中設置監視變量（打小旗）。點擊操作員監控后，生成綠色小旗標志，表示在傳遞變量時，該值被傳遞至wincc。WINCC(HMI)組態和使用Page 252、在需要的數據塊中設置監視變量（打小旗）。在屬性中寫入s7_m_c,數值中寫入tr

13、ue。表明該變量被傳遞。WINCC(HMI)組態和使用Page 262、傳遞變量 在OS（ENG)點擊右鍵-編譯-下一步完成。WINCC(HMI)組態和使用Page 27Page 28WINCC(HMI)組態和使用編譯后可在變量列表中看見傳遞過來的變量。Page 29WINCC(HMI)組態和使用圖形編輯圖形的編輯是在圖形編輯器中進行。WINCC(HMI)組態和使用Page 30基本的圖形組態：1、輸入輸出域（用于標簽值得顯示和輸入）WINCC(HMI)組態和使用Page 31基本的圖形組態：2、圖形動態特性和交互特性對象屬性包括 屬性和事件 屬性包括對象的幾何、顏色、樣式、閃爍等。事件包括鼠

14、標鍵盤的動作。屬性動作包括：動態對話框、C、VBS、變量； 事件的動作有三類：直接連接、C、VBS；WINCC(HMI)組態和使用Page 32屬性：動態對話框屬性：C動作WINCC(HMI)組態和使用Page 33事件：直接連接WINCC(HMI)組態和使用Page 34報警記錄 報警：在報警記錄中添加；加入模擬量報警和數字量報警；添加報警標簽、報警值，還要添加報警說明的消息文本等。 畫面報警條使用報警控件。WINCC(HMI)組態和使用Page 35變量記錄趨勢 變量歸檔：歷史庫，用以記錄變量歷史數值。添加時使用歸檔向導添加，模擬量和數字量不要在一個向導內添加，可生成兩個過程歸檔文件，一個

15、模擬量的，一個數字量的。WINCC(HMI)組態和使用Page 36 WINCC功能比較強大，支持C語言和VBS腳本語言，通過這些語言可實現各種復雜的畫面應用；但WINCC又提供了易用的一面，即使不會這些語言，一樣可以完成足夠使用的各種畫面組態。 以上是WINCC的簡介，推薦兩本學習用書： 深入淺出WINCC V6 西門子WinCC V7基礎與應用 可以到西門子網站上下載相關文檔，手冊；都是免費的。里面有一些視頻教學資料，也可以參考。MODBUS通信通信Page 37 西門子 SIMATIC S7系列串行通訊模板主要包括 CP340、CP341、CP440-1、CP441-1/2、以及 ET2

16、00S的 1SI 3964/ASCII、1SI MODBUS/USS等模塊，它們支持的通訊協議主要有 ASCII、RK512、3964(R)、MODBUS Master、MODBUS Slave以及其他可加載的協議等，SIMATIC S7系列串行通信模板及各自所支持的通信協議的對應關系如下表： 本工程使用CP341-1，作為MODBUS-Slave。MODBUS通信通信Page 38 CP341進行 MODBUS協議通信時需要有 Dongle的支持。在使用之前先將 Dongle安裝在 CP341模塊的背面的 Dongle插槽中：MODBUS通信通信CP341使用15針D型連接頭。本工程CP34

17、1模塊安裝在主機架第4位。MODBUS通信通信Page 40硬件組態：在硬件組態之前，先要安裝MODBUS_SLAVE驅動。安裝的軟件有兩個：1、 2、安裝順序：先裝Setup_PtP_V5111,然后再裝Modbus-Slave319在硬件組態之前，先要安裝MODBUS_SLAVE驅動。安裝的軟件有兩個：1、 2、安裝順序：先裝Setup_PtP_V5111,然后再裝Modbus-Slave319雙擊CP341MODBUS通信通信Page 411、屬性選項卡所有值都為默認值，不做改變； 雙擊CP341模板，點擊 Parameter.，配置 CP341參數。MODBUS通信通信1、在下拉菜單中

18、選擇MODBUS Slave，前面安裝的兩個軟件就是安裝的這個協議。2、雙擊信封標志ProtocelMODBUS通信通信2、雙擊 Protocol下的信封圖標后，配置 MODBUS Slave參數，點擊MODBUS-Slave方案頁。 1、地址：202、停止位：13、校驗位：無4、波特率：9.6kb/sMODBUS通信通信2、FC01，05，15頁，對應MODBUS的0區：0 xxxx 1、00001-00201對應PLC中的M0.0-M25.7。2、0區數據可讀可寫。MODBUS通信通信2、FC02頁，對應MODBUS的1區：1xxxx；本工程沒有使用這一區。 MODBUS通信通信2、FC03、06、16頁，對應MODBUS的4區：4xxxx；1、4區對應PLC中的DB51數據塊。2、4區數據可讀可寫，本工程僅用于接收DCS發送數據。MODBUS通信通信4、FC04，對應MODBUS的3區：3xxxx；1、3區對應PLC中的DB50數據塊。2、3區數據只讀，本工程用于向DCS發送數據。MODBUS通信通信5、Limits用于定義限制值。與