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西门子STEP 7-Micro/WIN 32编程软件的安装与参数设置

1 系统要求

操作系统：Windows 95、Windows 98、Windows ME或 Windows 2000

计算机：IBM 486以上兼容机，内存8MB以上，VGA显示器，至少50MB以上硬盘空间，Windows 支持的鼠标。

通信电缆：PC/PPI电缆（或使用一个通信处理器卡），用来将计算机与PLC连接。

2 软件安装

STEP 7-Micro/WIN 32编程软件在一张光盘上，用户可按以下步骤安装：

①将光盘插入光盘驱动器。

②系统自动进入安装向导，或单击“开始”按钮启动Windows 菜单。

③单击“运行”菜单。

④按照安装向导完成软件的安装。

⑤在安装结束时，会出现是否重新起动计算机选项 。

3 硬件连接

可以用PC/PPI电缆建立个人计算机与PLC之间的通信。这是单主机与个人计算机的连接，不需要其他硬件，如调制解调器和编程设备等。

典型的单主机连接及CPU组态如下图所示。

4 参数设置

安装完软件并且设置连接好硬件之后，可以按下面的步骤核实默认的参数：

（1）在STEP 7-Micro/WIN 32运行时单击通信图标，或从菜单中选择View中选择选项Communications，则会出现一个通信对话框。

（2）在对话框中双击PC/PPI电缆的图标，将出现PG/PC接口的对话框。

（3）单击Properties按钮，将出现接口属性对话框，如图8.16所示。检查各参数的属性是否正确，其中通信波特率默认值为9600波特。

PLC的常规维护及故障排除的方法

1、常规检查与维护

2、外部故障的排除方法

1）总体检查

2）电源故障检查

3）运行故障检查

4）输入输出故障检查

5）外围环境的检查

6）故障的处理

3、内部错误的故障诊断

1）故障诊断的基本方法

2）利用CPU诊断缓冲区进行详细故障诊断

3）错误处理组织块

基本组成可归为四大部件： 中央处理单元（CPU板）——控制器的核心

                         输入部件 （I/O部件）——连接现场设备与CPU之间

                         输出部件                的接口电路

                         电源部件——为PLC内部电路提供能源

整体结构的PLC——四部分装在同一机壳内

模块式结构的PLC——各部件独立封装，称为模块，通过机架和总线连接而成

I/O的能力可按用户的需要进行扩展和组合

另外，还必须有编程器——将用户程序写进规定的存储器内

    PLC的基本组成框图：

西门子PLC高速计数器的控制字和状态字介绍

1. 控制字节

定义了计数器和工作模式之后，还要设置高速计数器的有关控制字节。每个高速计数器均有一个控制字节，它决定了计数器的计数允许或禁用，方向控制（**模式0、1和2）或对所有其他模式的初始化计数方向，装入当前值和预置值。控制字节每个控制位的说明如表7所示。

2. 状态字节

每个高速计数器都有一个状态字节，状态位表示当前计数方向以及当前值是否大于或等于预置值。每个高速计数器状态字节的状态位如表8所示。状态字节的0-4位不用。监控高速计数器状态的目的是使外部事件产生中断，以完成重要的操作。

表7   HSC的控制字节

表8  高速计数器状态字节的状态位

PLC及其体系结构

2.1plc的定义plc称为可编程序控制器，它是按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想，利用不断发展的新技术、新电子器件，逐步形成了具有特色的各种系列产品，是一种数字运算操作的专用电子计算机。它是将逻辑运算，顺序控制，时序和计数以及算术运算等控制程序，用一串指令的形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟，数字等输入输出部件，对生产设备和生产过程进行控制的装置。 
2.2plc的发展历程1969年dec公司按照gm（美国通用汽车公司）的要求研制了**上**台plc并且在gm公司得到成功的应用。此后公司使plc商品化。plc是专门设计出来用于同继电器产品竞争并逐步取代了传统的继电器。plc作为一种工业专用计算机，经历了以下几个发展的历程。 
1969－1972为**阶段，是plc的初期阶段，在该阶段的各厂家的plc差别很大、没有统一的硬件和软件标准、功能简单、专用性强，硬件主要以分离元件为主，体积较大、性能较差、可靠性不高。 
1972-为第二阶段，在该阶段plc逐步演化为一种专用的工业计算机，可靠性大大提高，成本大幅度降低，面向过程的梯形图和语句表语言面世，系统逐步向标准化过渡，这些都为plc的普及奠定了基础。 
1981-至今，iec正式发表了plc的标准，各厂家的plc都向规范化发展。梯形图、语句表、sfc语言已经成熟，同时还有和高级编程语言的接口，其存储能力、运算速度、对模拟量的处理功能已经大大加强，现在的大中型plc已经具有以前dcs所“特有”的经典pid算法、斜坡函数、自适应算法、模糊控制等算法。 
2.3 plc特点和功能 
（1）plc的主要特点。plc的特点是：工作可靠、运行速度快、积木式结构、组合灵活、良好的兼容性、程序编制及生成简单、丰富、网络功能强。 
（2）plc的主要功能。plc系统能很好的完成工业实时顺序控制、条件控制、记数控制、步进控制等功能；能够完成模/数（a/d）、数/模（d/a）转换、数据处理、通讯联网、实时监控等功能。 
多年的实践表明，plc耐用、可靠，是专为工厂设计的，具有根据工作环境要求加固的元件，实时扫描实践及故障诊断功能，故障排除简便，深得用户偏爱。 
plc如此可靠的原因是一个可执行继电器逻辑、顺序功能图、功能块、结构文本、命令目录或其组合的实时核心或操作系统。若出现故障，其内置安全装置能保持机械受损，且能保持有序、有预见的顺序。 
2.4 plc的发展趋势 
      有极快的逻辑运算和极强的逻辑控制、顺序控制能力，在离散控制中有无与伦比的可靠性，方便简单易学的编程方法，使其在以离散为主的工业自动化领域中有无可争议的领导地位。

全球工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，已经发生巨大变革，几乎到处都有plc，但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软plc(softplc)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有softplc组态软件和基于工业pc控制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统plc供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化，他们必须面对现实，在传统plc的技术发展与提高方面做出更加开放的高姿态。对于控制软件来讲，这是plc控制器的核心，plc供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积极。此外，开放式通信网络技术也得到了突破，其结果是将plc融入更加开放的工业控制行业。
（6）过程控制和管理功能。随着plc、dcs和ipc（工业现场控制用计算机）之间的竞争逐步加强，各plc厂家正在逐步将传统dcs所特有的过程控制功能逐步移植到plc中，使其在过程控制领域能够与dcs进行竞争，这方面plc已经取得了很大的成果。为了满足生产管理的需要,各plc厂家也在其软件开发上增加了管理软件，通过与其plc 的实时通讯采集现场数据 
并通过相应的软件完成生产管理所需要的管理功能。

STEP 7-Micro/WIN 32编程软件的梯形图和语句表的错误检查功能

 STEP 7-Micro/WIN 32编程软件程序编辑中的语法检查功能可以提前避免一些语法和数据类型方面的错误。梯形图和语句表的错误检查结果如下图所示。

 STEP 7-Micro/WIN 32编程软件功能的实现可以在联机工作方式（在线方式）下进行，部分功能的实现也可以在离线工作方式下进行。

联机方式：有编程软件的计算机或编程器与PLC连接，此时允许两者之间作直接的通信。有关联机的方法可参见PLC之家的其它文章。

离线方式：有编程软件的计算机或编程器与PLC断开连接，此时能完成大部分基本功能。如编程、编译和调试程序、系统组态等。

STEP7-Mirco/WIN软件项目管理功能

1 打印

(1). 打印程序和项目文档的方法

用下面的方法打印程序和项目文档：

2        2        单击“打印” 按钮。

2        2        选择菜单命令“文件”→“打印”。

2        2        按Ctrl+P快捷键组合。

(2). 打印单个项目元件网络和行

以下方法可以从单个程序块打印一系列网络，或从单个符号表或状态图打印一系列行：

  1选择适当的复选框，并使用“范围”域指定打印的元素。

2选中一段文本、网络或行，并选择“打印”。此时应检查以下条目：在“打印内容／顺序”帧中写入的正确编辑器；在“范围”条目框中选择正确的POU（如适用）；POU“范围”条目框空闲正确的单选按钮；“范围”条目框中显示正确的数字。

如图1所示，从USR1符号表打印行6-20，则应采取以下方法之一：

2        2        仅选择“打印内容／顺序”题目下方的“符号表”复选框以及“范围”下方的“USR1”复选框，定义打印范围6至20，

2        2        在符号表中增亮6-20行，并选择“打印”。

2        

2        图1  打印内容／顺序

2 复制项目

在STEP 7-Micro/WIN 32项目中可以复制：文本或数据域、指令、单个网络、多个相邻的网络、POU中的所有网络、状态图行或列或整个状态图、符号表行或列或整个符号表、数据块。但不能同时选择或复制多个不相邻的网络。不能从一个局部变量表成块复制数据并粘贴至另一个局部变量表，因为每个表的只读L内存赋值必须惟一。

剪切、复制或删除LAD或FBD程序中的整个网络，必须将光标放在网络标题上。

3 导入文件

从STEP 7-Micro/WIN 32之外导入程序，可使用“导入”命令导入ASCII文本文件。“导入”命令不允许导入数据块。打开新的或现有项目，才能使用“文件”→“导入”命令。

如果导入OB1（主程序），会删除所有现有POU。然后，用作为OB1和所有作为ASCII文本文件组成部分的子程序或中断程序的ASCII数据创建程序组织单元。

如果只导入子程序或中断程序（ASCII文本文件中无定义的主程序），则ASCII文本文件中定义的POU将取代所有现有STEP 7-Micro/WIN 32项目中的对应号码的POU（如果STEP 7-Micro/WIN 32项目未空置）。现有STEP 7-Micro/WIN 32项目的主程序以及未在ASCII文本文件中定义的所有STEP 7-Micro/WIN 32 POU均被保留。

如现有STEP 7-Micro/WIN 32项目中可能包括OB1和SUB1、SUB3和SUB5，然后从一个ASCII文本文件导入SUB2、SUB3和SUB4。**后得到的项目为：OB1（来自STEP 7-Micro/WIN 32项目）、SUB1（来自STEP 7-Micro/WIN 32项目）、SUB2（来自ASCII文本文件）、SUB3（来自ASCII文本文件）、SUB4（来自ASCII文本文件）、SUB5（来自STEP 7-Micro/WIN 32项目）。

4 导出文件

将程序导出到STEP 7-Micro/WIN 32之外的编辑器，可以使用“导出”命令创建ASCII文本文件。默认文件扩展名为“·awl”，可以指定任何文件名称。程序只有成功通过编译才能执行“导出”操作。“导出”命令不允许导出数据块。打开一个新项目或旧项目，才能使用“导出”功能。

用“导出”命令按下列方法导出现有POU（主程序、子例行程序和中断例行程序）：

2        2        如果导出OB1（主程序），则所有现有项目POU均作为ASCII文本文件组合和导出。

2        2        导出子例行程序或中断例行程序，当前打开编辑的单个POU作为ASCII文本文件导出。

一种PLC主机的三大组成部分组成

PLC在某机械手控制系统中的组成如下：

1、输入单元
输入单元由8个按扭、8个开关和16个接插件组成，它们分别与PLC的16个输入点相接。改变这些开关或按扭的通断状态，即可对主机输入所需要的开关量。16个接插件可外接其它直流或开关量输入信号。
2、输出单元
输出单元由24个二极管和24个接插件组成，它们分别与PLC的24个输出点相连。发光二极管是否发光，即可表示输出点的状态，使用者可得到主机的输出信息。24个输出接插件可外接其它需要控制的设备。输出单元的4个地端，分别引出到面板，其中只有C4与3V电源共地。
3、电源单元
PLC主机左边有外接220V/AV的电源插座，作为PLC的工作电源。内装变压器，输出3V电源，供二极管使用。另外PLC的24VDC和24GND已引出到面板，供外接输入器件（如传感器）的工作电源用.

 定子是用来产生旋转磁场的。三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组等部分组成。

（1）外壳

       三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等部件。

机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电动机的定子绕组。中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常，机座的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。

端盖：用铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是把转子固定在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。

轴承盖：也是铸铁或铸钢浇铸成型的，它的作用是固定转子，使转子不能轴向移动，另外起存放润滑油和保护轴承的作用。

接线盒：一般是用铸铁浇铸，其作用是保护和固定绕组的引出线端子。

吊环：一般是用铸钢制造，安装在机座的上端，用来起吊、搬抬三相电动机。

（2）定子铁心

        异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分，由0.35mm～0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成，如图2所示。由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的，所以减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放定子绕圈。

（a）定子铁心 （b）定子冲片              

 图2  定子铁心及冲片示意图   

（3）定子绕组

         定子绕组是三相电动机的电路部分，三相电动机有三相绕组，通入三相对称电流时，就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此独立的绕组组成，且每个绕组又由若干线圈连接而成。每个绕组即为一相，每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采用圆漆包线，大、中型三相电动机的定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后，再按一定规律嵌入定子铁心槽内。定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上，首端分别标为U1, V1, W1 ，末端分别标为U2, V2, W2 。这六个出线端在接线盒里的排列如图3所示，可以接成星形或三角形。