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西门子编程工具简介西门子编程工具简介 Brief Introduction of the Programming Tools of Siemens Getting Started Edition 2007年年8月月摘摘要要本文档主要用于讨论以下相关问题西门子基本编程工具的选择及比较西门子工程工具的选择及比较西门子编程工具的简单使用关键词关键词编程工具；Step7；梯形图；语句表；功能图；工程工具；SCL；GRAPH；HiGraph； CFC； PLCSIM Key Words Programming tools； Step7；LAD；STL；FBD；Engineering tools；SCL；GRAPH； HiGraph； CFC；PLCSIM 网网上课堂上课堂－－ Page 2-66 目录目录西门子编西门子编程程工具简介工具简介 ...............................................................................................................................1.1 1.1. 前言前言....................................................................................................................................................8 8 2.2. 虚拟工程虚拟工程介介绍绍 ....................................................................................................................................9 9 2.2.1.1. 重要提示重要提示 ........................................................................................................................9 9 2.2.2.2. 重要声明重要声明 ........................................................................................................................9 9 3.3. 标准编程标准编程工工具具 ..................................................................................................................................1 10 0 3.3.1.1. StStep7 BAep7 BASICSIC ....................................................................................................................1 10 0 3.3.2.2. StStep7 Liep7 Litete ......................................................................................................................1 10 0 3.3.3.3. StStep7 prep7 professofessional ional 专业版专业版 ....................................................................................1 11 1 3.3.4.4. Step7 中的基本编程语言Step7 中的基本编程语言 ..............................................................................................1 11 1 3.4.1. 概括 ...............................................................11 3.4.2. 基本编程语言与虚拟工程 .............................................11 3.4.3. 梯形图（LAD） ......................................................11 3.4.4. 功能块图（FBD） ....................................................13 3.4.5. 语句表（STL） ......................................................15 3.4.6. STL / LAD / FBD格式的转换 ..........................................16 3.4.7. LAD/FBD/STL 之比较 .................................................16 4.4. 工程工具工程工具..........................................................................................................................................1 16 6 4.4.1.1. 重要提示重要提示 ......................................................................................................................1 16 6 4.4.2.2. S7S7-SCL-SCL ..............................................................................................................................1616 4.2.1. S7-SCL简介 .........................................................16 4.2.2. SCL与STL .........................................................17 网网上课堂上课堂－－ Page 3-66 4.2.3. SCL的安装与使用 ..................................................17 4.2.4. SCL应用于虚拟工程 ..................................................17 4.2.5. SCL简单示例 ........................................................17 4.2.6. 重要提示 .........................................................27 4.4.3.3. S7S7-GRAPH-GRAPH ..........................................................................................................................2 28 8 4.3.1. S7-GRAPH简介 .......................................................28 4.3.2. S7-GRAPH与STL ....................................................28 4.3.3. S7-GRAPH安装与使用 ...............................................28 4.3.4. S7-GRAPH应用于虚拟工程 .............................................28 4.3.5. S7-GRAPH简单示例 ...................................................31 4.3.6. 重要提示 .........................................................39 4.4.4.4. S7S7-HiGra-HiGraphph ......................................................................................................................3 39 9 4.4.1. S7-HiGraph简介 .....................................................39 4.4.2. HiGraph 与STL ....................................................39 4.4.3. S7-HiGraph的安装与使用 ...........................................40 4.4.4. S7-HiGraph应用于虚拟工程 ...........................................40 4.4.5. S7-HiGRAPH简单示例 .................................................41 4.4.6. 重要提示 .........................................................52 4.4.5.5. S7S7-CFC-CFC ..............................................................................................................................5252 4.5.1. S7-CFC简介 .........................................................52 4.5.2. CFC 与SCL及STL ...................................................52 4.5.3. CFC的安装与使用 ..................................................52 4.5.4. CFC应用于虚拟工程 ..................................................53 4.5.5. CFC简单示例 ........................................................53 4.5.6. 重要提示 .........................................................61 4.4.6.6. S7S7-PLCSI-PLCSIM M ........................................................................................................................6 61 1 4.6.1. S7-PLCSIM简介 ......................................................61 网网上课堂上课堂－－ Page 4-66 4.6.2. PLCSIM与真实PLC ..................................................62 4.6.3. PLCSIM安装与使用 .................................................62 4.6.4. S7-PLCSIM用于虚拟工程 ..............................................63 4.6.5. S7-PLCSIM简单示例 ..................................................63 4.6.6. PLCSIM主要功能 ...................................................64 5.5. 总结总结..................................................................................................................................................6 66 6 6.6. 附附录录－－推荐网推荐网址址 ..............................................................................................................................6666 6.6.1.1. 西门子自西门子自动动化与驱动化与驱动产产品的在线品的在线技技术支持术支持 ..................................................................6 66 6 图片列表图片列表图 1 虚拟工程工艺流程 .........................................................9 图 2 典型电机启动控制电路 ....................................................12 图 3 电机启动控制电路 LAD 程序................................................13 图 4 电机启动控制电路 FBD 程序................................................14 图 5 电机启动控制电路 STL 程序................................................15 图 6 新建 SCL Source..........................................................18 图 7 使用 FB 模板 .............................................................18 图 8 更改 FB 编号 .............................................................19 图 9 添加 FB 输入输出参数.....................................................19 图 10 添加 FB 输入输出参数....................................................20 图 11 使用调用功能块向导 .....................................................21 图 12 调用 FC105..............................................................21 图 13 SIMATIC Manager 中打开库文件 ...........................................22 图 14 将 FC105 复制到当前项目中 ...............................................22 图 15 FB1 参数定义............................................................23 图 16 FC105 调用..............................................................24 图 17 使用 IF 模板............................................................24 网网上课堂上课堂－－ Page 5-66 图 18 编写滤波程序 ...........................................................25 图 19 生成调试信息 ...........................................................25 图 20 监控 OB35...............................................................26 图 21 监控 FB1................................................................27 图 22 原料配比示意图 .........................................................29 图 23 原料配比工艺流程图 .....................................................30 图 24 添加功能块 .............................................................31 图 25 选择功能块类型 .........................................................32 图 26 编程元素 ...............................................................32 图 27 编程分支及流程 .........................................................33 图 28 初始化 .................................................................34 图 29 编程环境视图 ...........................................................34 图 30 流程分支 ...............................................................35 图 31 流程结束 ...............................................................35 图 32 参数设置 ...............................................................36 图 33 调用 FB2................................................................36 图 34 监控 FB2................................................................37 图 35 测试 FB2................................................................37 图 36 温度超高互锁 ...........................................................38 图 37 顺序控制功能 ...........................................................38 图 38 产品成型系统构成 .......................................................40 图 39 成型机工艺流程 .........................................................40 图 40 机械手工艺流程 .........................................................41 图 41 成型机输入参数 .........................................................42 图 42 成型机输出参数 .........................................................42 图 43 编辑成型机消息 .........................................................43 图 44 成型机静态变量参数 .....................................................43 图 45 添加状态及条件 .........................................................44 图 46 添加各种状态下的指令 ...................................................44 图 47 成型机程序概览 .........................................................45 网网上课堂上课堂－－ Page 6-66 图 48 机械手程序概览 .........................................................46 图 49 分配成型机接口参数 .....................................................47 图 50 分配机械手接口参数 .....................................................48 图 51 设置 GRAPH 参数 .........................................................49 图 52 监控 graph group........................................................49 图 53 监控 state graph........................................................50 图 54 选择监控变量 ...........................................................50 图 55 监控变量 ...............................................................51 图 56 HiGraph 应用例子........................................................51 图 57 添加 CFC 程序 ...........................................................53 图 58 打开 CFC................................................................54 图 59 CFC 页面视图............................................................54 图 60 CFC 当前所处位置........................................................54 图 61 CFC 调用其它功能块......................................................55 图 62 分配地址连接 ...........................................................55 图 63 内部连接 ...............................................................56 图 64 调用 CFC 程序库 .........................................................56 图 65 调用 STEP7 标准程序库 ...................................................57 图 66 模拟量输入滤波 .........................................................57 图 67 手动/自动切换无扰动处理 ................................................58 图 68 输出处理 ...............................................................58 图 69 程序图概览 .............................................................59 图 70 编译/下载设置 ..........................................................59 图 71 编译程序 ...............................................................60 图 72 监控程序 ...............................................................60 图 73 监控变量 ...............................................................61 图 74 PLCSIM 调用 ............................................................63 图 75 PLCSIM 视图 ............................................................64 图 76 录制事件 ...............................................................65 图 77 事件回放 ...............................................................65 网网上课堂上课堂－－ Page 7-66 表格列表表格列表表 1 STEP7 Lite 与 STEP7 标准版的主要区别....................................11 表 2 LAD/FBD/STL 之比较 ......................................................16 重要提示本文为技术交流文档，不能作为订货、选型等重要事宜的唯一依据，建议您参重要提示本文为技术交流文档，不能作为订货、选型等重要事宜的唯一依据，建议您参考考 SiemensSiemens 的标准产品样本和技术手册进行产品的选型和订货。的标准产品样本和技术手册进行产品的选型和订货。 1. 前言前言本文将对西门子编程工具作简单的介绍。由于任何一种编程工具或语言都不是一朝一夕就可以掌握的，所以本文的目的仅仅是让用户对西门子编程工具有一个总的基本概念，对于每种编程工具的详细使用及功能请参考相关的手册。相关手册地址连接 S7-300 和 S7- 400 的梯形图 LAD 编程 S7-300 和S7-400 的语句表 STL 编程 S7-300 和 S7-400 的功能块图 FBD 编程使用 STEP 7 V5.3 编程 S7-SCL V5.3 for S7-300/400 S7-GRAPH V5.3 for S7-300/400 S7-HiGRAPH V5.3 网网上课堂上课堂－－ Page 8-66 S7-CFC for SIMATIC S7 SFC for SIMATIC S7 2. 虚拟工程介绍虚拟工程介绍为了在本文中的描述中更有利于用户理解，我们列举一个虚拟的工程项目，此项目包括简单的工艺要求及流程。针对各个工艺要求及流程，我们使用不同的编程工具来处理，并且通过简单的程序例子，使大家对各种编程工具有一个比较直观的认识。原料配比产品合成产品成型成品废件处理原料使用 GRAPH 完成工艺参数使用 CFC 完成使用HiGRAPH完成使用 LAD/FBD 完成使用 SCL 完成图 1 虚拟工程工艺流程 2.1. 重要提示重要提示各种编程工具最终生成的执行代码均为STL，所以其并未在图 1 中出现。图 1 中在各个工艺流程中使用了最适合的编程工具，并不意味着这种编程工具仅能用于此类控制任务。例如SCL 可以用于工艺参数部分，但它也可以用于其它工艺段。 CFC不仅仅可以用在产品合成阶段，也可用于将整个项目所有流程组织在一起。假设虚拟项目使用的硬件系统为 CPU412-2 由于S7-PLCSIM为仿真工具，其可用于所有过程的仿真调试，所以其并未在图 1 中出现。 2.2. 重要声明重要声明本文的虚拟工程与真实工程实例有重大差别，请读者切勿将其与工程实例混淆。网网上课堂上课堂－－ Page 9-66 由于此例子是免费的，任何用户可以免费复制或传播此程序例子。程序的作者对此程序不承担任何功能性或兼容性的责任，使用者风险自负。西门子不提供此程序例子的错误更改或者热线支持。 3. 标准编程工具标准编程工具 3.1. Step7 BASIC Step7 BASIC STEP7 基本软件是用于 SIMATIC S7, SIMATIC C7, SIMATIC WinAC 自动化系统的标准工具。它的基本功能包括组态和参数化硬件定义通信编程测试调试及服务编制文件及归档操作及诊断功能 STEP7 基本软件是大家最熟悉及使用最频繁的软件，作为基本平台，很多其它的软件包都是作为选件包集成安装在 STEP7 中使用的。关于 STEP7 的基本使用超出了本文范围，故不再介绍。 3.2. Step7 Lite Step7 Lite STEP7 Lite 是 STEP7 的简化版，界面简单直观，适合于初学者使用，它有很多使用功能限制，如不能编程网络功能等等。它编辑的项目可以被 STEP7 及 STEP7 professional 打开。STEP7 Lite 与 STEP7 标准版的主要区别见下表工具 STEP 7 Lite STEP 7 比较项目组态的目标系统 S7-300/C7 S7-300/S7-400/C7/WinAC 支持的机架数字量，模拟量 I/O,IFM 仅支持中央机架中央机架及分布式 I/O 网络/通信不支持支持分布式 I/O 不支持支持组态消息（用于 HMI 显示）不支持支持读写 MMC 卡只能在 CPU 中读写在 CPU 中读写，也支持 PG/PC 读写方式网网上课堂上课堂－－ Page 10-66 导入/导出程序，符号表程序，符号表，硬件组态在线访问 MPI MPI, PROFIBUS, Industrial Ethernet 操作系统 Windows XP Home Windows 2000 Professional Windows XP Professional Windows 2000 Professional Windows XP Professional 表 1 STEP7 Lite 与 STEP7 标准版的主要区别 3.3. Step7 professional 专业版 Step7 professi