深入了解西门子PLC编程应用与实际操作 (请问西门)

深入了解西门子PLC编程应用与实际操作

一、引言

西门子PLC（可编程逻辑控制器）在工业自动化领域具有广泛的应用。
PLC作为一种数字计算机控制器，主要用于控制机械设备的运动和行为。
本文将深入探讨西门子PLC编程应用与实际操作，帮助读者更好地理解和应用这一技术。

二、西门子PLC概述

西门子PLC是工业自动化领域的一种关键设备，具有高性能、高可靠性、易于编程和操作等特点。
它主要用于控制生产过程中的各种设备，如机床、生产线、仓储设备等。
西门子PLC具有多种型号和规格，可根据不同的应用需求进行选择。

三、西门子PLC编程应用

1. 编程软件

西门子PLC编程主要使用TIA Portal（Totally Integrated Automation Portal）软件，这是一款功能强大的编程工具，支持多种编程语言和功能块。
通过TIA Portal，用户可以方便地进行PLC程序的编写、调试和监控。

2. 编程语言

西门子PLC支持多种编程语言，如梯形图（Ladder Diagram）、功能块图（Function Block Diagram）、结构化文本（StructuredText）等。
用户可以根据实际需求选择合适的编程语言进行编程。

3. 编程步骤

（1）需求分析：明确控制要求，了解设备的运动和行为模式。

（2）设计控制方案：根据需求设计合理的控制方案，包括选择PLC型号、配置硬件等。

（3）编写程序：使用TIA Portal软件，根据控制方案编写PLC程序。

（4）调试与测试：将程序下载到PLC中进行调试和测试，确保设备按照预期运行。

（5）优化与维护：根据实际应用情况，对程序进行优化和维护，提高设备的运行效率和稳定性。

四、西门子PLC实际操作

1. 硬件配置

在进行西门子PLC实际操作前，需要根据实际需求进行硬件配置。
包括选择适当的PLC型号、配置电源、输入输出模块等。

2. 编程与调试

（1）安装TIA Portal软件，创建新项目并添加PLC设备。

（2）根据需求选择合适的编程语言，编写PLC程序。

（3）使用仿真功能进行程序调试，确保程序的正确性。

（4）将程序下载到PLC中进行实际调试，观察设备的运行状况。

3. 监控与维护

（1）使用TIA Portal软件的监控功能，实时查看PLC的运行状态和数据。

（2）定期对PLC进行维护，检查硬件连接、更新程序等。

（3）记录设备运行数据，分析设备的运行状况，及时发现并解决问题。

五、西门子PLC的优势与挑战

1. 优势

（1）高性能：西门子PLC具有高性能的处理能力，可以满足复杂的应用需求。

（2）高可靠性：西门子PLC采用先进的工业设计理念，具有高可靠性和稳定性。

（3）易于编程和操作：TIA Portal软件功能强大，易于使用，方便用户进行编程和监控。

2. 挑战

（1）技术更新快：随着工业自动化的不断发展，西门子PLC技术也在不断更新，用户需要不断学习新技术。

（2）成本高：相比其他品牌的PLC，西门子PLC的成本较高，需要用户考虑投资成本。

六、结论

西门子PLC在工业自动化领域具有广泛的应用，深入了解其编程应用和实际操作对于提高设备的运行效率和稳定性具有重要意义。
本文介绍了西门子PLC的基本概念、编程应用、实际操作以及优势和挑战，希望能对读者有所帮助。
在实际应用中，用户需要根据实际需求选择合适的PLC型号和编程方式，不断进行程序优化和维护，提高设备的运行效率和稳定性。

---

西门子PLC程序

PLC的发展史PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。 在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义： PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。 它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC “PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 ”一、PLC的产生 1．继－接控制回顾 由学生回答继电器（接触器）的结构、原理、画出三相异步电机启－停的主电路图、控制电路图 由学生归纳出继－接控制的不足，从而引出“PLC的产生” 2．PLC的产生 68年美国通用汽车公司（GM）招标要求： （1）软连接代替硬接线 （2）维护方便 （3）可靠性高于继电器控制柜 （4）体积小于继电器控制柜 （5）成本低于继电器控制柜 （6）有数据通讯功能 （7）输入115V （8）可在恶劣环境下工作 （9）扩展时，原系统变更要少 （10）用户程序存储容量可扩展到4K 核心思想： •用程序代替硬接线 •输入/输出电平可与外部装置直接相联 •结构易于扩展 这是PLC的雏形。 69年美国DEC公司研制出世界上第一台PLC（PDP-14），并在GM公司汽车生产线上应用成功 PLC的诞生：•1969年，美国研制出世界第一台PDP-14 •1971年，日本研制出第一台DCS-8 •1973年，德国研制出第一台PLC •1974年，中国研制出第一台PLC 二、PLC的特点、现状与发展 （一）特点 （1）体积小 （2）可靠性高 （3）柔性好，可在线更改程序 （4）对环境条件无要求 （5）价格低廉……具备招标要求的所有功能 （二）现状 80%以上的行业，80%以上的设备均可使用PLC （三）发展发展史： 第一代：1969年~1972年，代表产品有 •美国DEC公司的PDP-14/L •日本立石电机公司的SCY-022 •日本北辰电机公司的HOSC-20 第二代：1973年~1975年，代表产品有 •美国GE公司的LOGISTROT •德国SIEMENS公司的SIMATIC S3、S4系列 •日本富士电机公司的SC系列 第三代：1976~1983年，代表产品有 •美国GOULD公司的M84、484、584、684、884 •德国SIEMENS公司的SIMATIC S5系列 •日本三菱公司的MELPLAC-50、550 第四代：1983年~现在，代表产品有 •美国GOULD公司的A5900 •德国西门子公司的S7系列 发展方向： •产品规模向两极分化 •处理模拟量 •追求高可靠性 •通讯接口和智能模块 •系统操作站配高分辨率的监视器 •追求软、硬件标准化 三、PLC的分类•按结构分： •整体型 •组合型 •按I/O点数及内存容量分： •超小型：小于64点，256Byet~1KB •小 型：65~128点，1~3。 6KB •中 型：129~512点，3。 6~13KB •大 型：513~896点，大于13KB •超大型：大于896点，大于13KB 四、网络型PLC与DCS的关系 DCS起源于模拟量 PLC起源于开关量 二者相互渗透、取长补短，功能上日趋接近，使数字世界、模拟世界更加模糊 决定DCS与PLC应用面大小的是其性能/价格比1、PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。 在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义： PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。 它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC “PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 ” PLC的特点 2.1可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。 PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。 例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。 一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。 从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。 此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。 在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。 这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。 2.2配套齐全，功能完善，适用性强 PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。 可以用于各种规模的工业控制场合。 除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。 近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。 加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 2.3易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。 它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。 梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。 为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 2.4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。 更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。 这很适合多品种、小批量的生产场合。 2.5体积小，重量轻，能耗低 以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。 由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。 3。 PLC基础知识 1.1 PLC的发展历程 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。 传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。 4. PLC的应用领域 目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 4.1开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。 如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 4.2模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。 为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。 PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 4.3运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。 从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。 如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。 世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4.4过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。 作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。 PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。 大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。 PID处理一般是运行专用的PID子程序。 过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 4.5数据处理 现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。 这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。 数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 4.6通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。 随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。 新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 5. PLC的国内外状况 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。 传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。 1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable ,是世界上公认的第一台PLC. 限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。 20世纪70年代初出现了微处理器。 人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。 为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。 此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。 个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。 更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。 这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。 这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。 这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。 在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。 从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。 目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。 我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。 最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。 接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。 目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。 上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。 此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。 可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。 6. PLC未来展望 21世纪，PLC会有更大的发展。 从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。 目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。 伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。 1.2 PLC的构成 从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。 固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。 模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。 1.3 CPU的构成 CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。 进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。 CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。 内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。 在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。 CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。 但工作节奏由震荡信号控制。 运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。 寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。 1.4 I/O模块 PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。 I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。 输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。 I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。 常用的I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。 1.5 电源模块 PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。 同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。 电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。 1.6 底板或机架 大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 1.7 PLC系统的其它设备 1.7.1 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。 小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。 也就是我们系统的上位机。 1.7.2 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 1.8 PLC的通信联网 依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。 因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出网络就是控制器的观点说法。 PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。 多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。 PLC的通信现在主要采用通过多点接口（MPI）的数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。 2 PLC控制系统的设计基本原则 2.1 最大限度的满足被控对象的控制要求。 2.2 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。 2.3 保证控制系统安全可靠。 2.4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。 3 PLC软件系统及常用编程语言 3.1 PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。 系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。 系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预。 用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。 STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果的在线监视。 3.2 PLC提供的编程语言 3.2.1 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点 3.2.1.1 它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。 3.2.1.2 梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。 3.2.1.3 梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。 3.2.1.4 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。 3.2.1.5 PLC是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。 3.2.2 语句表语言，类似于汇编语言。 3.2.3 逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。 4 STEP7程序的使用 4.1 创建一个项目结构，项目就象一个文件夹，所有数据都以分层的结构存在于其中，任何时候你都可以使用。 在创建一个项目之后，所有其他任务都在这个项目下执行。 4.2 组态一个站，组态一个站就是指定你要使用的可编程控制器，例如S7300、S7400等。 4.3 组态硬件，组态硬件就是在组态表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板，地址一般不用修改由程序自动生成。 模板的特性也可以用参数进行赋值。 4.4 组态网络和通讯连接，通讯的基础是预先组态网络，也就是要创建一个满足你的控制方案的子网，设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。 网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。 4.5 定义符号，可以在符号表中定义局部或共享符号，在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代绝对地址。 符号的命名一般用字母编写不超过8个字节，最好不要使用很长的汉字进行描述，否则对程序的执行有很大的影响。 4.6 创建程序，用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。 创建程序是我们控制工程的重要工作之一，一般可以采用线形编程（基于一个块内，OB1）、分布编程（编写功能块FB,OB1组织调用）、结构化编程（编写通用块）。 我们最常采用的是结构化编程和分布编程配合使用，很少采用线形编程。 4.7 下载程序到可编程控制器，完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后，可以下载整个用户程序到可编程控制器。 在下载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下（STOP或RUN-P）, RUN-P模式表示，这个程序将一次下载一个块，如果重写一个旧的CPU程序就可能出现冲突，所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。 5 WINCC程序的使用 5.1 简介，WINCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术中性系统。 具有控制自动化过程的强大功能，是基于个人计算机的操作监视系统，它很容易结合标准的和用户的程序建立人机界面精确的满足生产实际要求。 WINCC有两个版本RC版（具有组态和开发环境）、RT版（只有运行环境），我们一般使用的是RC版。 5.2 WINCC简单使用步骤 5.2.1 变量管理，首先确定通讯方式安装驱动程序，然后定义内部变量和外部变量，外部变量是受你买的WINCC软件授权限制的最大授权64K字节，内部变量没有限制。 5.2.2 画面生成，进入图形编辑器，图形编辑器是一种用于创建过程画面的面向矢量的作图程序。 也可以使用包含在对象和样式库中的众多的图形对象来创建复杂的过程画面。 可以通过动作编程将动态添加到单个图形对象上。 5.2.3 报警记录设置，报警记录提供了显示和操作选项来获取和归档结果。 可以任意地选择消息块、消息级别、消息类型、消息显示以及报表。 为了在运行中显示消息，可以使用包含在图形编辑器中的对象库中的报警控件。 5.2.4 变量记录，变量记录是用来从运行过程中采集数据并准备将它们显示和归档。 5.2.5 报表组态，报表组态是通过报表编辑器来实现的。 是为消息、操作、归档内容和当前或已归档的数据定时器或事件控制文档的集成的报表系统，可以自由选择用户报表的形式。 5.2.6 全局脚本的应用，全局脚本就是C语言函数和动作的通称，根据不同的类型脚本被用于给对象组态动作并通过系统内部C语言编译器来处理。 全局脚本动作用于过程执行的运行中。 一个触发可以开始这些动作的执行。 5.2.7 用户管理器设置，用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的访问权限。 每建立一个用户，就设置了WINCC功能的访问权利并独立的分配给此用户。 至多可分配999个不同的授权。 5.2.8 交叉表索引，交叉索引用于为对象寻找和显示所有使用处，例如变量、画面和函数等。 使用“链接”功能可以改变变量名称而不会导致组态不一致

plc西门子系统的应用方法_西门子plc应用实例

PLC（可编程逻辑控制器）的应用非常广泛，扩展应用到各个行业，西门子PLC系统的发展经历了LOGO！、S7-200、S7-300、S7-400四个大体的历程

由传感器、执行器加上自动化系统就组成了可编程控制器系统，系统的实际功能取决于程序，依次处理组成程序的大量指令，根据指令来接通或者断开相应的执行机构

S7-200系统主要由CPU、电源模块、数字输入输出、总线组成：CPU执行程序并保存自动化解决方案的数据或过程数据；通过扩展模块可以为CPU提供更多的输入输出；电源模块为中央处理器和所有连接的扩展模块提供电源；通过通讯接口将可编程设备设备连接到CPU上；用户可以设置CPU的RUN/STOP状态、集成输入/输出的当前信号状态以及可能的系统错误；可通过插入EEPROM保存CPU程序或者将一台CPU的程序下载到别的CPU

CPU执行周期内执行以下任务：读取输入信号、执行程序、处理通讯请求、CPU自诊断、写到输出端

CPU在每个周期内检查输入输出状态，将其存到PII与PIQ中来进行调用或输出

S7-200概述

S7-200系列产品包括各种不同的CPU，如221、224、214等，它们的数据存储大小、实时时钟、可使用扩展模块等方面存在差别

l数字量扩展模块

主要包括EM221（8路DC输入）、EM222（8路DC/REL输出）、EM223（4路输入/输出、8路输入/输出、16路输入/输出），用户可以根据需要来选择相应的扩展模块

l模拟量扩展模块

主要包括EM231（4路输入）、EM232（2路输出）、EM235（4路入/1路出）

l通讯模块

EM277通讯PROFIBUS、CP243-2通讯ASI-主站

l安装

S7-200可以安装在控制板上，也可以安装在DIN导轨上

在安装时，S7-200CPU和扩展模块被设计为通过对流自然散热，因此至少在设备上和下方各留出25mm的空间来保证自然散热

安装时要留出通讯缆与输入输出接线

STEP7-MICRO/WIN

每个子任务对硬件和软件都有一些必需的要求

硬件包括：-输入输出类型-模块类型和数量-CPU容量和类型-HMI系统-网络系统软件包括：-程序结构-自动化过程的数据管理-组态数据-通讯数据-程序和项目文档STEP7-MICRO/WIN就是S7-200的编程软件，通过它来进行程序的设计、数据的处理

一个项目包括五个主要部分：ProgramBlock,DataBlock,SystemDataBlock,SymbolTable,StatusChart,通过这几部分来设计程序、通讯等

编程语言有LAD、STL、FBD三种，设计者可以根据自己的爱好选择使用

西门子plc编程入门基础知识有哪些？

西门子plc编程入门基础知识：

西门子PLC的工作原理

扫描技术：

当西门子PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。 完成上述三个阶段称作一个扫描周期。

（一）输入采样阶段

在输入采样阶段，西门子PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。 输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。

在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。 因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

（二）用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段，西门子PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。 在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算。

然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用。

相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

（三）输出刷新阶段

当扫描用户程序结束，西门子PLC就进入输出刷新阶段。 在此期间，CPU按照I/O影响区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。 这时，才是西门子PLC真正输出。

一般来说，西门子PLC的扫描周期包括自诊断，通讯等，及一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。