基于SIMATIC S7的高级编程

第1章概述

1.1STEP7概述

1.1.1STEP7标准软件包功能

1.1.2基本工具

1.1.3STEP7标准软件包安装要求

1.1.4STEP7软件的授权管理

1.2STEP7标准软件包的扩展应用

1.2.1工程工具

1.2.2运行版软件

1.2.3人-机接口(HMI)

1.3编程语言

1.3.1梯形逻辑编程语言(LAD)

1.3.2功能块图编程语言(FBD)

1.3.3语句表编程语言(STL)

1.3.4S7Graph编程语言(顺序控制编程)

1.3.5S7HiGraph编程语言(状态图形编程)

1.3.6S7SCL编程语言(结构控制语言编程)

1.3.7S7CFC编程语言(连续功能图编程)

1.4STEP7的高级编程应用

第2章用户程序结构

2.1操作系统和用户程序

2.1.1操作系统和用户程序

2.1.2操作模式

2.2用户程序中的块

2.2.1用户程序中的块类型

2.2.2组织块(OB)

2.2.3功能(FC)

2.2.4功能块(FB)

2.2.5数据块(DB)

2.2.6系统功能块(SFB)、系统功能(SFC)和系统数据块(SDB)

2.3程序结构

2.3.1线性化编程

2.3.2模块化编程

2.3.3结构化编程

2.3.4块的调用

2.4组织块(OB)

2.4.1中断

2.4.2启动组织块

2.4.3定期执行组织块

2.4.4事件驱动组织块

2.4.5中断处理组织块

2.4.6错误处理组织块

2.4.7背景组织块

第3章STEP7高级编程基础

3.1数据类型及变量

3.1.1数制

3.1.2基本数据类型

3.1.3复杂数据类型

3.1.4参数类型

3.2软件块

3.2.1块文件夹

3.2.2块属性

3.2.3显示块长度

3.2.4再接线(Rewire)

3.3多重背景模型

3.3.1块的调用

3.3.2多重背景

3.4程序库

3.4.1程序库的等级结构

3.4.2标准程序库总览

3.4.3系统功能块

3.4.4TI-S7转换块

3.4.5通信块

3.4.6PID控制块

3.4.7IEC功能块

3.4.8S5-S7转换块

第4章SIMATIC高级编程指令

4.1基于状态位的指令

4.1.1S7CPU的存储区和寄存器

4.1.2基于状态位的指令

4.2累加器指令

4.2.1影响多个累加器的指令

4.2.2仅影响累加器ACCU1的指令

4.3实数指令

4.3.1SIMATICS7中实数的表示

4.3.2实数指令

4.4间接寻址和地址寄存器指令

4.4.1直接寻址

4.4.2存储器间接寻址

4.4.3寄存器间接寻址

4.4.4POINTER数据类型和ANY数据类型

第5章使用S7Graph进行编程

5.1顺序控制设计基础

5.2S7Graph编程语言概述

5.2.1顺序控制程序的结构

5.2.2S7Graph编辑器

5.2.3S7Graph的显示模式

5.3顺序控制器

5.3.1顺序控制器原理及组成

5.3.2顺序控制器的结构

5.3.3顺序控制器的结构设计原则

5.3.4顺序控制器的运行模式与监控操作

5.4步的动作和转换条件

5.4.1步的动作

5.4.2顺序控制器中的条件

5.5S7GraphFB参数的配置和调用

5.6诊断

5.7使用S7Graph编程举例

5.7.1控制任务

5.7.2选择顺序控制器的结构

5.7.3定义系统信号

5.7.4创建工程定义符号

5.7.5顺序控制器编程

5.7.6编程步动作和条件

5.7.7编程监视功能

5.7.8指定标准的功能块FB

5.7.9在STEP7项目中加入顺序控制器

5.7.10测试顺序控制器

5.7.11设置模式

5.7.12修改顺序控制器

第6章使用S7HiGraph编制程序

6.1概述

6.2S7HiGraph编辑器

6.3使用S7HiGraph编辑器

6.3.1变量声明

6.3.2对状态图的结构进行编程

6.3.3编写指令

6.3.4组态等待时间、监视时间和延迟时间

6.3.5组态运行模式

6.3.6组态图形组

6.3.7组态状态图间的消息

6.3.8显示参考数据

6.3.9保存和编译

6.3.10调用和下载S7HiGraphFC

6.3.11监视与测试

6.4用户程序在PLC中的运行

6.5使用S7HiGraph编程举例

第7章使用S7SCL编制程序

7.1S7SCL编程语言概述

7.1.1S7SCL的特点

7.1.2SCL应用场合

7.1.3SCL的安装

7.2S7SCL程序编辑器

7.2.1使用S7SCL

7.2.2S7SCL源文件原则

7.2.3编译S7SCL程序

7.3SCL编程语言描述

7.3.1基本S7SCL术语

7.3.2数据类型

7.3.3变量和参数声明

7.3.4声明常数

7.3.5赋值

7.3.6共享数据

7.3.7表达式、运算符和寻址

7.3.8控制语句

7.3.9定时器和计数器

7.4S7SCL中的块

7.4.1块的顺序

7.4.2块的一般结构

7.4.3块的开始和结束

7.4.4块属性

7.4.5块注释

7.4.6块系统属性

7.4.7声明区

7.4.8参数的系统属性

7.4.9语句和语句区

7.4.10FB的结构

7.4.1lFC的结构

7.4.12OB的结构

7.4.13DB的结构

7.4.14UDT的结构

7.5调试功能

第8章使用CFC编制程序

8.1S7CFC编程语言概述

8.1.1CFC图表

8.1.2CFC中的块

8.1.3目录

8.1.4操作员监控

8.1.5CFC组态步骤

8.2使用S7CFC编辑器

8.2.1操作图表

8.2.2操作块

8.2.3互联

8.2.4块的运行时间属性

8.2.5编译

8.2.6下载和读回图表

8.3调试

8.4应用CFC设计举例

8.4.1创建闭环控制过程

8.4.2测试程序

8.4.3修改图表

8.4.4创建图表块和嵌套图表

8.4.5创建块类型

8.4.6测试块

参考文献

　　SIMATIC已经被赋予了新的含义，即全集成自动化，代表了一种将生产制造和工艺过程技术领域统一起来的新思路，使所有的软、硬件都能合成为一个系统，这种集成在数据管理、组态编程和通信方面实现了真正的“无缝连接”。本书第1章介绍STEP7的基本功能、扩展应用，以及用于SIMATIC的七种编程语言；第2章介绍用户程序中的块和结构，重点阐述了组织块及其应用；第3章详细讲述SIMATIC中的各种数据类型，特别是复杂数据类型和参数类型，并给出了程序库的相关介绍；第4章重点介绍基于状态位的指令、累加器指令、实数指令、间接寻址和地址寄存器指令等SIMATIC高级编程指令；第5～8章讲述顺序功能图语言S7Graph、图形编程语言S7HiGraph、结构化控制语言S7SCL和连续功能图S7CFC等四种编程语言，详细讲解它们的用户界面和使用方法，并给出了一些实例供读者学习参考。　　本书以西门子SIMATICS7300/400可编程序控制器为例，首先介绍了STEP7的基本功能，用户程序中的块和结构，特别是组织块及其应用；接着讲述了SIMATIC中的各种数据类型和程序库的相关内容，并介绍基于状态位的指令、累加器指令、实数指令、间接寻址和地址寄存器指令等SIMATIC高级编程指令。重点讲述了顺序功能图语言S7Graph、图形编程语言S7HiGraph、结构化控制语言S7SCL和连续功能图S7CFC等四种编程语言的使用方法，并提供一些实例供读者学习参考。本书技术针对性强，注重应用，强调实践，通过对本书的学习使读者能够举一反三。　　本书可作为大专院校工业自动化、电气工程及自动化、机电一体化及相关专业的教材，也可供工程技术人员自学或作为培训教材使用，对广大SIMATIC用户有较高的参考价值。