【導讀】的溫度控制系統(tǒng)，電焊機的溫度控制系統(tǒng)等。加熱爐溫度控制在許多領(lǐng)域中得到。這方面的應(yīng)用大多是基于單片機進行PID控制,然而單片機控制的。在這方面卻是公認的最佳選擇。隨著PLC功能的擴充在許多PLC控制器中都擴充了PID控制功能,因此。在邏輯控制與PID控制混合的應(yīng)用場所中采用PLC控制是較為合理的。

　　

【正文】 CFC，這四種語言對于標準版是可選的。 STEP 7 用符號表編輯器工具管理所有的全局變量，用于定義符號名稱、數(shù)據(jù)類型和全局變量的注釋。使用這一工具生成的符號表可供所有應(yīng)用程序使用，所有工具自動識別系統(tǒng)參數(shù)的變化。 測試功能和服務(wù)功能包括設(shè)置斷點、強制輸入和輸出、重新布線、顯示交叉參考表、狀態(tài)功能、直接下載和調(diào)試塊、同時監(jiān)測幾個塊的狀態(tài)等。程序中的特殊點可以通過輸入符號名或地址快速查找 STEP7 的幫助功能：選定想要得到的在線幫助的菜單目錄，或打開對話框，按F1 鍵便可得到與它們有關(guān)的在線幫助。執(zhí)行菜單命令“ Help”→“ Contents”進入幫助窗口，借助目錄瀏覽器尋找需要的幫助主題，窗口中的檢索部分提供了按字母順序排列的主題關(guān)鍵詞，可以查找與某一關(guān)鍵詞有關(guān)的幫助。 STEP7 的硬件組態(tài)與診斷功能 硬件組態(tài)工具用于對自動化工程中使用的硬件進行配置和參數(shù)設(shè)置。主要包括： （ 1）系統(tǒng)組態(tài)：從目錄中選擇硬件機架，并將所選模塊分配給機架中希望的插槽。 （ 2） CPU 的參數(shù)設(shè)置：可以設(shè)置 CPU 模塊的多種屬性，例如啟動屬性、掃描監(jiān)視時間等，輸入的數(shù)據(jù)存儲在 CPU 的系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中。 （ 3）模塊的參數(shù)設(shè)置：用戶可以在 屏幕上定義所有硬件模塊的的可調(diào)整參數(shù)，包括功能模塊與通信處理器，不必通過 DIP 開關(guān)來設(shè)置。在參數(shù)設(shè)置屏幕中，有的參數(shù)由系統(tǒng)提供若干個選項，有的參數(shù)只能在允許的范圍輸入，因此可以防止輸入錯誤的數(shù)據(jù)。 通信的組態(tài)包括： （ 1）連接的組態(tài)和顯示。 （ 2）設(shè)置用 MPI 或 PROFIBUSDP 連接的設(shè)備之間的周期性數(shù)據(jù)傳送的參數(shù)，選擇通信的參與者，在表中輸入數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目的地后，通信過程中數(shù)據(jù)的生成和傳送均是自動完成的。 （ 3）設(shè)置用 MPI、 PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)的事件驅(qū)動的數(shù)據(jù)傳輸，包括定義通信鏈路。從集 成塊庫中選擇通信模塊（ CFB），用通用的編程語言（例如梯形圖）對所選的通信模塊進行參數(shù)設(shè)置。 STEP7 系統(tǒng)診斷：系統(tǒng)診斷為用戶提供自動化系統(tǒng)的狀態(tài)，可以通過 2種方式 河北機電職業(yè)技術(shù)學院 22 顯示； （ 1）快速瀏覽 CPU 的數(shù)據(jù)和用戶編寫的程序在運行中的故障原因。 （ 2）用顯示模塊的一般信息和模塊的圖形方式顯示硬件配置，例如狀態(tài)：顯示模塊故障，例如集中 I/O 和 DP子站的通道故障；顯示診斷緩沖區(qū)的信息等。 STEP7 項目的創(chuàng)建 在 STEP 7 中，用項目來管理一個自動化系統(tǒng)的硬件和軟件。 STEP 7 用 SIMATIC管理器對項目 進行集中管理，它可以方便的瀏覽 SIMATIC S C和 WinAC 的數(shù)據(jù)。因此，掌握項目創(chuàng)建的方法就非常重要。 使用向?qū)?chuàng)建項目 首先雙擊桌面上的 STEP7 圖標，進入 SIMATIC Manager 窗口，進入主菜單【 File】 ，選擇 【 ’New Project’ Wizard】 ,彈出標題為 “ STEP 7 Wizard： New Project” (新項目向?qū)?)的小窗口。 點擊【 NEXT】按鈕，在新項目中選擇 CPU 模塊的型號為 CPU 3152DP。 點擊【 NEXT】按鈕，選擇需要生成的邏輯塊，至少 需要生成作為主程序的組織塊 OB1。 點擊【 NEXT】按鈕，輸入項目的名稱，按【 Finish】生成的項目。生成項目后，可以先組態(tài)硬件，然后生成軟件程序。也可以在沒有組態(tài)硬件的情況下，首先生成軟件。 直接創(chuàng)建項目 進入主菜單【 File】，選擇【 New】 ,出現(xiàn)一個對話框，在該對話框中分別輸入“ 文件名 ” 、 “ 目錄路徑 ” 等內(nèi)容，并確定，完成一個空項目的創(chuàng)建工作。 硬件組態(tài)與參數(shù)設(shè)置 硬件的組態(tài) 硬件組態(tài)的任務(wù)就是在 STEP 7 種生成一個與實際的硬件系統(tǒng)完全相同的系統(tǒng)，例如要生 成網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)中各個站的導軌和模塊，以及設(shè)置各硬件組成部分的參數(shù)，即給參數(shù)賦值。所有模塊的參數(shù)都是用編程軟件來設(shè)置的，完全取消了過 河北機電職業(yè)技術(shù)學院 23 去用來設(shè)置參數(shù)的硬件 DIP 開關(guān)。硬件組態(tài)確定了 PLC 輸入 /輸出變量的地址，為設(shè)計用戶程序打下了基礎(chǔ)。 組態(tài)時設(shè)置的 CPU 的參數(shù)保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊 SDB 中，其他模塊的參數(shù)保存在CPU 中 。在 PLC 啟動時 CPU 自動的向其他模塊傳送設(shè)置的參數(shù)，因此在更換 CPU之外的模塊后不需要重新對它們賦值。 PLC 在啟動時，將 STEP 7 中生成的硬件設(shè)置與實際的硬件配置進行比較，如果二者不符，將立即產(chǎn)生錯 誤報告。 硬件組態(tài)的步驟 （ 1）生成站，雙擊 Hardware 圖標，進入硬件組態(tài)窗口； （ 2）生成導軌，在導軌中放置模塊； （ 3）雙擊模塊，在打開的對話框中設(shè)置模塊的參數(shù)，包括模塊的屬性和 DP主站、從站的參數(shù)； （ 4）保存編譯硬件設(shè)置，并將它下載到 PLC 中去。如圖 所示為本設(shè)計的組態(tài)。 參數(shù)設(shè)置 （ 1） CPU 模塊的參數(shù)設(shè)置 S7300 各種模塊的參數(shù)用 STEP7 編程軟件來設(shè)置。在 STEP7 的的 SIMATIC 管理器中點擊“ Hardware” (硬件 )圖標，進入“ HW Config” (硬件組態(tài) )畫面后，雙擊 CPU 模塊所在的行，在彈出的“ Properties” (屬性 )窗口中點擊某一選項卡，便可也設(shè)置相應(yīng)的屬性。下面以 S7 3152DP 為例，簡紹 CPU 主要參數(shù)的設(shè)置方法。 用鼠標點擊某小正方形的檢查框，框中出現(xiàn)一個“√”，表示選中了該選項，再點擊一下，“√”消失，表示沒有選中該選項，該選項被禁止。 “ Setup”（啟動）選項卡用于設(shè)置啟動特性， S7300 只能執(zhí)行暖啟動（ warm restart）。 “ Cycle/Clock Memory” (循環(huán) /時鐘存儲器 )選項卡用于設(shè)置掃描循環(huán) 監(jiān)視時間、通信處理占掃描周期的百分比和時鐘脈沖字節(jié)。一個字節(jié)的存儲器的每一位對應(yīng)一個時鐘脈沖，時鐘脈沖是一些可供用戶程序使用的占空比為 1： 1 的方波信號?！?Diagnostics/Clock” (診斷與時鐘 )選項卡用于設(shè)置系統(tǒng)診斷參數(shù)與實時鐘參數(shù)。 在電源掉電或 CPU 從 RUN 模式進入 STOP 模式后，其內(nèi)容保持不變的存儲區(qū)稱為保持存儲區(qū)?！?Retentivity Memeory” (保持存儲器 )選項卡用來設(shè)置從 MB0、 T0和 C0 開始的需要斷電保持的存儲器字節(jié)數(shù)、定時器和計數(shù)器的個數(shù)，設(shè)置的范圍與 CPU 的型號有關(guān)。 在“ Protection” (保護 )選項卡可以選擇 3 個保護級別：允許讀寫，只允許讀和禁止讀寫，后兩種情況需要設(shè)置口令。還可以選擇 PLC 是處于限制測試功能 河北機電職業(yè)技術(shù)學院 24 的 Operation(運行模式 )，或是處于可以執(zhí)行所有的測試功能的測試模式。 “ TimeOfDay Interrupts”選項卡用于設(shè)置日期 時間中斷的參數(shù)。在“ Cyclic Interrupts”選項卡種可以設(shè)置循環(huán)中斷的參數(shù)。在“ Interrupts”選項卡，可以設(shè)置硬件中斷、延遲中斷、 DPV1(PROFIBUSDP)中斷和異步錯誤中斷的參數(shù)。 在“ Communication” (通信 )選項卡，可以設(shè)置 PG（編程器或計算機）通信、OP(操作員面板 )通信和 S7 standard（標準 S7）通信使用的連接的個數(shù)。 （ 2）數(shù)字量輸入 /輸出模塊的參數(shù)設(shè)置 輸入 /輸出模塊的參數(shù)在 STEP7 中設(shè)置，參數(shù)設(shè)置必須在 CPU 處于 STOP 模式下進行。設(shè)置完所有的參數(shù)后，應(yīng)將參數(shù)下載到 CPU 中。當 CPU 從 STOP 模式轉(zhuǎn)換為 RUN 模式時， CPU 將參數(shù)傳送到每個模塊。 在 STEP7 的 SIMATIC 管理器中點擊“ Hardware” (硬件 )圖標，進入“ HW Config” (硬件組態(tài) )畫面。雙擊圖中左邊機架 4 號槽中的“ DI32 DC24V”，出現(xiàn)一個屬性（ Properties）窗口。點擊“ Addresses”選項卡，可以設(shè)置模塊的起始字節(jié)地址。 同樣方法可以設(shè)置數(shù)字量輸出模塊的參數(shù)。 用變量表調(diào)試程序 系統(tǒng)調(diào)試的基本步驟 首先進行硬件調(diào)試，可以用變量表來測試硬件，通過觀察 CPU 模塊上的故障指示燈，或使用故障診斷工具來診斷故障。 下載程序之前應(yīng)將 CPU 的存儲器復位，將 CPU 切換到 STOP 模式，下載用戶程序時應(yīng)同時下載硬件組態(tài)數(shù)據(jù)。啟動時程序中的錯誤可能導致 CPU 停機 ，可以使用“模塊信息”工具診斷和排除編程錯誤。 通過執(zhí)行用戶程序來檢查系統(tǒng)的功能，如果用戶程序是結(jié)構(gòu)化程序，可以在組織塊 OB1 追蹤逐一調(diào)用各程序塊，一步一步地調(diào)試程序。在調(diào)試時應(yīng)記錄對程序的修改。調(diào)試結(jié)束后，保存調(diào)試后的程序。在調(diào)試時，最先調(diào)試啟動組織塊 OB100，然后調(diào)試 FB 和 FC。應(yīng)先調(diào)試嵌套調(diào)用最深的塊，例如調(diào)試時可以在完整的 OB1 的中間臨時插入 BEU（塊無條件結(jié)束）指令，只執(zhí)行 BEU 指令之前的部分，調(diào)試好后將它刪除掉。最后調(diào)試不影響 OB1 的循環(huán)執(zhí)行的中斷處理程序，或者在調(diào)試 OB1時調(diào)用它們。 河北機電職業(yè)技術(shù)學院 25 圖 41 程序調(diào)試的順序 變量表的基本功能 使用變量表可以在一個畫面中同時監(jiān)視、修改和強制用戶感興趣的全部變量。一個項目可以生成多個變量表，以滿足不同的調(diào)試要求。 （ 1）監(jiān)視（ Monitor）變量：顯示用戶程序中或 CPU 中每個變量的當前值。 （ 2）修改（ Modify）變量：將固定值賦給用戶程序或 CPU 中的變量。 （ 3）對外設(shè)輸出賦值：允許在停機狀態(tài)下將固定值賦給 CPU 中的每個輸 出點 Q。 （ 4）強制變量：給某個變量賦予固定的值，用戶程序的執(zhí)行不會 影響被 強制的變量的值。 （ 5）定義變量被監(jiān)視或賦予新值的觸發(fā)點和觸發(fā)條件。 （ 1）生成新的變量表，或打開已存在的變量表，編輯和檢查變量表的內(nèi)容。 （ 2）建立計算機與 CPU 之間的硬件連接，將用戶程序下載到 PLC。在變量表窗口中用菜單命令“ PLC”→“ Connect to”建立 當前變量表與 CPU 之間的在線連接。 （ 3）用菜單命令“ Variable”→“ Trigger”選擇合適的觸發(fā)點和觸發(fā)條件。 （ 4）將 PLC 由 STOP 模式切換到 RUNP 模式。 （ 5）用菜單命令“ Variable”“→ Monitor”或“ Variable”→“ Modify”激活監(jiān)視或修改功能。 河北機電職業(yè)技術(shù)學院 26 變量表的生成 （ 1）在 SIMATIC 管理器中用菜單命令“ Insert”→“ S7 Block”→“ Variable Table”生成新的變量表。或者用鼠標右鍵點擊 SIMATIC 管理器的塊工作區(qū)，在彈出的菜單中選擇“ Insert New Object”→“ Variable Table”命令來生成新的變量表?？梢詾橛脩舫绦蛏蓭讉€變量表。 （ 2）在變量表編 輯器中，可以用主菜單“ Table”生成一個新的變量表或打開已存在的表，也可以在工具欄中用相應(yīng)的圖標來生成或打開變量表。 在本設(shè)計調(diào)試時使用的變量表中，可以輸入符號（ Symbol）或地址（ Address）。在變量表編輯器中使用菜單命令“ Options”→“ Symbol Table”，可以打開符號表，定義新的符號。可以從符號表中復制地址，將它粘貼到變量表?？梢栽谧兞勘淼娘@示格式（ Display format）欄直接輸入格式，或用右鍵點擊該列，在彈出的格式菜單中選擇格式。 變 量表的使用 CPU 的連接 為了監(jiān)視或修改在當前變量表（ VAT）中輸入的變量，必須與要監(jiān)視的 CPU 建立連接?？梢栽谧兞勘碇杏貌藛蚊睢?PLC”→“ Connect to”→“ ? ”來建立與CPU 的連接，以便進行變量監(jiān)視或修改，也可以點擊工具欄中相應(yīng)的按鈕。菜單命令“ PLC”→“ Disconnect”用于斷開變量表和 CPU 的連接。 用菜單命令“ Variable”→“ Trigger”定義變量表對話框，選擇在程序處理過程中的某一特定點（觸發(fā)點）來監(jiān)視或修改變量，可以觸發(fā)一次或每個循 環(huán)觸發(fā)一次。 將 CPU 的模式開關(guān)扳到 RUNP 位置，執(zhí)行菜單命令“ Variable”→“ Monitor”或點擊標有眼鏡的圖標，啟動監(jiān)視功能。變量表中的狀態(tài)值（ Status Value）顯示在變量標中?？梢杂貌藛蚊睢?Variable”→“ UPDATE Monitor Values”對所選變量的數(shù)值作為一次立即刷新，該功能主要用于停機模式下的監(jiān)視和修改。 河北機電職業(yè)技術(shù)學院 27 首先在要修改的變量的“ Modify Value”欄輸入變量新的值，按工具欄中激活修改值按鈕，將修改值立即送入 CPU。在 STOP 模式修改變量時，因為沒有執(zhí)行用戶程序，各變量的狀態(tài)不會互相影響。 I、 Q、 M這些數(shù)字量都可以任意地設(shè)置為 1