西門(mén)子系統(tǒng)培訓(xùn)(s7-300、wincc、modbus)第一頁(yè)，共54頁(yè)。Xx項(xiàng)目系統(tǒng)自動(dòng)控制簡(jiǎn)介西門(mén)子PLCS7-300(PLC)組態(tài)和使用西門(mén)子HMIWINCC(HMI)組態(tài)和使用MODBUS通信的應(yīng)用系統(tǒng)簡(jiǎn)介2第二頁(yè)，共54頁(yè)。本脫硝項(xiàng)目使用西門(mén)子自動(dòng)控制系統(tǒng)，下層硬件使用西門(mén)子中小型PLCS7-300，上層人機(jī)界面使用西門(mén)子公司產(chǎn)品WINCC7.0。工程實(shí)設(shè)操作員（兼工程師）站一臺(tái)、控制站一臺(tái)，網(wǎng)線連接，TCP\IP協(xié)議。結(jié)構(gòu)：WINCC7.0S7-300系統(tǒng)簡(jiǎn)介3第三頁(yè)，共54頁(yè)。硬件：

S7-300PLC為中小型模塊化PLC。分為：CPU（中央處理單元）PS（電源模塊）SM（信號(hào)模塊）

FM（功能模塊）-本項(xiàng)目未用CP（通信處理模塊）IM（接口模塊）S7-300(PLC)組態(tài)和使用4第四頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用S7-300沒(méi)有背板，模塊安裝在DIN導(dǎo)軌上，通過(guò)U型的總線連接器連接。硬件安裝5第五頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用S7-300使用STEP-7軟件組態(tài)。安裝完軟件后，點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)入工程管理器。組態(tài)軟件6第六頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用所有針對(duì)PLC的組態(tài)工作都是在STEP7組態(tài)管理器中進(jìn)行的，包括硬件組態(tài)、程序設(shè)計(jì)、通信組態(tài)等。

硬件組態(tài)：硬件組態(tài)與實(shí)際硬件安裝基本相同，同時(shí)要定義設(shè)備的網(wǎng)址、MPI地址的基本參數(shù)。7第七頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用西門(mén)子信號(hào)模塊為SM3XX，AI模塊為SM331，AO:SM332;DI:SM321，DO:SM322;硬件組態(tài)時(shí)對(duì)AI模塊、AO模塊的組態(tài)應(yīng)注意指明信號(hào)類型，同時(shí)，AI模塊上有量程卡，需要與組態(tài)中一致。8第八頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用硬件組態(tài)完畢后，要進(jìn)行編譯，下裝。（也可以組態(tài)完成后和程序一起下裝，但一定要先編譯）；至此，硬件組態(tài)結(jié)束。9第九頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用程序的組態(tài)：STEP7中邏輯的組態(tài)是以“塊”的形式進(jìn)行的。

塊的分類：OB組織塊，PLC每次自動(dòng)循環(huán)調(diào)用的或中斷時(shí)調(diào)用的。類似于主程序。比如OB1，主循環(huán)，PLC每循環(huán)一此就調(diào)用它一次。

OB35：每xxms調(diào)用一次。OB100：PLC上電時(shí)調(diào)用一次；OB121程序錯(cuò)誤中斷調(diào)用。

FB功能塊，類似于子程序，需要傳遞參數(shù)，有獨(dú)立的背景數(shù)據(jù)塊。靜態(tài)數(shù)據(jù)放入背景數(shù)據(jù)塊，調(diào)用結(jié)束不丟失，下次調(diào)用時(shí)數(shù)據(jù)可直接取用。比如說(shuō)做流量的累積。

FC功能，類似于子程序，需要傳遞參數(shù)，每次調(diào)用結(jié)束后數(shù)據(jù)清零。

DB數(shù)據(jù)塊，分為常規(guī)數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊。通用數(shù)據(jù)塊每個(gè)程序都可以存取數(shù)據(jù)。背景數(shù)據(jù)塊和FB聯(lián)合使用，僅存放FB的背景數(shù)據(jù)。10第十頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用11第十一頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用西門(mén)子程序中預(yù)定義了一些功能和功能塊，用來(lái)執(zhí)行一定的功能。這些預(yù)定義的功能塊處在于程序庫(kù)中。可直接調(diào)用，比如說(shuō)對(duì)于模擬量的輸入輸出，可以直接調(diào)用FC105和FC106進(jìn)行工程量的轉(zhuǎn)換。12第十二頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用當(dāng)硬件組態(tài)完畢后，建議不要急于程序的編寫(xiě)，先把硬件地址符號(hào)化，比如，I0.0是SM321第一個(gè)通道地址，表示現(xiàn)場(chǎng)某設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在程序中可以直接調(diào)用I0.0編程，但這樣做容易混亂，也使程序的可讀性變差。編程前打開(kāi)符號(hào)表，為每一個(gè)有用的地址寫(xiě)入符號(hào)。13第十三頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用除在符號(hào)表中編輯標(biāo)簽符號(hào)外，也可以在硬件組態(tài)時(shí)，寫(xiě)入對(duì)應(yīng)硬件通道的符號(hào)。14第十四頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用當(dāng)然，除硬件地址外，中間變量和數(shù)據(jù)塊中變量也同樣應(yīng)指定符號(hào)地址和注釋（數(shù)據(jù)塊僅將數(shù)據(jù)塊名符號(hào)化即可）。這樣，編程不容易出錯(cuò)，可讀性也好。15第十五頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用編程完畢后要把程序下裝PLC，如果是新工程，建議所有程序塊編寫(xiě)完成后一起下裝PLC（包括硬件組態(tài)）；下裝前，先定義下裝接口：打開(kāi)STEP7工程管理器—選項(xiàng)—設(shè)置PG/PC接口；16第十六頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用接口定義好以后，選中站點(diǎn)SIMATIC300（1），點(diǎn)擊下裝按鈕，可以將硬件組態(tài)，程序，系統(tǒng)數(shù)據(jù)全部下裝至PLC。注意：下載硬件組態(tài)會(huì)停PLC；邏輯修改，添加，下裝不會(huì)引起PLC停機(jī)。17第十七頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用PLC的調(diào)試：如果現(xiàn)場(chǎng)有硬件，可以使用硬件PLC進(jìn)行實(shí)際調(diào)試，但往往編程時(shí)，手邊并無(wú)PLC硬件，可使用STEP7中的仿真軟件進(jìn)行—PLCSIM，此軟件集成在STEP7工程管理器中，但要單獨(dú)安裝。18第十八頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用用變量表的形式調(diào)試和強(qiáng)制變量；19第十九頁(yè)，共54頁(yè)。S7-300(PLC)組態(tài)和使用STEP7提供的免費(fèi)編程語(yǔ)言有LAD,STL,FBD。其他語(yǔ)言需要單獨(dú)安裝并授權(quán)。這些語(yǔ)言不再詳細(xì)說(shuō)明，可以看相關(guān)手冊(cè)。

PLC組態(tài)大體如此。20第二十頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用WinCC

西門(mén)子視窗控制中心SIMATICWinCC(WindowsControlCenter)是在計(jì)算機(jī)上對(duì)PLC控制的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控的軟件，是PC上的監(jiān)控軟件。運(yùn)利該軟件，可以動(dòng)畫(huà)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，監(jiān)視相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)，以及更改、設(shè)置系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

WINCC作為通用的上位機(jī)監(jiān)控軟件，并不僅限于連接西門(mén)子PLC，通過(guò)安裝相應(yīng)驅(qū)動(dòng)，WINCC可連接各種工業(yè)控制器。

WINCC項(xiàng)目可以在STEP7中插入OS站的形式存在，但WINCC的使用不依賴于STEP7。

第二十一頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用22第二十二頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用

安裝驅(qū)動(dòng)并定義變量

首先定義驅(qū)動(dòng)，以本工程為例，使用TCP/IP。23第二十三頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用定義變量

以本工程為例，由于工程是集成在STEP7中的，變量不用單獨(dú)定義，而是要從STEP7中傳遞過(guò)來(lái)。1、在STEP7中的符號(hào)表中設(shè)置監(jiān)視變量（打小旗）。點(diǎn)擊操作員監(jiān)控后，生成綠色小旗標(biāo)志，表示在傳遞變量時(shí)，該值被傳遞至wincc。24第二十四頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用2、在需要的數(shù)據(jù)塊中設(shè)置監(jiān)視變量（打小旗）。在屬性中寫(xiě)入s7_m_c,數(shù)值中寫(xiě)入true。表明該變量被傳遞。25第二十五頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用2、傳遞變量在OS（ENG)點(diǎn)擊右鍵-編譯-下一步……完成。26第二十六頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用27第二十七頁(yè)，共54頁(yè)。

WINCC(HMI)組態(tài)和使用編譯后可在變量列表中看見(jiàn)傳遞過(guò)來(lái)的變量。28第二十八頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用圖形編輯圖形的編輯是在圖形編輯器中進(jìn)行。29第二十九頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用基本的圖形組態(tài)：1、輸入輸出域（用于標(biāo)簽值得顯示和輸入）30第三十頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用基本的圖形組態(tài)：2、圖形動(dòng)態(tài)特性和交互特性對(duì)象屬性包括屬性和事件屬性包括對(duì)象的幾何、顏色、樣式、閃爍等。事件包括鼠標(biāo)鍵盤(pán)的動(dòng)作。屬性動(dòng)作包括：動(dòng)態(tài)對(duì)話框、C、VBS、變量；事件的動(dòng)作有三類：直接連接、C、VBS；31第三十一頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用屬性：動(dòng)態(tài)對(duì)話框?qū)傩裕篊動(dòng)作32第三十二頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用事件：直接連接33第三十三頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用報(bào)警記錄報(bào)警：在報(bào)警記錄中添加；加入模擬量報(bào)警和數(shù)字量報(bào)警；添加報(bào)警標(biāo)簽、報(bào)警值，還要添加報(bào)警說(shuō)明的消息文本等。畫(huà)面報(bào)警條使用報(bào)警控件。34第三十四頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用變量記錄——趨勢(shì)變量歸檔：歷史庫(kù)，用以記錄變量歷史數(shù)值。添加時(shí)使用歸檔向?qū)砑?，模擬量和數(shù)字量不要在一個(gè)向?qū)?nèi)添加，可生成兩個(gè)過(guò)程歸檔文件，一個(gè)模擬量的，一個(gè)數(shù)字量的。35第三十五頁(yè)，共54頁(yè)。WINCC(HMI)組態(tài)和使用WINCC功能比較強(qiáng)大，支持C語(yǔ)言和VBS腳本語(yǔ)言，通過(guò)這些語(yǔ)言可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的畫(huà)面應(yīng)用；但WINCC又提供了易用的一面，即使不會(huì)這些語(yǔ)言，一樣可以完成足夠使用的各種畫(huà)面組態(tài)。以上是WINCC的簡(jiǎn)介，推薦兩本學(xué)習(xí)用書(shū)：

《深入淺出WINCCV6》《西門(mén)子WinCCV7基礎(chǔ)與應(yīng)用

》

可以到西門(mén)子網(wǎng)站上下載相關(guān)文檔，手冊(cè)；都是免費(fèi)的。里面有一些視頻教學(xué)資料，也可以參考。36第三十六頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信

西門(mén)子SIMATICS7系列串行通訊模板主要包括CP340、CP341、CP440-1、CP441-1/2、以及ET200S的1SI3964/ASCII、1SIMODBUS/USS等模塊，它們支持的通訊協(xié)議主要有ASCII、RK512、3964(R)、MODBUSMaster、MODBUSSlave以及其他可加載的協(xié)議等，SIMATICS7系列串行通信模板及各自所支持的通信協(xié)議的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：

本工程使用CP341-1，作為MODBUS-Slave。37第三十七頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信CP341進(jìn)行MODBUS協(xié)議通信時(shí)需要有Dongle的支持。在使用之前先將Dongle安裝在CP341模塊的背面的Dongle插槽中：38第三十八頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信CP341使用15針D型連接頭。本工程CP341模塊安裝在主機(jī)架第4位。第三十九頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信硬件組態(tài)：在硬件組態(tài)之前，先要安裝MODBUS_SLAVE驅(qū)動(dòng)。安裝的軟件有兩個(gè)：1、2、安裝順序：先裝Setup_PtP_V5111,然后再裝Modbus-Slave319在硬件組態(tài)之前，先要安裝MODBUS_SLAVE驅(qū)動(dòng)。安裝的軟件有兩個(gè)：1、2、安裝順序：先裝Setup_PtP_V5111,然后再裝Modbus-Slave319雙擊CP34140第四十頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信1、屬性選項(xiàng)卡所有值都為默認(rèn)值，不做改變；

雙擊CP341模板，點(diǎn)擊Parameter...，配置CP341參數(shù)。41第四十一頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信1、在下拉菜單中選擇MODBUSSlave，前面安裝的兩個(gè)軟件就是安裝的這個(gè)協(xié)議。2、雙擊信封標(biāo)志Protocel第四十二頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信2、雙擊Protocol下的信封圖標(biāo)后，配置MODBUSSlave參數(shù)，點(diǎn)擊MODBUS-Slave方案頁(yè)。

1、地址：202、停止位：13、校驗(yàn)位：無(wú)4、波特率：9.6kb/s第四十三頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信2、FC01，05，15頁(yè)，對(duì)應(yīng)MODBUS的0區(qū)：0xxxx

1、00001-00201對(duì)應(yīng)PLC中的M0.0-M25.7。2、0區(qū)數(shù)據(jù)可讀可寫(xiě)。第四十四頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信2、FC02頁(yè)，對(duì)應(yīng)MODBUS的1區(qū)：1xxxx；本工程沒(méi)有使用這一區(qū)。

第四十五頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信2、FC03、06、16頁(yè)，對(duì)應(yīng)MODBUS的4區(qū)：4xxxx；1、4區(qū)對(duì)應(yīng)PLC中的DB51數(shù)據(jù)塊。2、4區(qū)數(shù)據(jù)可讀可寫(xiě)，本工程僅用于接收DCS發(fā)送數(shù)據(jù)。第四十六頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信4、FC04，對(duì)應(yīng)MODBUS的3區(qū)：3xxxx；1、3區(qū)對(duì)應(yīng)PLC中的DB50數(shù)據(jù)塊。2、3區(qū)數(shù)據(jù)只讀，本工程用于向DCS發(fā)送數(shù)據(jù)。第四十七頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信5、Limits用于定義限制值。與DCS通信值僅限于DB50-DB51，M0.0-M25.7。除此之外區(qū)域不能與DCS通信。第四十八頁(yè)，共54頁(yè)。MODBUS通信6、Interface用于定義接口參數(shù)。選用半雙工兩線制的RS485協(xié)議。第四十九頁(yè)，共54頁(yè)。MODB