1.3 编程技能一：编程环境的熟悉

1.3.1 编程软件的安装

安装编程软件的计算机应使用Windows操作系统，为了实现PLC与计算机的通信，必须使用通信电缆，包括：PC/PPI电缆、PPI多主站电缆或MPI电缆以及安装在电脑中的通信处理器。

西门子S7-200 PLC的编程软件为STEP 7-Micro/WIN，可以从西门子官方网站上下载（V4.0版本以上）。

安装中文编程环境的步骤如下。

第一步：关闭所有应用程序，包括Microsoft Office快捷工具栏，在Windows资源管理器中打开安装文件所在区域（光盘、U盘或硬盘），双击Setup.exe文件。

第二步：运行Setup程序，选择安装程序界面语言，并默认使用英语（如图1.8所示），选择安装目的的文件夹。

第三步：在安装过程中，会出现“设置PG/PC接口”对话框，按照编程电缆型号进行选择，一般选择PC/PPI cable（如图1.9所示）。

第四步：安装完成后，单击对话框上的“完成”按钮重新启动计算机，重启后在Windows的“开始”菜单中找到相应的快捷方式，运行STEP 7-Micro/WIN软件，如图1.10所示。

第五步：在STEP 7-Micro/WIN编程环境中，选择菜单“Tools”|“Options”命令（如图1.11所示），在“Options”对话框中打开“General”选项卡，并将“Language”设置为“Chinese”（如图1. 12所示）。改变设置后，退出编程环境，再次启动后即进入全中文编程界面。

1.3.2 编程环境的项目组成

如图1.13所示为V4.0版本编程软件的界面。

1. 操作栏

操作栏用来显示编程特性的按钮控制群组。

“视图”：选择该类别，为程序块、符号表、状态图、数据块、系统块、交叉参考及通信显示按钮控制。

“工具”：选择该类别，显示指令向导、文本显示向导、位置控制向导、EM 253控制面板和调制解调器扩展向导的按钮控制。

当操作栏包含的对象因为当前窗口大小无法显示时，利用操作栏显示滚动按钮，可以向上或向下移动至其他对象。

2. 指令树

提供所有项目对象并为当前程序编辑器（LAD、FBD或STL）提供所有指令的树形视图。

用户可以用鼠标右键单击树中“项目”部分的文件夹，插入附加程序组织单元（POU）；也可以用鼠标右键单击单个POU，打开、删除、编辑其属性表，用密码保护或重命名子程序及中断例行程序。

用户还可以用鼠标右键单击树中“指令”部分的一个文件夹或单个指令，以便隐藏整个树。一旦打开指令文件夹，就可以拖放单个指令或进行双击，按照需要自动将所选指令插入程序编辑器窗口中的光标位置。当然，用户还可以将经常使用的指令拖放在“偏好”文件夹中。

3. 交叉参考

允许查看程序的交叉参考和组件使用信息。

4. 数据块

允许显示和编辑数据块内容。

5. 状态图

窗口允许将程序输入、输出或变量置入图表中，以便追踪其状态。用户可以建立多个状态图，以便从程序的不同部分检视组件。每个状态图在状态图窗口中有自己的标签。

6. 符号表/全局变量表窗口

允许分配和编辑全局符号（即可在任何POU中使用的符号值，不只是建立符号的POU）。用户可以建立多个符号表，也可以在项目中增加一个S7-200系统符号预定义表。

7. 输出窗口

在编译程序时提供信息。当输出窗口列出程序错误时，可双击错误信息，会在程序编辑器窗口中显示适当的网络。当编译程序或指令库时，提供信息。当输出窗口列出程序错误时，可以双击错误信息，会在程序编辑器窗口中显示适当的网络。

8. 状态条

提供在STEP 7-Micro/WIN中操作时的操作状态信息。

9. 程序编辑器窗口

包含用于该项目的编辑器（LAD、FBD或STL）的局部变量表和程序视图。如果需要，可以拖动分割条，扩展程序视图，并覆盖局部变量表。当在主程序一节（OB1）之外建立子程序或中断例行程序时，标记出现在程序编辑器窗口的底部。可单击该标记，在子程序、中断和OB1之间移动。

10. 局部变量表

包含对局部变量所做的赋值（即子程序和中断例行程序使用的变量）。在局部变量表中建立的变量使用暂时内存；地址赋值由系统处理；变量的使用仅限于建立此变量的POU。

11. 菜单条

允许使用鼠标或键盘执行操作。用户可以定制“工具”菜单，在该菜单中增加自己的工具。

12. 工具条

为最常用的STEP 7-Micro/WIN操作提供方便的鼠标访问。用户可以定制每个工具条的内容和外观。

1.3.3 简单电气控制线路的编程与运行

1. 编程任务

如图1.14所示为一简单的电气控制图（灯控线路）。其所实现的功能为：（1）当选择开关SA1闭合时，指示灯1就亮，反之则灭；（2）当选择开关SA2或SA3任何一个闭合时，指示灯2就亮，只有当SA2和SA3都断开时，指示灯2才灭。

既然PLC能够实现电气控制功能，则可以采用西门子S7-200来进行线路改造，具体如图1.15所示（注：为让读者编程方便，本书中大多数案例均采用CPU 224来进行，具体包括CPU 224 AC/DC/Relay和CPU 224 DC/DC/DC两种）。

从图1.15中可以知道，I0.0、I0.4和I0.5接的是选择开关（简称“输入信号”），而Q0.0和Q0.1接的是指示灯（简称“输出信号”）。两者在硬件接线上是分离的，而PLC的编程就是将选择开关和指示灯进行“程序联系”。

2. 采用梯形图LAD进行编程

梯形图LAD是各种PLC的通用语言，根据图1.16输入简单逻辑的一段程序（图1.17）。

STEP 7-Micro/WIN LAD的编辑可以包括工具条按钮、指令树拖放和功能键等多种方式。

3. 对梯形图LAD程序进行编译

可以用工具条按钮或PLC菜单进行编译，如图1.18所示。

当用户在编译时，输出窗口会列出发生的所有错误。错误根据位置（网络、行和列）以及错误类型进行识别。这时可以双击错误线，调出程序编辑器中包含错误的代码网络。

4. 通过PC/PPI编程电缆连接PC与PLC

如图1.19所示进行PC/PPI编程电缆通信联机，一旦联机成功后，即可下载程序到PLC。

5. 下载程序，并使CPU处于运行状态

如图1.20所示是程序的联机运行、停止与状态监控，其中为程序RUN命令；为程序STOP命令；为程序状态监控命令。