STEP 7-Micro/WIN V5.5 教程：从入门到实践

第一部分：准备工作与软件安装

硬件与软件需求

• 硬件:
  • 一台运行 Windows XP 或 Windows 7 操作系统的电脑（V5.5 在更高版本系统上可能兼容性不佳，建议虚拟机）。
  • 一根 PPI 编程电缆 (通常是 USB 转 PPI 或 RS232 转 PPI)。
  • 一台西门子 S7-200 CPU (CPU 221, 222, 224, 226)。
• 软件:
  • STEP 7-Micro/WIN V5.5 安装包。
  • 西门子 PLC 驱动程序 (通常包含在安装包中)。

软件安装

1. 以管理员身份运行安装程序：右键点击 setup.exe，选择“以管理员身份运行”。
2. 选择安装语言：通常选择“中文(简体)”。
3. 接受许可协议：勾选“我接受...”并点击“下一步”。
4. 选择安装路径：可以保持默认路径，或选择一个你喜欢的路径，点击“下一步”。
5. 安装组件：保持默认勾选所有组件（特别是“Micro/WIN”和“PC/PPI Cable”），点击“下一步”。
6. 开始安装：耐心等待安装过程完成。
7. 完成安装：安装完成后，点击“完成”，此时可能会提示你重启电脑,建议重启以确保所有组件正常工作。

第二部分：首次启动与项目创建

首次启动与授权

1. 首次运行 STEP 7-Micro/WIN，软件会提示你进行“PG/PC 接口设置”。
2. 在弹出的窗口中，选择 PC/PPI cable (PPI)，然后点击“确定”。
3. 软件会弹出一个未授权的提示，V5.5 通常有 30 天的试用授权，对于学习和基本使用已经足够，点击“确定”进入主界面。

认识软件主界面

主界面通常由以下几个部分组成：

• 菜单栏: 包含所有命令（文件、编辑、视图、PLC、调试等）。
• 工具栏: 快速访问常用命令（新建、打开、保存、下载、运行等）。
• 项目树: 位于左侧，是项目的总览，包含“程序块”、“符号表”、“状态表”、“系统块”等。
• 指令树: 位于左侧，是编程元素的分类列表，方便查找和添加指令（位逻辑、定时器、计数器等）。
• 编辑器窗口: 中间最大的区域，用于编写梯形图、语句表或功能块图程序。
• 输出窗口: 位于底部，显示编译信息、错误、警告等。
• 状态条: 位于最底部，显示鼠标位置、PLC 状态等信息。

创建一个新项目

1. 点击工具栏上的“新建项目”按钮（或 文件 -> 新建）。
2. 软件会自动创建一个包含一个主程序（NETWORK 1）、一个子程序（SBR_0）和一个中断程序（INT_0）的空白项目。
3. 在项目树的“程序块”下，你可以重命名 MAIN 为更有意义的名字，如“电机控制”。

第三部分：编写第一个程序：电机启保停控制

这是 PLC 编程中最经典、最基础的例子，实现电机的“启动-保持-停止”功能。

控制要求:

• 启动: 按下启动按钮，电机（由输出点 Q0.0 控制）开始运行。
• 保持: 松开启动按钮后,电机仍能保持运行状态。
• 停止: 按下停止按钮,电机停止运行。

硬件配置 (分配 I/O 地址)

假设我们使用 S7-224 CPU，并做如下 I/O 分配：

• 输入:
  • 启动按钮: I0.0 (常开触点)
  • 停止按钮: I0.1 (常闭触点,因为停止是常闭接点)
• 输出:
  • 电机接触器: Q0.0

编写梯形图程序

1. 切换到梯形图编辑器：在编辑器窗口下方的标签栏，点击“梯形图”。

   
   （图片来源网络，侵删）

2. 添加网络: 程序由多个“网络”组成，每个网络实现一个功能，点击菜单 编辑 -> 插入 -> 网络，或直接按 Ctrl+I，你会看到一个新的 NETWORK 1 出现。

3. 输入启动逻辑 (启动 + 保持):

   • 在 NETWORK 1 的 左侧导线 上，点击鼠标，从指令树中找到 位逻辑 -> (常开触点),拖拽到左侧导线上。
   • 双击这个常开触点，在弹出的对话框中输入地址 I0.0，然后点击“确定”,这代表启动按钮。
   • 在 I0.0 触点的 右侧，再拖入一个 (常开触点)，双击并输入地址 Q0.0，这代表电机自身的“自锁”或“保持”触点。
   • 将这两个常开触点 并联 起来，将光标放在 I0.0 触点的右侧导线上，然后点击 Enter 键,即可在下方创建一个新的并联分支。
   • 在并联分支的末端，拖入一个 (线圈)，双击并输入地址 Q0.0，这代表输出,控制电机运行。

   你的网络 1 应该是这样的：

   NETWORK 1
   LD     I0.0      // 启动按钮
   O      Q0.0      // 或 电机自锁
   =      Q0.0      // 输出 电机

4. 输入停止逻辑:

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 点击 编辑 -> 插入 -> 网络，创建 NETWORK 2。
   • 在 NETWORK 2 的左侧导线上，拖入一个 (常闭触点)。
   • 双击该触点，输入地址 I0.1，这代表停止按钮，我们使用常闭触点，这样在未按下时,线路是导通的。
   • 将这个常闭触点与 Q0.0 线圈 串联 起来，将光标放在 I0.1 触点的右侧，按 Enter 键，创建一个串联的触点，然后拖入一个 线圈，输入 Q0.0。

   你的网络 2 应该是这样的：

   NETWORK 2
   LD     Q0.0      // 电机运行状态
   A      I0.1      // 与 停止按钮(常闭)
   =      Q0.0      // 输出 电机

完整的启保停程序逻辑：

• 当 I0.0 按下或 Q0.0 已经有输出时，Q0.0 线圈得电。
• 当 Q0.0 有输出时，I0.1 常闭触点断开（即停止按钮按下），Q0.0 线圈失电。

第四部分：编译与下载

编译程序

在将程序下载到 PLC 之前,必须先检查程序是否有语法错误。

1. 点击工具栏上的“编译”按钮（或 PLC -> 编译）。
2. 观察底部的 输出窗口。
   • 如果显示 0 个错误, 0 个警告, 0 个严重错误，说明编译成功,可以下载。
   • 如果有错误，输出窗口会指出错误所在的网络和行号,根据提示修改程序后重新编译。

下载程序到 PLC

1. 连接 PLC: 确保 PPI 电缆已连接好电脑和 PLC 的 PORT 0 或 PORT 1。
2. 设置通信: 点击菜单 PLC -> 设置 PG/PC 接口。
   • 在“已使用的接口参数分配”列表中，选择 PC/PPI cable (PPI)。
   • 点击“属性”按钮，设置 PPI 选项卡，可以设置 站地址（电脑地址，默认为 0），传输速率（必须与 PLC 上的波特率一致，通常为 9.6kbps）。
   • 点击“确定”。
3. 建立在线连接: 点击工具栏上的“通信”按钮（或 视图 -> 通信），在弹出的窗口中，点击“刷新”，软件会自动搜索连接的 PLC，找到你的 PLC 型号后，双击它,即可建立连接。
4. 下载程序:
   • 点击工具栏上的“下载”按钮（或 文件 -> 下载）。
   • 在弹出的对话框中，确保勾选了“程序块”、“数据块”和“系统块”（如果需要），然后点击“确定”。
   • 软件会提示你将 PLC 模式切换到 STOP，点击“确定”。
   • 下载完成后，软件会提示是否将 PLC 切换到 RUN 模式，点击“确定”。

第五部分：监控与调试

程序下载成功后,就可以进行监控和调试了。

1. 启动程序监控:

   • 点击工具栏上的“程序状态监控”按钮（像一个仪表盘的图标）。
   • PLC 会切换到 RUN 模式,程序开始运行。
   • 你会看到梯形图中的导线和元件被 着色：
     • 蓝色: 表示该元件有能量流通过（逻辑为真）。
     • 灰色: 表示没有能量流通过（逻辑为假）。
   • 你可以按下连接到 I0.0 和 I0.1 的物理按钮，观察 Q0.0 线圈和 I0.0、I0.1 触点的状态变化,验证程序逻辑是否正确。

2. 使用状态表:

   • 在项目树中，右键点击“状态表” -> “插入”。
   • 在新状态表的地址列中，输入你想监控的变量，如 I0.0, I0.1, Q0.0。
   • 点击工具栏上的“状态表监控”按钮。
   • 你可以实时看到这些地址的值（0 或 1）,这对于调试复杂程序非常有用。

第六部分：进阶功能简介

• 符号表: 为了程序可读性，可以使用符号表为地址分配有意义的名称，将 I0.0 命名为 "启动按钮"，Q0.0 命名为 "电机",在编程时可以直接使用这些符号。
• 定时器: 在指令树中找到 定时器，有 TON (接通延时定时器)、TOF (断开延时定时器)、TONR (保持型定时器) 等，使用时需要设置 预设值 和 输入。
• 计数器: 在指令树中找到 计数器，有 CTU (加计数器)、CTD (减计数器)、CTUD (加/减计数器) 等，使用时需要设置 预设值 和 输入。
• 系统块: 用于配置 PLC 的参数，如数字量 I/O 的滤波时间、模拟量 I/O 的配置、密码保护、掉电保持范围等，双击项目树中的“系统块”进行配置。

第七部分：常见问题与技巧

1. 无法通信/找不到 PLC?

   • 检查 PPI 电缆是否连接牢固。
   • 检查 PG/PC 接口 设置是否正确，波特率是否与 PLC 一致。
   • 确保 PLC 供电正常。
   • 尝试将 PLC 和电脑都重启。
   • 在“通信”窗口中，尝试手动输入 PLC 的地址进行搜索。

2. 程序下载失败?

   • 确保已经成功编译。
   • 确保通信已建立。
   • 检查 PLC 是否处于 STOP 状态（下载前软件会自动切换，如果失败，需手动切换）。

3. 使用技巧:

   • 拖拽 vs 双击: 可以直接从指令树拖拽元件到梯形图，也可以双击梯形图中的空位,然后从列表中选择元件。
   • 快速连线: 将光标放在需要连线的位置，按住 Ctrl 键，然后点击鼠标左键并拖动,可以快速绘制水平或垂直导线。
   • 删除元件: 选中元件，按 Delete 键。

这份教程涵盖了 STEP 7-Micro/WIN V5.5 的核心操作，掌握了这些基础，你就可以开始编写更复杂的控制程序了,祝你学习顺利！