目录0 工程要求： 21 工程分析与规划： 22 系统IO口分配： 23 系统接线原理图： 24 系统控制方式规划： 25 系统硬件选择与组态 36 PLC程序设计 197 触摸屏通讯设置、画面设计与变量控制 258 工程仿真测试 379 现场联机调试 420 工程要求：〔1〕有一台三相交流异步电动机，可以用操作站上的按钮控制，也可以用监控站的触摸屏控制；〔2〕操作站安装有三个按钮SB1、SB2和SB3，其中按钮SB1可以实现电动机的点动控制，按钮SB2控制电动机的连续运行，按钮SB3用来控制电动机的停止另外操作站还有一个绿色指示灯HL1，当电动机点动运行时，HL1以1Hz的频率闪烁；当电动机连续运行时，HL1常亮；电动机停止运行时，HL1熄灭〔3〕触摸屏上设置有三个按钮，分别显示“点动〞、“连续〞和“停止〞，其作用和操作站按钮SB1、SB2和SB3作用一样触摸屏上同时有图形和文字显示当前电动机的三种状态〔点动运行、连续运行与电机停止〕1 工程分析与规划：在本工程中，需要使用按钮和触摸屏来控制PLC程序，进而控制电动机的运行与停止，而PLC同时要通知触摸屏显示电动机的工作状态，PLC还需要控制指示灯指示电机目前的工作状态，所以工程的控制结构如图2.1所示。
2.1 工程控制结构2 系统IO口分配：输入输出符号地址功能特性符号地址功能特性SB1I0.1点动按钮NOKAQ0.0输出驱动SB2I0.2启动按钮NOHL1Q0.1指示灯驱动SB3I0.3停止按钮NO3 系统接线原理图：〔略〕4 系统控制方式规划：〔1〕PLC控制程序规划程序作用块类别块名称备注初始化程序组织块OB100主程序组织块OB1触摸屏和PLC交换数据数据块DB1〔2〕触摸屏画面规划1〕只需要一幅画面2〕需要放置三个按钮对象，名称分别为“点动〞、“连续〞和“停止〞3〕需要用图形来表示电动机的状态，可以采取用三个图形分别表示三种状态，也可以用一个图形不同颜色来表示三种状态，还可以用一个图形不同颜色/不同表现形式表示三种状态，在实例中选择一个图形不同颜色/不同表现形式表示4〕需要用文本来显示电动机的状态，可以用文本的可见性来完成控制效果〔电动机点动时，“点动运行〞文本可见并闪烁；电动机连续运行时，“连续运行〞文本可见；电动机停止时，“电机停止〞文本可见〕5〕触摸屏需要传送给PLC的变量包括三个按钮，需要使用布尔变量来模拟一个按钮的动作〔包括按钮按下和释放〕；触摸屏需要读取PLC的信息来显示电动机的状态，可以使用布尔变量，也可以使用整数变量〔在实例中使用整数变量较为方便〕，并且图形显示和文本显示可以共用一个变量。
5 系统硬件选择与组态在本工程中，选择PLC的类型为CPU314C-2DP，该CPU集成的输入输出点可以满足系统要求触摸屏的型号为TP177B 6” color PN/DP〔1〕新建工程，起名并保存〔最好不要包括中文〕双击桌面上的“SIMATIC Manager〞图标，启动西门子PLC编程软件第一次使用编程软件，会启动Step 7向导，如果不想使用向导进行硬件组态已经编程应用，请选择“取消〞选择“取消〞以后，将进入一个空的工程管理器〔SIMATIC Manager〕界面如果以前已经有人使用过Step 7软件，选择“取消〞以后将会显示上次翻开后没有关闭的工程窗口，你可以点击工程窗口右上角的关闭按钮来关闭它，也可以选择菜单栏中的“文件〞→“关闭〞来关闭该工程关闭了该工程以后，同样会进入空的工程管理器〔SIMATIC Manager〕界面在新的工程管理器〔SIMATIC Manager〕界面中选择“文件〞→“新建〞或点击“新建工程/库〞图标，翻开新建工程窗口，输入新工程的名称，注意在该窗口可以看到工程所存储的路径新工程的名称输入完成后，点击“确定〞，将翻开新工程的工作界面此时的新工程工作界面里面只有一个工程名称，以及一个根本的MPI网络。
〔2〕插入SIMATIC 300站站点以及HMI站点等在新工程的工作界面中，选中新工程，从菜单栏中选择“插入〞→“站点〞→“2 SIMATIC 300 站点〞〔或者在工程名称上直接点击右键，选择“插入新对象〞，然后选择“SIMATIC 300站点〞〕，将会在该工程中插入一个SIMATIC 300站点用同样的方法插入一个HMI站点，系统会要求用户选择设备型号，使用的TP177B 6’ color PN/DP触摸屏在“Panels〞下“170〞系列中可以找到选择确定以后，系统会自动调用WinCC flexible软件，并将HMI设备集成到工程中如果工程中还有其它的设备，利用这样的方法，可以全部集成到工程中〔3〕设置SIMATIC 300站 CPU型号，规划SIMATIC 300站硬件系统将鼠标移到SIMATIC 300站点的图标上，双击，可以翻开SIMATIC 300站点的配置窗口选择硬件图标并双击，将会在一个新窗口中翻开SIMATIC 300硬件配置〔HW Config〕界面选择右边硬件选项中的SIMATIC 300前面的“+〞号，可以展开SIMATIC 300站点的可选项，继续选择其子项RACK-300，点击“+〞号展开该子项，双击其中的Rail，为SIMATIC 300站点插入一个底板。
在该底板上有11个插槽位置，其中第一个插槽只能插入电源模块如果使用西门子为SIMATIC硬件提供的专用电源模块，可以选中第一个插槽位置，然后选择SIMATIC选项中的PS-300子项，点击“+〞号展开该子项，然后从中选择对应的电源模块并双击，将电源模块插入对应的底板插槽如果不使用西门子为SIMATIC提供的电源模块，而是使用其它外置电源，请将该模块空置〔*如果不知道自己使用的电源模块形式，请空置该插槽〕底板上第二个插槽需要插入CPU模块，选中第二个插槽位置，然后选择SIMATIC选项中的CPU-300子项，点击“+〞号展开该子项，然后从中选择对应的CPU模块〔*我们使用的CPU模块是CPU-314C-2DP，订货号为6ES7 314-6CG03-0AB0，版本号为V2.6〕双击该模块，会弹出该模块的附加属性设置界面由于CPU314C-2DP自带有一个PROFIBUS接口，将会翻开接口属性设置对话框如果暂时不利用〔或不知道是否利用〕该PLC的PROFIBUS接口作为通讯应用，直接点击“确定〞即可将该窗口中的界面分割线进行拖动，可以使各种信息更加直观呈现新组态的SIMATIC 300站点对硬件自动分配地址，从图中可以看出，默认的输入为124-126〔3通道，24点，对应输入为I124.0-I124.7，I125.0-I125.7，I126.0-I126.7〕，输出为124-125〔2通道，16点，对应输出为Q124.0-Q124.7，Q125.0-Q125.7〕。
如果觉得不习惯，可以自行修改双击模块中的DI24/DO16行，翻开该子模块的属性页，选择其中的“地址〞标签，将“系统默认〞前面的勾去掉，然后在上面的“开始〞输入框中输入自己想要的通道名称〔一般习惯从0开始〕输入和输出都修改完毕后，点击“确定〞可以看到，输入和输出的地址变成了0-2和0-1CPU模块中的AI5/AO2子模块，计数子模块，定位子模块地址都是可以修改的在本工程中有可能需要输出指示灯HL1以1Hz的频率闪烁，所以需要SIMATIC 300站站点提供1Hz的时钟脉冲为此，需要为SIMATIC 300站站点组态时钟存储器，方法是双击SIMATIC 300站站点的CPU314C-2DP行，翻开CPU属性界面，然后选择“周期/时钟存储器〞标签，将下面的时钟存储器勾选，存储器字节写入一个地址该地址自动选取内部继电器M为时钟存储器区，占用一个字节〔8位〕，提供8种不同频率的时钟脉冲，其时钟频率如表所示时钟存储字节的位76543210周期持续时间(s)2.01.61.00.80.50.40.20.1频率(Hz)0.50.62511.2522.5510本工程中时钟存储器的存储器字节选择200，以后的1Hz时钟存储器位即为M200.5。
根本的硬件组态完成后，选择菜单栏中的“站点〞→“保存并编译〞选项或直接点击“保存和编译〞图标，将该硬件组态进行保存〔如果弹出来报警对话框选项，直接选择“确定〞忽略该报警〕即可，然后关闭该窗口〔4〕系统网络规划与组态在SIMATIC Manager中选中工程名称，可以看到MPI文字和图标双击MPI图标，翻开“NetPro〔网络组态〕〞窗口现在网络中有一个MPI网络总线，有两个设备，分别为SIMATIC300和SIMATIC HMI站，但是相互之间没有连接首先将SIMATIC 300设备连接到MPI网络上在此界面上常用有两种方法：将鼠标按住红色方块直接拖动，连接到MPI站点；或者双击红色方块，然后选择MPI，然后点击确定即可MPI网络连接完成后，如下列图所示双击DP模块下的紫色方块，翻开PROFIBUS接口设置窗口选择新建，翻开PROFIBUS子网设置窗口，然后在网络设置标签里面选择适宜的通讯速率，连续选择两次确定完成之后，就将SIMATIC 300设备连接到了PROFIBUS子网上，如下图SIMATIC HMI站和SIMATIC 300设备之间需要连结进行控制，可以有很多种方法，最简单和方便的就是通过PROFIBUS子网连接在一起。
为了实现这种连接，需要将SIMATIC HMI站的IF 1B接口设置为PROFIBUS子网设备〔默认为MPI网络设备〕修改的方法是双击SIMATIC HMI站的设备图标〔最左面的蓝色设备块〕，在接下来的窗口中选择“确定〞，即可翻开SIMATIC HMI站的硬件配置窗口双击其中的IF 1B MPI/DP设备〔索引4〕，翻开IF 1B MPI/DP设备属性将接口类型修改为PROFIBUS，并在其属性中选择其通讯的速率与前面的SIMATIC 300站点保持一致，否那么会发生通讯错误然后选择确定，无视接下来的警告窗口〔其实是提醒该设备还有一个端口闲置，是以太网接口，暂时不用〕将回到SIMATIC HMI站的HW Config界面，编译以后存盘并关闭HW Config界面，这样，SIMATIC HMI站的端口已经修改为PROFIBUS工作模式，原来的表示IF 1B端口MPI网络模式的红色方块已经变成了表示PROFIBUS网络模式的紫色方块用鼠标按下该紫色方块并拖动到PROFIBUS总线上，实现网络组态保存并编译检查完成后，会出现一个警告忽略该报警信息，然后存盘关闭网络组态配置窗口6 PLC程序设计〔1〕创立SIMATIC 300站符号表〔2〕创立SIMATIC 300站中的块双击SIMATIC 300设备右面的“块〞，可以看到属于该设备的各个块列表〔开始该站只包括“系统数据〞和主程序“OB1〞〕。
选择菜单里中的“插入〞→“S7块〞〔或在右面的窗口空白处点击右键，选择插入新对象〕，分别插入组织块OB100〔需要改名字〕，数据块DB1〔3〕为数据块定义变量在本工程中，SIMATIC 300。