西门子工程师：入门PLC编程干货，必备S7-200 SMART软件精华

这次分享的是关于西门子STEP7- Micro/ WIN SMART软件，让入门PLC的用户更清晰的定位每个功能的应用，快速掌握其中的原理，让其帮助你上手PLC。

作为新一代的小型控制器的编程和组态软件，采用耳目一新的彩色界面，重新整合了工具菜单的布局，同时允许用户自定义整体界面的布局和窗口大小，给用户短小精干的使用体验。

双击桌面的快捷方式打开该软件，出现如下软件初始界面：

STEP7- Micro/ WIN SMART软件由下面几个重要部分组成：

①平铺式工具栏

②项目树和指令树

③程序编辑器

④主菜单和新建、保存等快捷方式

⑤符号表、状态表等快捷方式

⑥启动、停止、上传、下载等常用快捷方式

⑦其他窗口：用于显示符号表、变量表等

桌面菜单的结构

STEP7- Micro/ WIN SMART软件下拉菜单的结构为桌面平铺模式，根据功能类别分为：文件、编辑、视图、PLC、调试、工具和帮助，共七组。

“文件”菜单主要包含对项目整体的编辑操作，以及上传/下载、打印、保存和对库文件的操作，如下图所示：

“编辑”菜单主要包含对项目程序的修改功能，包括剪贴板、插入、删除程序对象以及搜索功能，如下图所示：

“视图”菜单包含的功能有程序编辑语言的切换、不同组件之间的切换显示、符号表和符号寻址优先级的修改、书签的使用，以及打开POU和数据页属性的快捷方式，如下图所示：

“PLC”菜单包含的主要功能是对在线连接的S7-200 SMART CPU的操作和控制，比如控制CPU的运行状态、编译和传送项目文件、清除CPU中项目文件、比较离线和在线的项目程序、读取PLC信息以及修改CPU的实时时钟如下图所示：

调试”菜单的主要功能是在线连接CPU后，对CPU中的数据进行读/写和强制对程序分运行状态进行监控。这里的“执行单次”和“执行多次”的扫描功能是指CPU从停止状态开始执行一个扫描周期或者多个扫描周期后自动进入停止状态，常用于对程序的单步或多步调试，如下图所示：

“工具”菜单的主要包含向导和相关工具的快捷打开方式以及STEP7- Micro/WINSMART软件的选项，如下图所示：

“帮助”菜单包含软件自带帮助文件的快捷打开方式和西门子支持网站的超级链接以及当前的软件版本，如下图所示：

新建、打开、保存项目文件

可以通过下面三种方法来新建、打开和保存项目文件：

①打开主菜单选择“新建”、“打开”或“保存”选项。

②单击主菜单按钮右侧的快捷按钮。

③使用快捷键新建(Ctrl+N)、打开(Ctrl+O)和保存(Ctrl+S)。

系统块

S7-200 SMART CPU、信号板和扩展模块需要的所有硬件组态都在系统块中配置。双击项目树中的CPU图标，或者选择“视图”→“组件”→“系统块”，打开“系统块”对话框。

设置CPU时钟

在正式使用S7-200 SMART CPU之前，用户通常需要将它的出厂默认时间修改为实时的日期和时间。通过STEP7- Micro/ WIN SMART软件，可以将计算机的时间设定到CPU中，具体的操作步骤如下

①选择PLC→“修改”→“设置时钟”选项。

②连接PLC。如果目前STEP7- Micro/ WIN SMART软件与S7-200 SMART CPU尚未建立连接，则“通信”对话框会被自动打开，用户单击“查找CPU”按钮以连接CPU。

此次分享的是关于一部分，后续还会有更全的软件教学支持，让你学到全面的精髓。

以上，欢迎动动手分享及收藏！

关于PLC的絮絮念——PLC容量选择

PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面。

(一)I／O点数的选择

PLC平均的I／O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I／O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点最少，但必须留有一定的裕量。

通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10％~15％的裕量来确定。

(二) 存储容量的选择

用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25％之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。

PLC的I／O点数的多少，在很大程序上反映了PLC系统的功能要求，因此可在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20％~30％的裕量。

存储容量（字节）＝开关量I／O点数×10 ＋ 模拟量I／O通道数×100

另外，在存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。

PLCI/O模块的选择步骤与原则

一般I／O模块的价格占PLC价格的一半以上。PLC的I／O模块有开关量I／O模块、模拟量I／O模块及各种特殊功能模块等。不同的I／O模块，其电路及功能也不同，直接影响PLC的应用范围和价格，应当根据实际需要加以选择。

（一）开关量I／O模块的选择

1. 开关量输入模块的选择

开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输入信号的类型及电压等级

开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

开关量输入模块的输入信号的电压等级有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。话?Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于传输距离较近场合，如5Ｖ输入模块最远不得超过１０米。距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。

2）输入接线方式

开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式，

汇点式的开关量输入模块所有输入点共用一个公共端（COM）；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一组（几个输入点）有一个公共端，各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高，如果输入信号之间不需要分隔，一般选用汇点式的。

3）注意同时接通的输入点数量

对于选用高密度的输入模块(如32点、48点等)，应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的60％。

4）输入门槛电平

为了提高系统的可靠性，必须考虑输入门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远，具体可参阅PLC说明书。

2. 开关量输出模块的选择

开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，并实现PLC内外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输出方式

开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。

继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但其属于有触点元件，动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不得超过1HZ）、寿命较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。

对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。

2）输出接线方式

开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式，

分组式输出是几个输出点为一组，一组有一个公共端，各组之间是分隔的，可分别用于驱动不同电源的外部输出设备；分隔式输出是每一个输出点就有一个公共端，各输出点之间相互隔离。选择时主要根据PLC输出设备的电源类型和电压等级的多少而定。一般整体式PLC既有分组式输出，也有分隔式输出。

3）驱动能力

开关量输出模块的输出电流(驱动能力)必须大于PLC外接输出设备的额定电流。用户应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。

4）注意同时接通的输出点数量

选择开关量输出模块时，还应考虑能同时接通的输出点数量。同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如一个220V／2A的８点输出模块，每个输出点可承受2A的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60％。

5)输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关

开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。另外，晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。

（二）模拟量I／O模块的选择

模拟量I／O模块的主要功能是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入（A／D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量；模拟量输出(D／A)模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。

典型模拟量I／O模块的量程为-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根据实际需要选用， 同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。

一些PLC制造厂家还提供特殊模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号（如RTD、热电偶等信号）。

(三)特殊功能模块的选择

目前，PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I／O模块，有的还推出了自带CPU的智能型I／O模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。

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