湖南西门子主机模块代理商 **原装正品

    无论是PLC还是GOT，它们除了各自的硬件和系统软件（操作系统）外，还必须运行各自的用户应用软件。而这些应用软件，都是由运行在个人计算机平台上，由各自专用的计算机辅助设计软件来完成的。编写完成之后，必须由个人计算机，分别送到各自的用户程序存储区中。另外，也有可能从PLC或GOT将原有程序读回到个人计算机，进行修改和补充。由此可以看出，**一项任务，PLC和GOT计算机，必须具备单独与个人计算机之间的通信能力。

    在实际操作中，如果PLC和GOT已经被连接在一起（一般使用RS422接口的专用电缆），个人计算机与GOT已经可以通信时（早期一般使用RS232接口，现在大多使用更方便的USB接口的专用电缆），个人计算机与PLC之间的通信，可以自动地通过GOT间接地完成。这样就不必改动连接电缆，使用起来更加方便。

    既然三者之间的通信已经建立起来，除了能完成上述的软件安装任务之外，个人计算机还可以参与系统的调试和运行监控工作。更进一步还可以利用这个平台，进行系统仿真。这些对于开发新系统和改进老系统都是十分有利的。

在确定控制系统的主要控制硬件和总体原理设计、电路设计之后，必将开始控制器及触摸屏的软件设计。对前者因为已经使用较长时间了，市场的认可度、普及程度已十分明显，而使用后者的普及度要相对滞后一些。实际上，这两者的设计步骤是十分相似的。

    (1)在购买触摸屏的同时，必须同时得到与该产品配套的计算机辅助设计软件，以及完整的产品操作手册，并认真仔细地阅读。

    (2)准备配套的通信模块（有的产品已经被包含在触摸屏内）和通信电缆。

    (3)准备好个人计算机，并*安装该辅助设计软件的路径。这些工作与安装一般的应用软件无异，只需按提示进行即可。为了方便起见，可将快捷键拖到桌面上。

    (4)连接好计算机与触摸屏之间的电缆。检查无误，打开电源。

    (5)打开辅助设计软件。完成软件的各种基本设置，如命名、确定PLC和GOT的型号、设置通信用的参数等。

触摸屏和人之间也在不停地交换信息。触摸屏根据当前软件资源上的信息状态，所显示的图形、动作、数字、字符和提示语句，甚至还可能有声音，都是操作者可以接收到的信息。而操作者的各种要求、决定、选择和命令，又可以通过触摸屏传达给PLC。从而可以改变当前软件资源上的信息状态，完成了信息双向交流的任务。所谓“人机对话   控制系统中的各功能部件，其所以能组成一个有机的完整系统，能完成赋予它的特定工作，主要得益于它的各功能部件之间的信息交换能力。是信息化的具体体现。

    这里“信息”具体是指什么呢？

    信息的内容可谓包罗万象，而且时刻可能发生变化。那么在由PLC、触摸屏和操作者所组成的大系统中，有关的信息主要包括什么呢？简而言之，就是状态和命令。触摸屏在人和机这两者之间充当“翻译”。

    信息的表现形式。

    人们想要能快速而有效地获得并利用信息，首先必须为信息找到一种统一的表达（记录）方式。这种方式必须同时满足以下条件：就是可以快速地双向转换。数字化的表达方式非他莫属。计算机的多媒体技术在这里得到充分利用。除了原本就是数字形式的数据之外，图形、动作、声音和文字都被数字化以后，再用数字编号后被存放在各自的存储库中，又用数字指针管理着它们。无论多么复杂的命令，都被“打包”成一个简单的数字代号。只需一声令下，执行*几号方案即可。”由此而得名。

 通用的触摸屏，作为当今具有代表性的一种人机界面，它与所有其他用硬件构成的界面根本的不同在于信息共享。它与控制器之间，除了仅有的、用于通信的硬件接口之外，不存在任何硬件上的其他联系。通信只是为**能够共享信息的一种手段或工具，而且是一的手段。

    这里所指的信息，就是各自所保存和使用的，具有相同名称的，不断被更新的，双方事先约定的，完全数字化了的一批数据。但是两者又是互为“镜像”（如果不计因通信而出现的稍微延误）和共享的。这才是控制系统的核心内容。

众所周知，集装箱的应用较大地改变了物流业的面貌。而数字化通信，更是一种妙不可言的“集装箱”。它不但简单可靠，规格统一，而且无论什么信息都能装。信息本身就是一种财富，只是早期我们对此认识不足。但是不能高速流通的信息，就不可能体现它应有的价值。像地下的宝藏，有待我们去开发和利用。数字化信息的流通，给我们的通信所带来的变化是革命性的。它给我们世界带来的变化，给我们生活带来的变化，可谓天翻地覆。总之，信息数字化，数字还原为信息，加上数字化的通信，这就是“信息化时代”。

 既然是进行信息交流，那么交流的双方都应该具有“发送”和“接收”的能力。用通信专业的术语，应该称为具有“双向双工”的通信能力（当然双向单工也可）。

    首先我们来看人这一方。它是主导的一方，但又是天生既成的，且不可改变的一方。人类能直接接收的信息形式很有限，因为我们除了有五官之外，就是皮肤能够感知外部的世界。至于“*六感觉”，不知是天方夜谭，还是我等工程技术人员缺少灵性而难以掌握。总之，在这些感观能力中，无疑视觉能力是较主要的。它接受信息的速度快、数量大、内容丰富，而其他的能力，一般只作为辅助手段。人类发送信息的能力比其接受信息的能力更差。尽管人类具有丰富的表情和肢体语言，但是能够表达的信息范围十分有限。而语言和文字——一种比“造物主”想象力更丰富的创造，用于人类信息的交流功不可没，前途无量。但在世界尚未大同之前，苦于要多学几种外语，或是自带翻译。用它来直接向毫无人性的设备、机器发号施令，无异于是对牛弹琴。在此无奈之际，我们“自己动手，丰衣足食”。人的手原本是用来吃饭、攀爬和打架的，后来进行生产，进而“指手画脚”起来。我们的手，无比灵巧的手，成了我们对外发送信息较得力的工具。难怪有“得心应手”之说。用手我们可以向任何人，无论是中国人还是外国人，表达和传送信息，甚至可以向动物，向毫无灵性的机器设备发号施令。我们用手拨动开关，打开电灯，而后看到电灯亮了。这就完成了一次较简单的人机对话过程。我们开汽车、开飞机，指挥那些似乎遥不可及的人造天体，都是我们用手，通过各种“人机界面”完成的。尽管来自外部的信息在传输的过程中，可能经过了各式各样的转换，但是目的地都是人机界面。

    我们认定手和眼是人类对外信息交流的较通用、较方便、较直接的工具。这也就决定了与我们交流信息的另一方——各种机器和设备，较好能以图像的方式提供信息，并且能以感受人类手的动作的方式接收指令。我们正是以这些要求为目标来设计和制造各种机器、设备和装置。其中，较简单、较原始，也是用得较广泛的人机界面就是指示灯和按钮。人通过手指向机器发出指令信息，机器通过按钮接收到信息之后完成事先预定的工作，并且通过指示灯向人发回它的状态信息。人用自己的眼睛接收到反馈的信息。可见，人机界面并非是新概念和新事物。在此，我们想要强调的是它的专用于信息交流的本质。

    我们在强调人机对话主要是用手和眼的同时，并没有排除任何其他的方式。例如各种声控设备的出现，甚至有能理解我们眼球运动的，有能解读我们身上微弱的生物电流的，有能感知我们的脑电波的，等等。但是这些人机对话的方式，只能在特定条件下应用；只能是辅助性的非主流的方式。至少目前如此。

    科学技术的发展，使得要求交流的信息内容变得十分复杂，要求交流的速度越来越高，所以人机界面也有了很大的进步和发展。但是人并没有变，仍然主要是用眼睛和手。所以人机界面的进步，只能体现在能使人看到的内容更直观、更丰富、更生动和更准确上。在理解人手的动作方面更准确、更快捷而已。

    电子技术在可视技术方面的发展，令人眼花缭乱。它的出现和日新月异的发展，为我们眼睛接收信息能力的扩展提供了几乎无限的可能。因此，它被立即应用到人机界面中，几乎也成了**的主角。

在S7 PLC的STEP 7编程软件中，如果程序块没有错误，并且被正确地划分为网络，则在梯形图、功能块图和语句表之间可以转换。用语句表编写的程序不一定能转换为梯形图。不能转换的网络仍然保留语句表的形式，但是并不表示该网络有错误。

    语句表(STL)可供习惯用汇编语言编程的用户使用，在运行时间和要求的存储空间方面较优。语句表的输入方便快捷，还可以在每条语句的后面加上注释，便于复杂程序的阅读和理解。在设计通信、数学运算等高级应用程序时，建议使用语句表。

    梯形图(LAD)与继电器电路图的表达方式较为相似，适合于熟悉继电器电路的用户使用。语句表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，在设计和阅读有复杂触点电路的程序时较好使用梯形图语言。

    功能块图(FBD)适合于熟悉数字电路的用户使用。

    结构化控制语言(SCL)适合于熟悉高级语言（如Pascal或者C语言）的用户使用，适合于数据处理程序。

    1．梯形图( LAD)

    梯形图(LAD)编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。PLC的梯形图与继电器控制系统梯形图的基本思想是一致的，只是在使用符号和表达方式上有一定区别。梯形图是使用较多的PLC图形编程语言，梯形图具有直观易懂的优点，很*被工厂熟悉继电器控制的人员掌握，特别适合于数字量逻辑控制。

    梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。触点代表逻辑输入条件，例如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑运算的结果，常用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的标志位等。指令框用来表示定时器、计数器或者数学运算等附加指令。使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图，并将它下载到PLC。

图2-2语句表

    梯形图的一个关键概念是“能流”(Power Flow)，这仅是概念上的“能流”。如图2-1所示，把左边的母线假想为电源的“火线”，而把右边的母线假想为电源的“零线”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励；如果没有“能流”，则线圈未被激励。

    “能流”可以通过激励(ON)的常开触点和未被激励(OFF)的常闭触点自左向右流动。“能流”在任何时候都不会通过触点自右向左流动。如图2-1中所示，当IO.O和IO.1或者Q4.0和IO.1触点都接通后，线圈Q4.0才能接通（被激励），只要其中一个触点不接通，线圈就不会接通。

    要强调指出的是，引入“能流”的概念，仅仅是为了和继电接触器控制系统相比较，可以对梯形图有一个深入的认识，其实“能流”在梯形图中是不存在的。

    梯形图中的触点和线圈可以使用物理地址，如IO.1、Q4.0等。如果在符号表中对某些地址定义了符号，例如，令IO.O的符号为“启动”，在程序中可用符号地址“启动”来代替物理地址IO.1，使程序便以阅读和理解。

    用户可以在网络号的右边加上网络的标题，在网络号的下面为网络加上注释。还可以选择在梯形图下面自动加上该网络中使用符号的信息( Symbol Information)。

    如果将两块独立电路放在同一个网络内将会出错。如果没有跳转指令，网络中程序的逻辑运算按从左到右的方向执行，与“能流”的方向一致。网络之间按从上到下的顺序执行，执行完所有的网络后，下一次循环返回较上面的网络（网络1）重新开始执行。

    2．语句表(STL)

语句表(STL)编程语言类似于计算机中的助记符语言，它是PLC较基础的编程语言。所谓语句表编程，使用一个或者几个*记忆的字符来代表PLC的某种操作功能。它是一种类似于微机的汇编语言中的文本语言，多条语句组成一个程序段。语句表比较适合经验丰富的程序员使用，可以实现某些不能用梯形图或者功能块图表示的功能。

    图2-2所示为与图2-1梯形图所对应的语句表。

    3．功能块图(FBD)

    功能块图(FBD)使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑。一些复杂的功能（例如数学运算功能等）用指令框来表示，有数字电路基础的人很*掌握。功能块图用类似于与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动。

    利用FBD可以查看到像普通逻辑门图形的逻辑盒指令。它没有梯形图编程器中的触点和线圈，但有与之等价的指令，这些指令是作为盒指令出现的，程序逻辑由这些盒指令之间的连接决定。也就说，一个指令（如AND盒）的输出可以用来允许另一个指令（如定时器），这样可以建立所需要的控制逻辑。这样的连接思想可以解决范围广泛的逻辑问题。FBD编程语言有利于程序流的跟踪，但在目前使用较少。

与图2-1梯形图相对应的功能块图如图2-3所示。

   1．CPU模块的性能概述

    S7-400系列PLC的CPU模块种类有CPU412-1、CPU413-1/413-2DP、CPU414-1/414-2DP、CPU416-2DP适用于中等性能的较大系统；CPU414-1和CPU414-2DP适用于中等性能，对程序规模、指令处理速度及通信要求较高的场合；CPU416-1适用于高性能要求的复杂场合，具有集成DP接口的CPU可作为PROFIBUS DP的主站。

    部分*处理单元

    S7-300有CPU312IFM、CPU313、CPU314、CPU314 IFM、CPU315/315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP等多种不同的*处理单元模块可供选择。CPU312 IFM、CPU314 IFM是带有集成的数字量和模拟量输入／输出的紧凑型CPU模块，用于要求响应快速并具有许多特殊功能的装备。CPU313、CPU314、CPU315模块上不带集成的I/O端口，其存储容量、指令执行速度、可扩展的I/O点数、计数器／定时器数量、软件块数量等随序号的递增而增加。CPU315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP模块都具有现场总线扩展功能。CPU模块以梯形图(LAD)、功能块(FBD)或者语句表(STL)进行编程。

    1．CPU模块的性能概述

    *处理单元( CPU)模块的主要性能指标如表1-7所示，包括存储器容量、指令执行时间、较大I/O点数、位存储器、计数器、定时器数量等。( CPU)的主要性能指标如表1-11所示，包括存储器容量、指令执行时间、I/O点数、位存储器、计数器、定时器数量和通信接口等。