河南理工大学毕业设计（论文）说明书
4 软件设计
4.1 编程软件
编程软件采用西门子公司设计的编程软件STEP-Micro/Win32。
STEP7-Micro/WIN32是西门子公司专为SIMATIC S7-200系列可编程序控制器研制开发的编程软件，它是基于Windows的应用软件，功能强大，既可用于开发用户程序，又可实时监控用户程序的执行状态。
STEP7-Micro/WIN32编程软件的基本功能是协助用户完成应用软件的开发，其主要实现以下功能：
（1）在脱机（离线）方式下创建用户程序，修改和编辑原有的用户程序。在脱机方式时，计算机与PLC断开连接，此时能完成大部分的基本功能，如编程、编译、调试和系统组态等，但所有的程序和参数都只能存放在计算机的磁盘上。
（2）在联机（在线）方式下可以对与计算机建立通信关系的PLC直接进行各种操作，如上载、下载用户程序和组态数据等。
（3）在编辑程序的过程中进行语法检查，可以避免一些语法错误和数据类型方面的错误。经语法检查后，梯形图中错误处的下方自动加红色波浪线，语句表的错误行前自动画上红色叉，且在错误处加上红色波浪线。
（4）对用户程序进行文档管理，加密处理等。 （5）设置PLC的工作方式、参数和运行监控等。
软件主界面一般可分为以下6个区域：菜单栏（包含8个主菜单项）、工具栏（快捷按钮）、浏览栏（快捷操作窗口）、指令树(快捷操作窗口)、输出窗口和用户窗口（可同时或分别打开图中的5个用户窗口）。
除菜单栏外，用户可根据需要决定其他窗口的取舍和样式的设置。
4.2 程序流程图设计
PLC采用计算机控制技术，其程序设计同样可遵循软件工程设计方法，程序工作过程可用流程 图表示。由于PLC的程序执行为循环扫描工作方式，因而与计算机程序框图不同点是，PLC程序框图在进行输出刷新后，再重新开始输进扫描，循环执行。
全自动洗衣机工作方式有自动方式和手动方式两种。
在自动方式下，PLC将运行已经设置好的程序和参数（适用于机械一切都正常的情况下），按照用户设定好的程序来进行工作。手动方式是在紧急停止情况下，可以手动
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进行排水和脱水。全自动洗衣机正常运行流程图如图4-1所示。
开始 是脱水设定水位 否计时30s按启动键 是进水否水位到位 是停止进水否计时2s是正转洗衣否计时20s是停止洗衣否计时2s 是计时20s是 否停止洗衣否计时2s是排水否水排完洗衣5次是反转洗衣否结束计时3s是是否洗衣过程运行3次 是洗衣报警否 否 图4-1 正常运行流程图
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强制停止流程图如图4-2所示。
开始正常运行否按停止键是洗涤电机和脱水桶停止转动，进水和排水电磁阀闭合否打开手动排水开关是排水否打开手动脱水开关是排水结束 图4-2 强制停止流程图
4.3 PLC控制顺序功能图设计
顺序功能图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，顺序功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是一种通用的技术语言。
顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件，根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分 配，一步一步的按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务，用方框表示。在方框内含有用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰，易于阅读及
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维护，大大减轻编程的工作量，缩短编程和调试时间。
这种顺序功能图适合用于系统的规模校大，程序关系较复杂的场合。 全自动洗衣机控制系统PLC控制状态流程图如图4-3所示。
图4-3 PLC控制顺序功能图
4.4 梯形图编写
打开STEP-Micro/Win32编程软件，软件主界面如图4-4所示。 （1）在进行控制程序编程之前，首先需要创建一个项目。
具体操作步骤为：执行菜单【文件】→【新建】选项或单击工具栏的新建按钮，生
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图4-4 STEP-Micro/Win32主界面
成一个新的项目。项目以扩展名为project.mwp的文件格式保存。
（2）设置与读取PLC的型号
在对PLC编程之前，应正确地设置其型号，以防止创建程序时发生编辑错误。
设置与读取PLC的型号的方法是：执行菜单【PLC】→【类型】选项，在出现的对话框中，选择PLC型号和CPU版本。
也可以双击指令树的【项目1】，然后双击PLC型号和CPU版本选项，在弹出的对话框中进行设置。
在本设计中选用了CPU224的PLC，需要在对话框中选择正确的CPU版本。 CPU选型对话框如图4-5所示。 （3）程序的结构及编写
S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3两种。
SIMATIC编程模式的选择，可以通过执行菜单【工具】→【选项】→【常规】→【SIMATIC】选项来确定。
编程软件可实现3种编程语言之间的任意切换，执行菜单【查看】→【梯形图】或【STL】或【FBD】选项便可进入相应的编程环境。
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