基于WinCC的PLC六层电梯实验仿真系统
上行4楼呼入信号 下行4楼呼入信号 上行5楼呼入信号 下行5楼呼入信号 下行6楼呼入信号 厢内楼层选择1 厢内楼层选择2 厢内楼层选择3 厢内楼层选择4 厢内楼层选择5 厢内楼层选择6
二进制变量 二进制变量 二进制变量 二进制变量 二进制变量 二进制变量 二进制变量 二进制变量 二进制变量 二进制变量 二进制变量
I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7
4楼上行召唤按钮 4楼下行召唤按钮 5楼上行召唤按钮 5楼下行召唤按钮 6楼下行召唤按钮 面板1楼选择按钮 面板2楼选择按钮 面板3楼选择按钮 面板4楼选择按钮 面板5楼选择按钮 面板6楼选择按钮
对控制按钮的设置主要是使其能够用鼠标左键来控制，当鼠标按下时相当于对PLC相应的内存区置1，所以可以在WinCC中将按钮按下时的控制信号1直接链接到PLC中一内部存储区；WinCC中各个显示器件和按钮所需的外部变量都要与PLC中的各个存储区精确地对应起来。
至此，完成了基于WinCC组态软件的电梯控制系统设计。利用S7-300PLC完成对电梯控制系统的设计，通过WinCC来组态人机界面，建立WinCC与PLC的通信连接，完成对控制系统的监控。
PLC与计算机的联网通信应用越来越广泛，它综合了计算机和PLC的长处，计算机作为上位机提供良好的人机界面，进行系统的监控和管理，作为基础级的PLC执行可靠有效的分散控制。利用工控组态软件WinCC实现PLC与计算机通信的方法简单易行，大大缩短了设计周期，且系统的兼容性较好，可靠性高，能适应大规模控制系统的要求，其在现代工业自动化控制领域有着良好的应用前景。
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毕业设计说明书
第5章STEP7软件介绍及程序设计
5.1 STEP7概述
STEP7编程软件适用于SIMATICS7、C7、M7和基于PC的WinCC，是供它们编程、监控和设置参数的标准工具。
STEP7是通过项目的方式来管理自动化系统，其功能包括硬件组态(配置)、参数设置、网络组态、通信连接、创建符号、编程、组态消息和操作员监控变量、启动和运行维护、监视、诊断、文档创建和归档等。
STEP7标准软件包符合面向图形和对象的Windows操作原则，可运行在Windows2000、Windows XP、WindowsServer2003下，为适应不同的应用对象，可选择不同的版本。STEP7标准软件包的功能和组成如图5-1所示。
图5-1 STEP7标准软件包
STEP7标准软件包 符号 编辑器 硬件 组态 SIMATIC 管理器 编程语言 LAD/FBD/STNETPRO 通信组态 硬件 诊断 1.SIMATIC管理器可浏览SIMATICS7、M7、C7的所有工具软件和数据。
2.符号编辑器管理所有的全局变量，用于定义符号名称、数据类型和全局变量的注释。
3.通信组态包括组态的连接和显示、定义MPI或PROFIBUSDP设备之间由时间或事件驱动的数据传输、定义事件驱动的数据、用编程语言对所选通信块进行参数设置。
4.硬件组态用于对硬件设备进行配置和参数设置。包括系统组态（选择机架、给各个槽位分配模块、自动生成I/O地址）、CPU参数设置（如启动特性、扫描监视时间）和模块参数设置（用于定义硬件模块的可调整参数）。
5.编程语言可以是梯形图语言(LAD)、功能块图语言(FBD)和语句表语言(STL)。
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基于WinCC的PLC六层电梯实验仿真系统
6.硬件诊断工具为用户提供自动化系统的状态，可快速浏览CPU的数据以及用户程序运行中的故障原因，也可用图形方式显示硬件配置，例如，模块的一般信息和状态、显示模块故障、显示诊断缓冲区信息等。
在S7系列PLC中，用户程序是由块组成的。构成用户程序的块包括：组织块、功能块、功能、数据块、系统功能块、系统功能。
组织块OB是操作系统和用户程序之间的界面。操作系统只调用组织块，其他的程序块需要通过用户程序中的指令调用，操作系统才会加以处理（扫描）。其中最主要的组织块是OB1，这是操作系统自动做循环扫描的唯一的一个块。其他的组织块包括启动组织块和各种中断组织块，均由操作系统在特定条件下调用，用户不可以用简单的指令调用组织块。
功能FC和功能块FB是用户程序中的主要逻辑操作块。主要的控制、运算、操作等均由FC和FB来完成。组织块负责安排FC和FB的调用条件和调用顺序。
系统功能块SFB和系统功能SFC本质上就是FB和FC，只是它们的作者是西门子公司。SFB和SFC通常用于完成一些通用的功能，如读写实时时钟、设置参数、数据通信等。
数据块DB用于记录数据。在数据块中只有数据没有程序。但数据块占用程序容量。按使用方法，数据块可分为全局（共享）数据和背景（伴随）数据块两种。
5.2仿真软件S7-PLCSIM
仿真软件包S7-PLCSIM可以在PG/PC上仿真S7-300/400PLC。把程序下载到仿真PLC中运行，以后的监控/测试均在一台真正的S7PLC中的监控/测试一样。安装了仿真软件，则在SIMATIC Manager窗口的工具条上响应的图标就会发亮。
仿真PLC启动后，PG/PC与PLC的所有连接均自动指向仿真PLC。也就是说，仿真启动后，在STEP7中的下载、上载、监控等操作都指向仿真PLC。
5.3程序设计
5.3.1编程涉及的部分指令
1.RS复位置位触发器和SR置位复位触发器
RS SR Q -22-
SR SR Q 毕业设计说明书
图5-2 RS触发器 图5-3 SR触发器
如果在R端输入的信号状态为“1”，在S端输入的信号状态为“0”，则RS(复位置位触发器)复位。相反，如果在R端输入信号状态为“0”，在S端输入的信号状态为“1”则RS置位。如果在两个输入端RLO均为“1”，则顺序优先，触发器置位。在指定<地址>，RS首先执行复位指令，然后执行置位指令。以使该地址保持置位状态程序扫描剩余时间。
2.S_ODT接通延时S5定时器
S_ODT（接通延时S5定时器）用于在起动输入端上出现上升沿时，起动指定的定时器。为了起动定时器，信号变化总是必要的，只要S输入端的信号状态为“1”，则定时器就按输入端TV上设定的时间间隔继续运行。当时间已经结束，未出现错误并且S输入端上的信号状态仍为“1”，则输出Q的信号状态为“1”。当定时器正在运行时，如果S输入端的信号状态从“1”变为“0”，则定时器停止运行。此时，输出Q的信号状态为“0”。
5.4.2创建项目并编程：
打开SIMATIC Manager，系统会自动弹出“新建项目”向导（如图5-5），也可以通过选择菜单文件/新建项目向导打开。
图5-4 接通延时S5定时器
S_ODT SQ TVBI RBCD -23-
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图5-5 创建项目向导
创建时可以选择CPU类型，如图5-6所示：
图5-6 创建项目
创建项目电梯控制系统，在项目的根接点下插入一个“SIMATIC300站点”，如图5-7所示。在右边窗口可以看到“硬件”的图标。
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