第二章 可编程控制器的编程规则
一、编程的八个步骤
（一）决定系统所需的动作及次序。
当使用可编程控制器时，最重要的一环是决定系统所需的输入及输出，这主要取决于系统所需的输入及输出接口分立元件，输入及输出要求如下：
（2）第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。 （二）将输入及输出器件编号
每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置继电器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。 （三）画出梯形图。
根据控制系统的动作要求，画出梯形图。梯形图设计规则如下：
（1）触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。应根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的几种可能控制路径来画。
（2）不包含触点的分支应放在垂直方向，不可放在水平位置，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。
（3）在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。
（4）不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈。 （四）将梯形图转化为程序
把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码，当完成梯形图以后，下一步是把它编码成可编程控制器能识别的程序。这种程序语言是由地址、控制语句、数据组成。地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置，控制语句告诉可编程控制器怎样利用数据作出相应的动作。 （五）在编程方式下用键盘输入程序。 （六）编程及设计控制程序。 （七）测试控制程序的错误并修改。 （八）保存完整的控制程序。
（1）第一步是设定系统输入及输出数目，可由系统的输入及输出分立元件数目直接取得。
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第三章 S7-300的自动化通信网络
可编程序控制器与计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统，满足工厂自动化(FA)系统发展的需要。各可编程序控制器或远程I/O模块按功能各自放置在生产现场进行分散控制，然后用网络连接起来，构成集中管理的分布式网络系统。
一个典型的工业、自动化系统一般是三级网络结构，分别是现场设备层、车间监控层、工厂管理层。
1、现场设备层
现场设备层的主要功能是连接现场设备，例如分布式I/O、传感器、驱动器、执行机构和开关设备等，完成现场设备控制及设备间连锁控制。
2、车间监控层
车间监控层是用来完成车间之间主生产设备之间的连接，实现车间级设备的监控。可采用PROFIBUS-FMS或工业以太网。
3、工厂管理层
工厂管理层作为一个自动化工厂的神经中枢，有着最高的监视级别和控制级别。工厂管理层通常TCP/IP通信协议标准。
具体如下图所示：
S7-300的通信网络分类如下 1．MPI
MPI是多点接口（Multi Point Interface）的简称，S7-300 CPU都集成了MPI通信协议，MPI的物理层是RS-485，最大传输速率为12M bit/s。PLC通过MPI能同时连接运行STEP 7的编程器、计算机、人机界面（HMI）等。
2．现场总线PROFIBUS
使用屏蔽双绞线电缆(最长9.6km)或光缆(最长90km)，最多可接127个从站。
PROFIBUS由3个系列组成：PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA 和PROFIBUS-FMS。
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它是用于车间级和现场级的国际标准，传输速率最大为12Mbps，响应时间的典型值为1ms，
PROFIBUS-DP特别适用于可编程序控制器与现场级分散的远程I/O设备之间的快速数据交换通信，即插即用。使用编程软件STEP 7，可对网络设备组态或设置参数。
西门子的S7系列可编程序控制器有的配备有集成的PROFIBUS-DP接口，也可以通过接口模块或通信处理器连接到PROFIBUS-DP。可将多条PROFIBUS-DP线路通过集成的接口或接口模块连接到一个可编程序控制器。
3．工业以太网
它是基与国际标准IEEE802.3的开放式网络。以太网可实现管理-控制网络的一体化，可集成到因特网，为全球联网提供了条件。网络规模可达1024站，距离可达.5km(电气网络)或200km(光纤网络)。工业以太网将控制网络集成到信息技术(IT)中，可与使用TCP/IP协议的计算机传输数据，可使用E-mail和Web技术，用户可在工业以太网的Socket接口上编制自己的协议，可在网络中的任何一点进行设备启动和故障检查，冗余网络可构成冗余系统。
西门子可提供以太网通信模块或通信处理器，远程访问路由器可在广域网连接的两个以太网之间实现远程通信。
4．AS-i接口
线，由总线提供电源，最长通信距离为30m，最多接62个从站。
AS-i是传感器和执行器通信的国际标准(EN50295)，响应时间小于5ms，使用未屏蔽的双绞
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第四章 编程软件的介绍及使用
一、Step—7简介
Step—7编程软件用于SIMATIC S7、M7和基于PC的WinAC，是供它们编程、监控和参数设置的标准工具。
为了在个人计算机上正常使用Step-7，应配置MPI通信卡或PC/MPI通信适配器，将计算机连接到MPI或PROFIBUS网络，来下载和上载PLC的用户程序和组态数据。
Step-7具有以下功能：硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等。Step-7所有功能均有大量的在线帮助，用鼠标或选中某一对象，按F1键就可以得到该对象的在线帮助。
在Step-7中，用项目管理器来管理一个自动化系统的硬件和软件。Step-7用SIMATIC管理器对项目进行集中管理。
二、Step—7使用说明
在本示例项目中，我们所使用的为Step7 V5.2版本，本实训系统平台自动化任务解决方案设计完毕后，要在编程软件STEP 7中生成项目、组态硬件，生成程序、传送程序到CPU并调试等步骤。
（一）项目管理及应用 1、生成项目
1)、双击桌面上的“SIMATIC Manager”图标，则会启动STEP 7管理器及STEP 7新项目创建向导，如下图所示。（如不出现，则需在下拉菜单“File”中选择“New project wizard”）。
2)、按照向导界面提示，点击“NEXT”，选择好CPU型号，本示例选择的CPU型号为CPU315-2DP，设置CPU的MPI 地址为2，点击“NEXT”，在出现的界面中选择好你所熟悉的编程语言（有梯形图LAD、编程指令STL、流程图FBD等可供选择），点击“FINISH”，项目生成完毕，启动后STEP 7管理器界面如下图所示。
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2、组态硬件
硬件组态的主要工作是把控制系统的硬件在STEP 7管理器中进行相应地配置，并在配置时对模块的参数进行设定。
1)、鼠标左键单击STEP 7管理器左边窗口中的“SIMATIC 300 Station”项，则右边窗口中会出现“Hardware”和“CPU315-2DP(1)”两个图标，双击图标“Hardware”，打开硬件配置窗口如下图所示。
2)、整个硬件配置窗口分为四部分，左上方为为模块机架，左下方为机架上模块的详细内容，右上方是硬件列表，右下方是硬件列表中具体某个模块的功能说明和订货号。
3)、要配置一个新模块，首先要确定模块放置在机架上的什么地方，再在硬件列表中找到相对应的模块，双击模块或者按住鼠标左键拖动模块到安放位置，放好后，会自动弹出模块属性对话框，设置好模块的地址和其他参数即可。
4)、按照上面的步骤，逐一按照实际硬件排放顺序配置好所有的模块，编译通过后，保存所配置的硬件。
5)、点击“开始\\设置\\控制面板”,鼠标左键双击控制面板中的“Set PG/PC Interface”图标，选择好你的PC机和CPU的通讯接口部件后点击“OK”按钮退出。（通信设置详见第二部分通信
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