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1、西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,第4讲 SIMATIC HMI,西门子S7-300PLC程序设计及应用杨依领、谢龙汉 编著清华大学出版社,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,TP177B 6 PN/DP 型触摸屏是西门子公司由 170 HMI 设备发展而来的，可以与S7-300PLC配合使用，有助于提高基于文本或图形的项目的使用效率，适用于机器和工厂中从简单到中等级别的 HMI 操作和监视任务，它采用5.7STN显示屏，可以使用STEP7 Professional V11进行组态，还提供了MPI/PROFIBU
2、S DP、PROFINET、RS422/485串口和USB的接口。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.1 设备组态,在项目视图中单击“添加新设备”，依次选择HMI、SIMATIC面板、170s系列和TP177B 6PN/DP，在弹出的界面右侧会看到组态的触摸屏的型号、版本、订货号和说明信息，如图4-1所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,单击“确定”按钮，进入“HMI设备向导”界面，如图4-2所示，选择连接的PLC设备，可以直接点击“完成”按钮，以默认设置的方式完成对触摸屏的组态，也可以点击“下一步”按
3、钮，一步一步地对触摸屏组态。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,单击“下一步”按钮，弹出“画面布局”界面，如图4-3所示，在该界面中可以选择触摸屏画面的背景色也可以选择是否显示页眉。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,继续单击“下一步”按钮，弹出“报警”界面，如图4-4所示，在该界面中可以选择组态报警设置。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,继续单击“下一步”按钮，弹出“画面”界面，如图4-5所示，在该界面中可以添加、删除和重命名新画面。,西门子S7-300PLC程序设
4、计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,继续单击“下一步”按钮，弹出“系统画面”按钮，如图4-6所示，在该界面中可以选择使用者所需要的系统画面。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,继续单击“下一步”，弹出“按钮”界面，如图4-7所示，在该界面中，使用者可以通过拖放或单击相应的系统按钮来添加按钮，也可在“按钮区域”中设置按钮的布局。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,单击“完成”按钮，进入组态的触摸屏的根画面，如图4-8所示，在左侧的“项目树”中的“设备”中可以看到组态的触摸屏HMI_2，在其下拉菜单中，可
5、以对组态的触摸屏的系统运行设置、画面以及变量等参数进行设置。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.2 运行系统设置,在项目视图中，选择项目树下组态的HMI设备，在下拉列表中双击“运行系统设置”即可进入“运行系统设置”界面，如图4-9所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在“常规”选项中可以设置起始画面、默认模板、是否锁定任务切换以及项目ID，如图4-9所示。其中，起始画面是运行系统启动时打开的第一个画面；默认模板指定当前HMI设备的标准画面模板；如果启用了任务切换则操作员无法在HMI上启动其他软件程序，操
6、作系统只能为该项目所用；项目ID指定了由PLC检查的HMI设备的项目ID。在“服务”选项中可以设置远程控制、读/写变量、诊断和SMTP通信，如图4-10所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在“画面”选项中可以选择用于文本和图形列表的位选择和用于外观的位选择，默认情况下，该设置是禁用的，以保持向下的兼容性。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在“键盘”选项中可以选择是否退出时释放按钮，如图4-12所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在“报警”选项中可以对HMI
7、设备报警信息进行设置，如图4-13所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在“使用者管理”选项中可以对HMI设备的登录使用者进行设置，如图4-14所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在“语言和字体”选项中可以对HMI设备运行系统的语言和字体进行设置，如图4-15所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.3 画面,在项目视图中，选择项目树下组态的HMI设备，选择“画面”，点击“根画面”即可进入“根画面”界面，如图4-16所示。,西门子S7-300PLC程序设计
8、及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.3.1 基本对象,在画面编辑界面右侧的工具箱里可以看到画面“基本对象”，如图4-17所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,其中，“直线”对象，是一个开放的对象，其长度和斜率由包围对象的矩形的高度和宽度定义。可自定义对象位置、形状、样式和颜色的设置。“折线”对象，如果想要用颜色填充对象，则使用“折线”对象。可自定义对象位置、形状、样式和颜色的设置。“多边形”对象，是可用背景颜色填充的闭合对象。可自定义对象位置、形状、样式和颜色的设置。“椭圆”对象，是可用颜色或图案填充的闭合对象。可自定义设置对象位置、几
9、何形状、样式、边框和颜色。“圆”对象，是封闭对象，可以用颜色或图案填充。可自定义设置对象位置、几何形状、样式、边框和颜色。“矩形”对象，是可用颜色填充的闭合对象。可以定制对象的位置、形状、样式、颜色和字体类型。“文本域”对象，用于显示文字，是可以用颜色填充的封闭对象。可以定制对象的位置、形状、样式、颜色和字体类型。“图形视图”用于显示图形，可以定制对象的位置、形状、样式、颜色和字体类型。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.3.2 元素,在画面编辑界面右侧的工具箱里可以看到画面“元素”，如图4-18所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依
10、领、谢龙汉编著 清华大学出版社,其中，“I/O 域”元素，用于输入和显示过程值。可以定制元素的位置、形状、样式、颜色和字体类型。具有“输入”、“输出”和“输入和输出”三种模式，可以显示二进制、日期、日期/时间、十进制、十六进制、时间、字符串，如图4-19所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“按钮”元素，允许使用者组态一个对象，借助该对象操作员可在运行系统中执行任何可组态的功能。可以定制元素的位置、形状、样式、颜色和字体类型。具有“不可见”、“文本”、“图形”，如图4-20所示。可以显示静态或动态的“文本”和“图形”。,西门子S7-300PLC程序
11、设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“符号I/O域”元素，用来组态运行系统中用于文本输入和输出的选择列表。可以定制元素的位置、形状、样式、颜色和字体类型。具有“输入”、“输出”、“输入和输出”和“双状态”模式，如图4-21所示。在“双状态”下符号 I/O 域仅用于输出数值，且最多可具有两种状态。该域在两个预定义的文本之间切换。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“图形 I/O 域”元素，可用于组态一份实现图形文件的显示和选择的列表。可以定制元素的位置、形状、样式、颜色和字体类型。具有“输入”、“输出”、“输入和输出”和“双状态”模式，如图4
12、-22所示。其中，“输入”模式只用于选择图形，“输入/输出”模式用于选择和显示图形，“输出”模式用于显示图形，“双状态”模式仅用于显示图形，并且最多只能具有两种状态。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“日期和时间域”元素，显示了系统时间和系统日期。“日期/时间域”的外观取决于在 HMI 设备中设置的语言。可以定制元素的位置、样式、颜色和字体类型。在“属性”中的“常规”选项中可以允许或者禁止长日期/时间格式，选择“允许”的时候，完整的显示日期和时间，选择禁止的时候，以简短形式显示日期和时间，如图4-23所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨
13、依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“棒图”元素，可以将变量显示为图形，可以通过刻度值进行标记，可以定制元素的位置、形状、样式、颜色和字体类型。在“属性”中的“外观”选项中可以定义棒图颜色变化的方式为“按段”还是“整个棒图”，如图4-24所示。选择“按段”时，如果达到了特定限制，棒图的颜色将分段显示。通过分段显示，可以看到所显示的值超过了哪个限制。选择“整个棒图”时，如果达到了某个特定限制，整个棒图的颜色的都会改变。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“开关”元素，用于组态开关，以便在运行期间在两种预定义的状态之间进行切换，可通过标签或者图形将“开关”元
14、素当前状态做可视化处理，可以定制元素的位置、形状、样式、颜色和字体类型。在“属性”中的“常规”选项中，可以开关的三种模式，即“开关”模式、“通过图形切换”模式、“通过文本切换”模式，如图4-25所示。“开关”模式下，开关的两种状态均按开关的形式显示，开关的位置指示当前状态，在运行期间通过滑动开关来改变状态。“通过图形切换”模式下，开关显示为一个按钮，其当前状态通过图形显示，在运行期间单击相应按钮即可启动开关。“通过文本切换”模式下，开关显示为一个按钮，其当前状态通过标签显示，在运行期间单击相应按钮即可启动开关。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“符号
15、库”元素，符号库中包含大量备用图标。这些图标用来表示画面中的系统和工厂区域。可以自定义对象的位置、形状、样式、颜色和字体类型。符号库位于“工具箱”任务卡中的“图形”选项板内，如图4-26所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“滚动条”元素，该元素在已定义范围内监视和修改过程值，监视的范围以滚动条的形式显示，通过调整滚动条，可以介入过程并更正显示的过程值。可以自定义元素的位置、形状、样式、颜色和字体类型，其常规属性如图4-27所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“量表”元素，该元素以模拟量表形式显示数字
16、值，在运行期间可以直观的看到数值是否在正常范围内，量表只能用于显示，不能进行控制，可自定义对象的位置、形状、样式、颜色和字体类型，其常规属性如图4-28所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.3.3 控件,在画面编辑界面右侧的工具箱里可以看到画面“控件”，如图4-29所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“报警视图”控件，报警将在报警视图或 HMI 设备的报警窗口中显示。图4-30包含一个没有任何内容的报警视图。可以自定义控件的位置、形状、样式、颜色和字体类型。在报警视图属性的常规选项中可以设置报警视
17、图的报警类别，如图4-31所示，可以选择启用或禁用Errors、Warnings、System、Diagnosis events报警类别。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“趋势视图”控件，在趋势视图中当前过程或日志的变量值可以以趋势的形式表达，可以自定义控件的位置、形状、样式、颜色和字体类型，未进行变量连接的趋势视图如图4-32所示，其属性如图4-33所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“用户视图”控件，用于设置和管理用户和授权，可以在运行系统中创建新用户并将其分配给用户组，根据 HMI 设备，可以使
18、用复杂或简单用户视图管理用户和权限，可以自定义控件的位置、形状、样式、颜色和字体类型。未创建用户的用户视图如图4-33所示，其属性如图4-34所示。在 HMI 设备TP 177A 6、TP 177A 6（纵向）、OP73 和OP77A上，每次只能在一个画面上组态一个使用者视图，否则，在生成时会出现相应的错误消息。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“状态/强制”控件，用于组态编辑器，允许在运行系统中处理SIMATIC S7的单个地址范围，可以自定义控件的位置、形状、样式、颜色和字体类型，“状态/强制”视图如图4-35所示，其属性如图4-36所示，在其常
19、规属性中可以设置可见列。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“SmrtClient视图”控件，可以用来为连接单元的远程监视和远程维护组态一个网络连接，可以自定义控件的位置、形状、样式、颜色和字体类型，SmrtClient视图如图4-37所示，其常规属性如图4-38所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,“配方视图”控件，用于显示和修改配方，可以自定义控件的位置、形状、样式、颜色和字体类型，在显示尺寸大于 6 的 HMI 设备中，既可使用高级配方视图又可使用“简单配方视图”来管理和处理配方，配方视图如图4-39
20、所示，其属性如图4-40所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.3.4 图形,在画面编辑界面右侧的工具箱里可以看到“图形”，如图4-41所示。在WinCC图形文件夹下具有系统提供的各种图形，如图4-42所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.4 HMI变量,在项目视图中，选择项目树下组态的HMI设备TP177B 6PN/DP，在下拉列表中点击“HMI变量”即可看到“HMI变量”设置界面，如图4-43所示。点击“显示所有变量”，可以看到“灯”项目组态的所有变量，如图4-44所示，也可以添加新变量表，显
21、示默认变量表。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.5 HMI报警,在项目视图中，选择项目树下组态的HMI设备TP177B 6PN/DP，在下拉列表中点击“HMI报警”即可看到“HMI报警”设置界面，如图4-45所示，可以添加并编辑离散量报警、模拟量报警、控制器报警、系统事件、报警类别和报警组，单击“系统事件”，将弹出“导入系统事件”对话框，单击“是”按钮，如图4-46，即可导入系统事件，导入的系统事件如图4-47所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉
22、编著 清华大学出版社,以组态离散量报警为例，说明添加HMI报警的步骤。在PLC变量表中，创建变量“故障信息”、“确认故障”、“电机过载”和“电机失压”，如图4-48所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,对于一个字有16位，可以组态16个离散量报警，对于组态的“故障信息”报警字，“电机过载”和“电机失压”分别占用其中一位。在HMI报警中选择“离散量报警”，在其中添加“电压过载”和“电机欠压”，其触发变量、触发位、触发器地址，如图4-49所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,选中离散量报警“电机过载”，右键
23、选择属性，在弹出的属性对话中，选择“事件”，为其添加“到达”事件，如图4-50所示，同理，为“电机失压”添加“到达”事件，如图4-51所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在HMI触摸屏画面中，添加“报警视图”、“电机过载”按钮和“电机失压”按钮，如图4-52所示。选择“报警视图”，点击鼠标右键，选择“属性”，在“常规”中可以设置其报警类别、报警源、未解决报警和未确认报警，如图4-52所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,选择“电机过载”按钮，点击鼠标右键，选择“属性”，在“事件”属性中，添加“按下”和
24、“释放”事件，如图4-53和图4-54所示，同理，为“电机失压”按钮添加“按下”和“释放”事件。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,选中组态的HMI设备，点击鼠标右键，选择图标，进入触摸屏仿真系统，离散量报警界面的仿真界面如图4-57所示，点击“电压过载”按钮，报警视图中出现电压过载报警信息，如图4-58所示，点击“电机失压”按钮，报警视图中出现电机失压报警信息，如图4-59所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.6 配方,在项目视图中，选择项目树下组态的HMI设备TP177B 6PN/DP，在下拉列表中
25、点击“配方”即可看到“配方”设置界面，如图4-60所示，点击“添加”即可添加配方、元素和数据记录。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,以果汁配方为例，说明配方的编程步骤，在PLC变量表中，添加变量“水”、“果汁”和“香精”，如图4-61所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,选中HMI设备下的配方图标，双击配方编辑界面，在“配方”中添加“果汁配方”，在其元素中添加“水”、“果汁”和“香精”，如图4-62所示，在“数据记录”中，添加“饮料1”、“饮料2”和“饮料3”三种果汁配方，其水、果汁和香精的含量，如图4-
26、63所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在HMI触摸屏界面中，添加配方视图，然后选中组态的HMI设备，点击鼠标右键，选择仿真，进入触摸屏仿真系统，组态的配方如图4-64所示,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.7 用户管理,在项目视图中，选择项目树下组态的HMI设备TP177B 6PN/DP，在下拉列表中点击“用户管理”即可看到“用户管理”设置界面，如图4-66所示，点击“添加”即可添加用户和组。在“用户组”中还可以设置权限，如图4-67所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著
27、 清华大学出版社,选择HMI下的用户管理图标，双击打开其属性编辑界面，在“用户”中 添加“PLC300”用户，并设置密码，如图4-68所示，在组别中，将其设置为“Users”，如图4-69所示，在“用户组”中可以设置各用户组的权限，如图4-70所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在HMI触摸屏界面中，添加“用户视图”和“切换到测试界面”按钮，为“切换到测试界面”添加激活事件，如图4-71所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在测试界面中，添加I/O域“需操作权限”（在其属性中，选择动画，选择变量连接，
28、将其与PLC变量test1相连接）和“不需要操作权限”（将其与PLC变量test2连接），在“需操作权限”按钮安全属性中，勾选“Operate”，如图4-72所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,选中组态的HMI设备，点击鼠标右键，选择图标，进入触摸屏仿真系统，组态的用户管理界面如图4-74所示，在界面中，点击用户管理区域，将弹出登录界面。输入设置的用户名和密码后，界面中的用户视图如图4-75所示。如果不进行登录，直接点击“切换到测试界面”按钮，点击“需操作权限”I/O域，将弹出登录界面，点击“不需要操作权限”I/O域，则不会弹出登录界面。,西门子
29、S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.8 编译下载,在STEP7 Professional V11软件中，选择项目树中要编译的HMI设备，选择“编辑”菜单，单击“编译”选项，如图4-76所示，或者使用“CTRL+B”快捷键，即可获得HMI设备的编译信息，见图4-77。使用者也可以在项目树中选择要编译的HMI设备，然后单击鼠标右键，在弹出的对话框中选择“编译”命令，此时，使用者还可以选择编译的范围。当使用者选择“全部”时，HMI设备的所有信息将被编译；当使用者选择“硬件组态”时，HMI设备或网络连接的过程画面将被编译；当使用者选择“软件”时，HMI的过程画面将
30、被编译；当使用者选择“软件（全部重建）”，HMI设备中的所有块将被编译，如图4-78所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,使用者对HMI项目编译并且编译信息显示当前项目无错误后，就可以将HMI程序和项目模块信息下载到HMI设备TP177B 6 PN/DP中。要实现编程设备与HMI设备之间的数据传送，应该正确连接HMI设备，然后用编程电缆（例如USB-MPI电缆、PROFIBUS总线电缆）将S7-300PLC与HMI设备连接起来，并打开S7-300PLC和HMI设备的电源开关
31、。之后，在项目树中选择要下载的HMI设备，在STEP7 Professional V11软件中选择“在线”菜单，单击“下载到设备”选项，如图4-79所示，或者使用“CTRL+L”快捷键，就可将整个项目下载到使用者HMI设备中。使用者也可以在项目树中选择要下载的设备，然后单击鼠标右键，在弹出的对话框中选择“下载”，此时，还可以选择下载的范围，当使用者选择“全部”时，该项目的所有信息将被下载；当使用者选择“硬件配置”时，设备或网络连接的过程画面将被下载；当使用者选择“软件”时，程序块或过程画面将被下载；当使用者选择“软件（全部下载）”，项目中的所有信息将被下载，如图4-80所示。,西门子S7-30
32、0PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,选择“下载”指令后，会出现图4-81所示的下载预览对话框，选择“全部覆盖”，之后单击“下载”按钮，就可将HMI项目下载到HMI设备TP177B 6 PN/DP中。当首次进行下载或选择“扩展的下载到设备”命令（图4-82所示）时，会出现图4-83所示的“扩展的下载到设备”对话框，从中使用者可以看到HMI设备的地址、PG/PC接口、目标子网中的可访问设备、在线状态信息。对于PG/PC接口类型，我们选择以太网,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编
33、著 清华大学出版社,之后，单击图4-83中所示的“下载”按钮，即可完成下载，下载成功时会出现图4-84所示的信息。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.9 仿真,STEP7 Professional V11集成了SIMATIC WinCC Runtime Advanced仿真软件，该软件能够在PG/PC上模拟HMI设备的运行。使用WinCC Runtime Advanced时，使用者可以在模拟HMI设备上看到组态的HMI画面。选中要进行仿真的HMI设备后，选择“在线”菜单，选择“仿真”选项，单击“启动”选项，如图4-88所示，或者在选中的HMI设备上
34、单击鼠标右键，在弹出的对话框中选择“开始仿真”，如图4-89所示，就可进入SIMATIC WinCC Runtime Advanced仿真。选择“开始仿真”后，会弹出组态的HMI画面，如图4-90所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.10 应用实例红绿灯,4.10.1 实例说明按下常开按钮SB2，红灯亮，经过一定时间延迟（本例设置延迟时间为5s），绿灯亮。按下常闭按钮SB1，两盏灯同时灭。要求采用S7-300PLC和HMI触摸屏设计控制的硬件接线与程序。,西门子S7-3
35、00PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.10.2 PLC电气接线,在电气控制中，利用时间继电器可以实现灯按顺序亮，其PLC电气接线图如图4-91所示。其中，输入地址I136.0分配给启动按钮SB2；I136.1分配给停止按钮SB1；输出地址Q136.0分配给红灯；Q136.1分配给绿灯。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.10.3 设备组态,在“项目视图”项目树下，单击“添加新设备”，在弹出的“添加新设备”对话框中，输入设备名称，选择CPU型号，本实例选择CPU314C-2PN/DP，其订货号为6ES7 314-6EH04
36、-0AB0，之后，单击“确定”按钮，即可完成本例的PLC设备组态，如图4-92所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在“项目视图”项目树下，单击“添加新设备”，在弹出的“添加新设备”对话框中，输入设备名称，选择HMI型号，本实例选择TP177B 6 PN/DP，其订货号为6AV6642-0BA01-1AX1，之后，单击“确定”按钮，即可完成本例的PLC设备组态，如图4-93所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.10.4 PLC编程,进行PLC编程之前，一般需要定义PLC程序的变量，对于本实例，所需的
37、变量名称、数据类型、地址如图4-94所示。其中，“关”对应电气控制图中的停止按钮SB1；“开”对应电气控制图中的启动按钮SB1；“红灯”对应电气控制图中的红灯；“绿灯”对应电气控制图中的绿灯。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在“项目视图”中选择“项目树”“程序块”“MainOB1”，单击 即可进入PLC程序编辑器，本实例详细梯形图，如图4-95和4-96所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.10.5 PLC编译下载,在STEP7 Professional V11软件中选择“编辑”菜单，单击“编译”选
38、项，或者使用“CTRL+B”快捷键，对本实例程序进行编译。之后，选择“在线”菜单，单击“下载到设备”选项，或者使用“CTRL+L”快捷键，即可将实例程序下载到CPU中。执行完编译下载后的信息，如图4-97所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.10.6 HMI编程,1.拖入基本对象和元素在项目视图中的项目树下，选择组态的HMI设备，选择“画面”，单击“根画面”，如图4-98所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,在弹出的根画面对话框中，从右侧工具箱的“基本对象”中拖入两个文本域，并分别更改文本为“红灯”
39、、“绿灯”，从“元素”中拖入两个按钮，分别改名为“开”、“关”，从“元素”中拖入四个I/O域，放到根画面相应位置。点击“库”，选择“全局库”，选择“Bottons-and-Switchs”，选择“PilotLights”，拖入圆形红灯和绿灯到根画面相应位置，如图4-99所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,放置完基本对象和元素的根画面如图4-100所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,2.设置基本对象和元素属性选择圆形红灯，在下方的属性区域，选择“动画”，点击“添加新变量连接”图标，如图4-101所示。
40、在弹出的“添加变量绑定”对话框中选择“过程值”，单击“确定”按钮，如图4-102所示。之后，出现图4-103所示的“过程值”页面，点击 图标，弹出的“变量连接”对话框，如图4-104所示，点击PLC变量，选择“灯”，选择“红灯”，单击图标，完成红灯属性设置，如图4-105所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,同理，设置的绿灯属性，如图4-106所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,选择“开”按钮，在下方的属性区域，选择“事件”，
41、选择“按下”，添加“置位位”函数，连接变量“开”，如图4-107所示。选择“释放”，添加“复位位”函数，连接变量“开”，如图4-108所示，即可完成“开”按钮的属性设置。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,同理设置“关”按钮属性，如图4-109和图4-110所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,选择红灯“I/O域”，在下方的属性区域，选择“动画”，添加过程值，如图4-111所示。同理，绿灯“I/O”域添加过程值，如图4-112所示，“开”按钮I/O域添加过程值，如图4-113所示，“关”按钮I/O域添加过程
42、值，如图4-114所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.10.7 HMI编译下载,在STEP7 Professional V11软件中选择“编辑”菜单，单击“编译”选项，或者使用“CTRL+B”快捷键，对本实例程序进行编译。之后，选择“在线”菜单，单击“下载到设备”选项，或者使用“CTRL+L”快捷键，即可将实例程序下载到HMI中。执行完编译下载后的信息，如图4-115所示。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,4.10.8 测试分析,如图4-116所示，单击触摸屏“开”按钮，“红灯”亮，“开”红灯I/O域数值变为1，5s后，绿灯亮，绿灯I/O域值变为1。单击触摸屏“关”按钮，红灯和绿灯同时灭，红灯和绿灯的I/O域值均为0。,西门子S7-300PLC程序设计及应用，杨依领、谢龙汉编著 清华大学出版社,谢谢！,
