使用PLCSIM进行程序调试

1.打开仿真软件PLCSIM

S7-PLCSIM是S7-300/400功能强大、使用方便的仿真软件。可以用它代替PLC硬件来调试用户程序。

安装PLCSIM后，SIMATIC管理器工具栏上的按钮由灰色变为深色。单击该按钮，第一次打开PLCSIM时，出现图2-35所示的对话框，选中文本框中的“SIMATIC S7 PLCSIM”，“Activate”（激活）按钮上的字符颜色变为黑色，单击它将激活14天的试用许可证密钥。

图2-35 激活试用许可证密钥

打开S7-PLCSIM后，自动建立了STEP 7与仿真CPU的MPI连接。刚打开PLCSIM时，只有图2-36最左边被称为CPU视图对象的小方框。单击它上面的“STOP”、“RUN”或“RUN-P”小方框，可以令仿真PLC处于相应的运行模式。单击“MRES”按钮，可以清除仿真PLC中已下载的程序。

可以用鼠标调节S7-PLCSIM窗口的位置和大小。还可以执行菜单命令“View”→“Status Bar”，关闭或打开下面的状态条。

图2-36 PLCSIM

单击工具栏上的按钮后，如果不能打开PLCSIM，根据作者的经验，与Windows操作系统有关，应更换操作系统。

2.下载用户程序和组态信息

单击S7-PLCSIM工具栏上的和按钮，生成IB0和QB0视图对象。将视图对象中的QB0改为QB4（见图2-36），按计算机的<Enter>键后更改才生效。

下载之前，应打开PLCSIM。选中SIMATIC管理器左边窗口中的“块”对象，单击工具栏的下载按钮，将OB1和系统数据下载到仿真PLC。下载系统数据时出现“是否要装载系统数据？”对话框时，单击“是”按钮确认。

不能在RUN模式时下载，但是可以在RUN-P模式下载。在RUN-P模式下载系统数据时，将会出现“模块将被设为STOP模式？”的对话框。下载结束后，出现“是否现在就要启动该模块？”的对话框。单击“是”按钮确认。

3.用PLCSIM的视图对象调试程序

单击CPU视图对象中的小方框，将CPU切换到RUN或RUN-P模式。这两种模式都要执行用户程序，但是在RUN-P模式可以下载修改后的程序块和系统数据。

根据梯形图电路，按下面的步骤调试用户程序：

1）单击视图对象IB0最右边的小方框，方框中出现“√”，I0.0变为1状态，模拟按下正转按钮。梯形图中I0.0的常开触点闭合、常闭触点断开。由于OB1中程序的作用，Q4.0（电机正转）变为1状态，梯形图中其线圈通电，视图对象QB4最右边的小方框中出现“√”（见图2-36）。

再次单击I0.0对应的小方框，方框中的“√”消失，I0.0变为0状态，模拟放开起动按钮。梯形图中I0.0的常开触点断开、常闭触点闭合。将按钮对应的位（例如I0.0）设置为1之后，注意一定要马上将它设置为0，否则后续的操作可能会出现异常情况。

2）单击两次I0.1对应的小方框，模拟按下和放开反转起动按钮的操作。由于用户程序的作用，Q4.0变为0状态，Q4.1变为1状态，电动机由正转变为反转。

3）在电动机运行时用鼠标模拟按下和放开停止按钮I0.2，或模拟过载信号I0.5出现和消失，观察当时处于1状态的Q4.0或Q4.1是否变为0状态。

4.下载部分程序块

程序块较多时，可以只下载部分程序块。打开随书光盘中的项目“S7_DP”，选中左边窗口的“块”文件夹，单击右边窗口的某个块或系统数据，被选中的块的背景色变为深蓝色。打开PLCSIM，单击工具栏的下载按钮，只下载选中的对象。图2-37中的“VAT_1”是用于监控程序执行情况的变量表，即使选中它也不会下载它。

图2-37 选择需要下载的块

用鼠标左键单击图2-37中块工作区的某一点，按住左键不放，移动鼠标，画出一个虚线方框，方框内的块被选中。单击工具栏的下载按钮，只下载选中的对象。

按住计算机的<Ctrl>键，单击需要下载的块，可以选中多个任意位置的块。单击工具栏的下载按钮，只下载选中的对象。

修改程序后，也可以在程序编辑器中下载打开的程序块。

5.下载整个站点(https://www.xing528.com)

选中项目中的某个PLC站点，单击工具栏的下载按钮，可以把整个站点的信息（包括程序块、系统数据中的硬件组态和网络组态信息）下载到CPU中。

6.在线窗口与离线窗口

单击工具栏上的在线按钮，将打开在线窗口（见图2-38）。该窗口最上面的标题栏出现浅蓝色背景的长条，表示在线。如果选中管理器左边窗口中的“块”，右边的窗口将会列出CPU集成的大量的系统功能块SFB、系统功能SFC，和已经下载到CPU的系统数据和用户编写的块。SFB和SFC在CPU的操作系统中，无需下载，也不能用编程软件删除。在线窗口显示的是PLC中的内容，而离线窗口显示的是计算机中的内容。

打开在线窗口后，可以用SIMATIC管理器工具栏上的按钮和按钮，或者用管理器的“窗口”菜单来切换在线窗口和离线窗口。单击右上角的按钮，关闭在线窗口后，离线窗口仍然存在。

图2-38 在线窗口

打开在线窗口后，执行菜单命令“窗口”→“排列”→“水平”，将会同时显示在线窗口和离线窗口。可以用拖放的方法，将离线窗口中的块拖到在线窗口的块工作区（下载块）。也可以将在线窗口中的块拖到离线窗口的块工作区（上载块）。

7.用程序状态功能调试程序

仿真CPU在RUN或RUN-P模式时，打开OB1，单击工具栏上的“监视”按钮，启动程序状态监控功能。

STEP 7和PLC中的OB1程序不一致时（例如下载后改动了程序），工具栏的按钮上的符号为灰色。此时需要单击工具栏的下载按钮，重新下载OB1。STEP 7和PLC中OB1的程序一致后，按钮上的符号变为黑色，才能启动程序状态功能。

从梯形图左侧垂直的“电源”线开始的水平线均为绿色（见图2-39），表示有能流从“电源”线流出。有能流流过的方框指令、线圈和“导线”，以及处于闭合状态的触点，均用绿色表示。用蓝色虚线表示没有能流流过和触点、线圈断开。

如果选中程序段2，只能监控程序段2和它之后的程序段，不能监控程序段1。

图2-39 程序状态监控

8.在PLCSIM中使用符号地址

执行菜单命令“Tools”→“Options”→“Attach Symbols”（连接符号），单击打开的对话框中的“浏览”按钮（见图2-40），选中要仿真的项目“电机控制”。打开项目中的300站点，选中“S7程序”，单击右边窗口的“符号”，在“对象名称”文本框中出现“符号”。单击“确定”按钮退出对话框。

图2-40 连接符号表

执行菜单命令“Tools”→“Options”→“Show Symbols”（显示符号），使该指令项的左边出现“√”（被选中）。单击工具栏上的按钮，打开垂直位列表（Vertical Bits）视图对象。设置它的地址为IB0，视图对象的下面显示IB0中已定义的符号地址（见图2-41）。

单击工具栏上的按钮，打开堆栈（Stack）视图对象（见图2-41），里面有Nesting Stack（嵌套堆栈）和MCR（主控继电器）堆栈。

图2-41 PLCSIM的视图对象

单击工具栏上的按钮，打开累加器与状态字（ACCUS&Status Word）视图对象。可以监控累加器（Accumulators）、地址寄存器（Address Registers）和状态字（Status Word）。

单击工具栏上的按钮，打开块寄存器（Block Regs）视图对象，可以监控数据块地址寄存器（Data Block address registers）、逻辑块（Logic Block）的编号和步地址计数器SAC（Step address counter）。实际上很少使用堆栈视图对象和块寄存器视图对象。

9.仿真练习

用新建项目向导生成一个项目，用起动按钮和停止按钮控制一台单向运行的电动机，电机过载时自动停机。画出PLC的外部接线图。

用符号表定义输入、输出变量的符号，生成梯形图程序。用PLCSIM和程序状态监控功能调试程序，在PLCSIM中使用符号地址。