第四节 SIMATIC工业软件

一、STEP 7

STEP 7是一种编程和组态软件。使用该软件，可对自动化系统SIMATIC S7-300和S7-400进行编程和组态。包括采用数字量模块对CPU进行硬件配置，连接PROFIBUS、以太网组件以及其他网络组件。该编程软件符合IEC 61131标准。

STEP 7的特点：通用数据存储，项目结构简明；采用STL、LAD和FBD语言编程，各编程语言之间可以切换；CPU属性可调；模块地址可调；可显示模块诊断信息，读取错误消息缓存器；可显示交叉参考和参考数据。

STEP 7如图2-9所示。

图2-9 STEP 7

图2-10 S7-GRAPH

二、顺序控制编程软件S7-GRAPH

使用工程软件S7-GRAPH，可对顺序控制系统进行组态、调试和编程，该软件符合标准IEC61131-3，通过图形化连线代替昂贵的编程。可按步和转换（步之间的转换）的顺序，对过程进行概览分析。之后，还可对步的内容进行编程。步之间的转换也可使用LAD或FBD语言进行编程。使用该软件，可对整个编程方案进行概览。另外，该软件还提供有各种诊断功能。

S7-GRAPH如图2-10所示。

三、状态控制编程软件S7-HiGRAPH

使用S7-HiGRAPH，可借助状态图进行非同步过程的图形化描述。使用该软件，可图形化描述过程状态以及可能的状态转换。可任意放置的图像元素，提高了软件使用灵活性。通过简便的集成监控和消息功能，用户可以很容易地分析错误，减少停机时间。使用状态图，既可描述自动操作，也可描述手动操作。而且不仅适用于PLC编程人员，还适用于机器制造商（示教）及调试和维修工程师。

S7-HiGRAPH适用于自动化系统SIMATIC S7-300（建议使用CPU 315或以上）、SIMATIC S7-400、SIMATIC C7（建议使用C7-626或以上）以及SIMATIC WinAC。

S7-HiGRAPH如图2-11所示。

图2-11 S7-HiGRAPH

四、高级编程语言S7-SCL

图2-12 S7-SCL

S7-SCL（Structured Control Lan-guage，结构化控制语言）是基于PASCAL的高级语言，用于存储程序控制的编程。S7-SCL有PLCOpen Base Level证书。使用S7-SCL具有的优点：简单、快速的程序创建；高质量的PLC程序；更佳的可懂度；更简便的调试。用户可以为自动化任务构建省时的高性价比解决方案。该软件可用于所有自动化系统SIMATIC S7-300（建议使用CPU 314或以上）、SIMATIC S7-400、SIMATIC C7以及SIMATIC WinAC。

S7-SCL如图2-12所示。

五、SIMATIC WinAC Basis

SIMATIC WinAC Basis是一种基于PC的控制解决方案，适用于解决小型控制任务以及典型的PC任务，具有较高的性价比。SIMATIC WinAC Basis具有控制功能和技术功能以及用于可视化、数据处理和通信的标准应用程序。软件运行环境为Windows NT操作系统。对于苛刻和具有严格实时要求的任务，可采用SIMATIC WinAC RTX。它可直接安装在Windows NT下，其增强的实时性能保证对控制部分具有确定性响应。

方便的SIMATIC WinAC如图2-13所示。

SIMATIC WinAC组件如下：

1.Controlling组件

软PLC的操作与硬PLC（例如CPU315-2 DP）相同。使用标准工具SIMATIC Manager进行编程和诊断（LAD/FBD/STL Editor，Monitor/ModifyVariable）。通过优先级控制，可简便地调整软PLC的性能（从Windows NT实时响应，到Windows NT中的辅助应用程序）。软PLC通过密码保护来保证安全，防止影响控制。永久性数据可防止系统故障。

使用SIMATIC WinAC数据元素，可创建和显示B&B（操作与观测）操作员界面，并可与Soft-Container一起显示。也可使用VB实现HMI操作员界面。也可使用ProTool/Pro进行快速HMI组态。

图2-13 方便的SIMATIC WinAC

2.Computing组件

PLC的数据交换由PC完成。数据元素也由PC处理（SIMATIC Data Control）。使用这些数据元素，可简便地连接Windows对象（OCX组件）与软PLC（例如存储位字，输入和输出等）。

使用数据元素，也可通过普通的办公网络（以太网）与PLC进行数据交换（仅通过SIMATIC S7416-2 DP ISA）。

3.Windows逻辑控制器

Windows逻辑控制器（Windows Logic Controller，WinLC）是CPU的软件解决方案，如图2-14所示。可在安装有WinLC的PC上，显示CPU的功能。WinLC程序可仿真CPU 315-2 DP的整个操作，也可根据CPU 315-2 DP定制。故障LED或操作类型开关的排布都和硬件CPU相对应。WinLC可处理1024点数字量输入和128点模拟量输入。因此，可通过一个分布式I/O（如ET 200M）连接外部设备。

图2-14 WinLC

控制性能则取决于处理器和RAM的性能以及WinLC软件的可调循环时间。WinLC的循环时间可根据具体的控制任务设置。一个WinLC循环包括读取过程映像输入表中的输入、程序执行、生成过程映像输入表（例如等待时间的执行），直到规定的最小循环时间到。在剩余时间内，Windows NT完成其他当前任务。

实时解决方案则形成了插槽式PLC。插槽式PLC是一个应用程序，相当于CPU 416-2 DP中的一个功能包，可实现确定性的响应，并且响应时间短，与操作系统Windows NT无关。操作系统可在插槽式PLC运行时起动。

六、SIMATIC ProTool/Pro

使用ProTool和/或ProTool/Pro，可对HMI进行组态。ProTool可将构思方案简便、快速地转换为用于可视化系统的清晰图像。其优点是可以利用Windows环境，即可使用标准图形处理程序来创建图形连接。可以将ProTool集成到SIMATIC Manager中，并在这里处理符号表。组态软件也可作为独立版使用。

OP 3、OP 7和OP 17型操作员面板可使用软件ProTool/Lite进行组态。图形化操作员面板OP27、OP 37、TP 27和TP 37需使用软件ProTool。基于Windows的系统（如OP 37 Pro）可使用ProTool/Pro进行组态。

ProTool/Pro如图2-15所示。

图2-15 ProTool/Pro

七、HMI SIMATIC WinCC

SIMATIC WinCC表示“Windows控制中心”。WinCC是一个基于Windows NT或Windows 95的高性能过程可视化系统。该32位系统提供了优先多任务处理功能，以便能够快速和有效地对过程事件和报警做出响应。通过WinCC，可以顺利地集成到现有自动化系统中。它采用一个与多个标准应用程序共用的数据库，可与其他Windows应用程序或其他SIMATIC组件进行数据交换。WinCC中还集成有用于对图形元素进行简便组态的对象库。

其属性如下：

1）用于方便地创建过程映像的图形化编辑器。

2）带有归档系统的消息系统。

3）测量值归档。

4）报告系统。

5）用于组态基本功能的选项。

6）通用数据库。

WinCC如图2-16所示。

八、PCS 7过程控制系统

PCS 7是TIA自动化概念中的过程控制系统。它基于采用经过挑选的便利组件而作为控制系统运行。另外，它还拥有一些可确保通过I/O控制和人机界面进行工程组态时的特殊系统性能的功能扩展，还提供了一个用于可满足过程仪表和控制系统的苛刻要求的功能包。

图2-16 WinCC

其属性有：定义的起动和重新起动，操作概念，控制系统消息概念，访问授权，使用寿命监测，实时同步，安全过程控制，包含有预制功能块的库，用户友好的组态，用于非连续过程的附加软件包。

PCS 7如图2-17所示。

图2-17 PCS 7