STEP7程序的调试技术方法

    将在编程软件中编写好的程序下载到PLC CPU中后，在具体运用到实际控制之前还需要经过反复的检验和调试，使其满足预期的控制目标，同时避免因程序错误或缺陷给加工设备带来的损坏。下面介绍几种程序在线调试的方法。    1．利用变量表进行调试    (1)按照前面介绍的方法，在SIMATIC Manager窗口中可以创建变量监控表，并且将需要监控的触点、线圈、标志位等信息编辑到变量监控表中。    (2)在步骤1中创建、编辑变量表是在离线的状态下进行的，要显示和监控运行信号，则必须建立在线连接关系。在变量表中选择“PLC”→“连接到”命令，在打开的次级菜单中选择一种在线连接建立方式，即可完成变量表在线连接。    如图6-62所示，建立连接有3种方式，即与组态的CPU、直接的CPU和可访问的CPU建立连接。    ◇ 与组态的CPU建立连接：建立连接方式后，变量表被激活。    ◇ 与直接的CPU建立连接：建立连接方式后，变量表被激活；这里选择的CPU只能是该项日中的CPU，并且可以通过节点的展示窗口很直观地找到这些直接的CPU。
    图6-62    变量监控表在线的创建窗口    ◇ 与可访问的CPU建立连接：选择这种连接方式后，将打开如图6-63所示的窗口，从中可以选择本项目的CPU建立连接关系，也可选择其他项目的CPU建立连接关系。
    图6-63    变量表与可访问的CPU建立连接    PLC的程序是周期性重复执行的，在利用变量表进行监控分析和调试时，只需选择一个周期或者几个周期分析。这样既可节约时间，同时也使调试分析更加准确。用户可以指定从哪一阶段（如扫描输入、执行阶段）开始监视（通常都是选择从扫描阶段开始），然后进行有序的跟踪分析、调试。    确定这个开始监视的时间，也就是确定变量监控表的触发条件。在变量表中，选择“变量”→“触发器”命令，即可打开如图6-64所示的“触发器”窗口。在该窗口中，用户可以对触发条件进行具体的设置，如触发开始的位置，以及变量表开始监视变量值的时间。
    图6-64    “触发器”窗口    根据变量表的监视分析，通过与预期的信号变化对应比较，即可分析出程序是否满足需求以及程序出现错误或者缺陷的位置，然后进行相应的修改。    2．利用梯形图的动态显示进行调试    STEP7编程软件为PLC提供了状态监测功能，用户可以利用该功能对程序进行分析。STEP7系统提供了3种编程语言，将STL语言和FBD语言编写的程序转换为LAD语言的形式后，用户就可以进行梯形图的状态显示和分析了。    在编程设备与PLC实际设备完成连接、STEP7软件和PLC系统建立在线连接的基础上，用户可以选择任何一个程序块进行分析。这样就避免了对整个项目的分析，目的性更强。选择打开要分析的程序块，然后选择“调试”→“监视”命令，系统即可执行状态的显示。    对于平时离线状态下编写的程序，系统都是以黑色连续线的方式显示。在线连接时，在状态显示过程中，对于有效的元件和功能框将以绿色显示；对于无效的元件和功能框以蓝色的虚线显示；对于那些状态未知的部分仍然用黑色显示。用户据此可以快速进行相应程序的分析和修改。    3．利用断点进行单步调试    前面介绍的调试方法，都是针对一段整体的程序而言，这样虽然能进行程序的分析，并且找到错误点，但是效率太低。用户可以运用断点单步执行原理，对程序的每一条或多条指令进行分析，这样更加准确和快捷。    在STEP7软件建立在线连接的基础上，首先选择需要分析的程序块并将其打开。注意：断点单步分析原理只适用于STL语言形式的程序，因此用户要将其他两种语言的程序进行转换。    下面进行断点单步分析的设置。一段程序下载后会连续地执行，用户只需在需要暂停的位置设置断点即可。    将光标放置在需要设置断点的位置，选择PLC→“工作模式”命令，将其工作模式设置为STOP或RUN-P;然后选择“调试”→“设置断点”命令，即可完成断点的建立。断点建立成功后，在这一条指令的左边会出现一个紫色的小圆点。用户可以按照这种方法在需要暂停的位置都设置好断点。    进行单步执行分析时，如果程序运行到一个断点处，系统就会转入“保持(HOLD)”工作模式，程序执行中断，在断点状态显示窗口中系统会自动显示程序执行到这个位置的信息。    分析完这一段程序后，单击下一条指令，系统即会转入下一段的执行，直到遇到断点结束；然后重复前面的步骤，详细分析程序的每一段，直到整个程序分析完毕。