Программирование ПТК Siemens и ПТК Vipa в программных пакетах Step7, WinCC и PCS

Министерство образования и науки Российской Федерации 
Уральский федеральный университет 
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина 
А. Ю. Кисельников, П. Ю. Худяков, А. Ю. Жеребчиков
ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПТК SIEMENS И ПТК VIPA 
В ПРОГРАММНЫХ ПАКЕТАХ STEP7, WINCC И PCS7
Учебно-методическое пособие
Рекомендовано методическим советом УрФУ
для студентов всех форм обучения бакалавриата
140100.62 — Теплоэнергетика и теплотехника,
15.03.04 — Автоматизация технологических процессов и производств,
13.03.01 — Теплоэнергетика и теплотехника
Екатеринбург 
Издательство Уральского университета 
2016 

УДК 004.4(075.8) 
ББК 32.973я73 
          К44 
Рецензенты:
Э. С. Лапин — д-р техн. наук, проф., завкафедрой автоматики и комп. 
технологий горно-механического факультета Уральского государственного горного ун-та;
М. А. Маленцов — нач. отдела КИПиА, АСУ ТП и технологических защит Свердловского филиала ПАО «Т-Плюс» 
Научный редактор — ст. препод. кафедры ТЭС Н. А. Акифьева 
К44
Кисельников, А. Ю.
Программирование ПТК Siemens и ПТК Vipa в программных 
пакетах Step7, WinCC и PCS7 : учебно-методическое пособие / А. Ю. Кисельников, П. Ю. Худяков, А. Ю. Жеребчиков. — 
Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2016. — 83,[1] с.
ISBN 978-5-7996-1816-2
Учебное пособие по программированию ПТК Siemens и ПТК Vipa в программных пакетах Step7, WinCC и PCS7 предназначено для студентов всех 
форм обучения профиля подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств», включает содержание основных этапов работ по выполнению проекта автоматизации, методику выполнения этих этапов. Разработано с использованием материалов учебных курсов и  технической 
документации производителей ПТК.
Библиогр.: 2 назв. Табл. 1. Рис. 96.
УДК 004.4(075.8) 
ББК 32.973я73
ISBN 978-5-7996-1816-2
© Уральский федеральный 
     университет, 2016

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ 
ОБОЗНАЧЕНИЙ............................................................................... 5
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................ 7
ЧАСТЬ 1. НАСТРОЙКА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО 
ОБЕСПЕЧЕНИЯ................................................................................ 8
1.1. Настройка виртуальной машины VMware Workstation............... 8
1.2. Установка программного обеспечения....................................... 12
1.3. Сброс памяти ЦПУ...................................................................... 16
1.4. Состав аппаратной части............................................................. 18
1.5. Настройка канала связи между PC и CPU.................................. 19
1.6. Конфигурация аппаратной части................................................ 23
1.7. Конфигурирование рабочей станции.......................................... 28
ЧАСТЬ 2. ПРОГРАММИРОВАНИЕ В СРЕДЕ STEP7.................... 32
2.1. Последовательность работы........................................................ 32
2.2. Таблица символов........................................................................ 33
2.3. Элементы программы.................................................................. 34
2.4. Работа с функцией FС.................................................................. 35
2.5. Работа с организационным блоком OB....................................... 40
2.6. Считывание значения температуры с модуля 
аналогового ввода............................................................................... 41
2.7. Работа с функциональным блоком FB........................................ 44
2.8. Подключение стенда к контроллеру и проверка работы 
блока FB1............................................................................................ 52

|  ОГЛАВЛЕНИЕ  |
2.9. Работа с глобальным блоком данных DB.................................... 53
2.10. Работа с симулятором PLCSIM................................................. 57
ЧАСТЬ 3. СОЗДАНИЕ ПРОЕКТА В WINCC.................................. 62
3.1. Создание мнемосхем.................................................................... 65
3.2. Работа с таблицей символов через Symbol Server........................ 67
3.3. Управление механизмами (создание выпадающих окон).......... 69
3.4. Отладка проекта........................................................................... 76
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................................. 81

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
AI
–
Analog input
AO
–
Analog output
ASCII
–
American standard code for information interchange
CPU
–
Central processing unit
DHCP
–
Dynamic Host Configuration Protocol
DI
–
Digital input
DO
–
Digital output
ES
–
Engineering station
FB
–
Function block
FC
–
Function
HMI
–
Human-machine interface
IIS
–
Internet information services
IP
–
Internet Protocol
MAC
–
Media Access Control
OS
–
Operator station
PC
–
Personal computer
PLC
–
Programmable logic controller
TCP
–
Transmission control protocol

|  СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ  |
АСУТП
–
Автоматизированная система управления технологическим процессом
ВМ
–
Виртуальная машина
ПЛК
–
Программируемый логический контроллер
ПО
–
Программное обеспечение
ПТК
–
Программно-технический комплекс
ТХК
–
Термопара хромель-копель
ЦПУ
–
Центральное процессорное устройство
 

ВВЕДЕНИЕ
Э
тап программирования ПТК является одним из наиболее 
важных этапов создания АСУТП технологического процесса, наряду с процессом проектирования. Наладка алгоритмов производится на последнем этапе ввода АСУТП и включает в себя 
огромное количество взаимосвязанных процессов.
Для ускорения процесса реализации алгоритмов управления разработчик ПТК должен обладать не только отличными знаниями аппаратной и программной части комплекса, но также иметь четкое понимание технологического процесса, его параметров и особенностей.
В данном учебно-методическом пособии авторами предпринята 
попытка систематизации знаний в области программирования таких 
ПТК, как ПТК Siemens и ПТК Vipa, имеющих достаточно высокий 
порог вхождения как в финансовом плане, так и в информационном.
В работе приведены основные базовые этапы конфигурирования 
и программирования ПТК, позволяющие неопытному пользователю 
начать работу в системе.
Учебное пособие по программированию ПТК Siemens и ПТК Vipa 
в программных пакетах Step7, WinCC и PCS7 включает содержание основных этапов работ по выполнению проекта автоматизации, методику выполнения этих этапов. Разработано с использованием материалов 
учебных курсов и технической документации производителей ПТК.
Предполагается, что перед освоением данного материала читатель 
уже имеет опыт установки и настройки операционных систем, конфигурирования виртуальных машин и базовые знания в области электротехники и электроники.
Авторский коллектив просит все замечания и предложения, касающиеся данного учебного пособия, высылать по адресу: lumen_xp@mail.ru.

ЧАСТЬ 1. НАСТРОЙКА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО 
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
1.1. Настройка виртуальной машины VMware Workstation
Д
ля повышения удобства работы в системе и предотвращения 
ошибок начинающего пользователя все работы будут проводиться посредством виртуальной машины, которая уже 
должна иметься у слушателя.
После установки VMware Workstation, создания виртуальной машины и установки операционной системы Windows XP SP3 Professional 
приступаем к ее настройке (рис. 1.1).
Для начала необходимо настроить сеть передачи данных. Для этого 
заходим в меню ВМ > Настройки. В списке выбираем Network adapter, 
далее в Network connection выбираем Bridged:…, ставим галочку перед 
Replicate (рис. 1.2).
Вариант Bridged networking означает, что виртуальная машина будет подключаться к локальной сети, используя реальную Ethernetплату вашего основного компьютера, которая выполняет функции 
«моста» между виртуальной машиной и реальной физической сетью. Это позволяет виртуальному компьютеру выглядеть со стороны реальной сети как полнофункциональный хост. Назначение сетевых адресов в этом случае осуществляется в соответствии 
с правилами, принятыми в реальной локальной сети. Вы можете подключаться по протоколу DHCP либо назначить статический 
IP-адрес.

|  1.1. Настройка виртуальной машины VMware Workstation  |
Рис. 1.1. Свойства системы 
Рис. 1.2. Настройки виртуальной машины