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 посо- 
бие / 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 про
граммных 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 алгорит
мов производится на последнем этапе ввода АСУТП и включает в себя 
огромное количество взаимосвязанных процессов.

Для ускорения процесса реализации алгоритмов управления раз
работчик 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, касаю
щиеся 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 маши
ны 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 бу
дет 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