4、调试模拟PLC

       调试和模拟功能是Micro/WIN非常重要的功能，这个功能非常实用并且操作简单，它可以方便地模拟实际运行过程中无法生成的参数，让操作者能够提前发现程序和配置中的问题，和生成***优的参数，能够有效地降低系统的风险。

       但往往一些经验丰富的工程师，都不知道或者不会使用这个功能，所以在这里详细地讲述一下。

       下面是一个简单的起保停电路的梯形图，通过左边项目树中的”指令”目录可以添加这些指令。

       然后，我们把这段程序下载到PLC中去执行下，会发现一些有趣的事情。

       下载时，如果还没跟PLC建立连接，Micro/WIN会弹出通信对话框提示先连接PLC。

       下载完成后，点击”RUN”按钮，通知PLC开始执行程序。

       通过下载对话框可以访问在线帮助手册，它包含了所有PLC编程相关的信息，比市场上所有的相关书籍都更重要，即使是已经操作熟练的PLC***也需要经常查阅在线帮助手册。

       按F1也可以打开这个文档，还可以把这个文档从Micro/WIN的安装目录。中拷贝出来，方便随时翻阅学习。

       默认在C:\Program Files(x86)\Siemens\STEP 7-MicroWIN SMART\Help\S7MicroWinSmart_804.chm

       下载完成后，可以将CPU设置为RUN模式，Micro/WIN还提供了很强大的调试和观察程序运行的功能，请点击“程序运行”按钮。

       蓝色表示能流流通，灰色表示能流未导通。从图上看到，由于I0.0对应的输入端子没有检测到高电平，因此I0.0这个输入印象区的值为0，触点打开，能流就不能流到后面去了，M0.0也没有接通，处于打开状态。

       没有给I0.0对应的输入端子接电信号，又想调试怎么办呢？

       Micro/WIN有一个利器，状态图表。

       我们写入I0.0然后点击监控按钮，可以看到I0.0的值为0，给它输入一个值1，然后点监控旁边”强制”按钮，再试试看。
 

       可以看到，I0.0被强制为1。PLC不再从输入端子检测电信号，而是读取给它写入的值作为I0.0的值。可以对能访问到的所有内存区执行强制操作，这对调试非常有用。

       下面是强制后的程序状态：

       M0.0闭合了，取消I0.0的强制再观察，会看到M0.0还是闭合状态，这就是起保停电路的作用。

       需要说明一点，当用户处于监控状态时，是无法操作系统块，向导等等功能的。如果点击了某个按钮但是Micro/WIN没反应，这多半都是因为当前处于监控状态。

       如下图，再添加两个指令，然后再将它下载到PLC。

       然后监控程序运行状态。

       当再次将I0.0强制的时候Q0.0立即变为1，同时能听到继电器Q0.0闭合的声音。如果将负载，比如电机、灯泡等设备连接到PLC，那么设备立即会运转起来。

       这里再讲一下如何接线。

       ***步，将24V电源的正极和SR20的输出端子中的1L连接。

       第二步，将负载（如电机）的输入正极和输出端子如Q0.0连接。

       第三步，将24v电源的负极和负载输入的负极连接。

       如果有多个负载，那么就从Q0.1-Q0.7端子接线。每一个输出端子可以承载***大2A电流，因此切记不要超负荷运行。

       另一方面，Q点总共有8个，分成两组，Q0.0-Q0.3，都需要通过1L这个输入端子接到24V开关电源上。如果还需要接更多的负载，那么就需要给2L这个输入端子供电，通过Q0.4-Q0.7和负载连接了。

       好了，关键内容就透露到这里，更多的入门课程请前往网址进行视频学习，讲解全面透彻，而且免费。

三、拓展模块和进阶学习

       1、拓展模块

       SMART之所以xingjiabigao，是因为它仅仅集成了核心的功能，对于个性化的自动化项目/产品功能，是用扩展模块的方式来实现的，这样客户就不用为不需要的功能买单了。

       SMART的扩展模块目录在在线帮助文档里可以查看到。

       扩展模块的安装也非常简单，PLC右侧的长方形塑料片是可以抠下来的，后面就是插模块的位置。

       插好模块后，在“系统块”的EM行中选择刚才插入的扩展模块就完成组态了。

       我个人用的***多的模块是AR02，我上面提到的全自动化农业灌溉系统，就是用AR02扩展模块实现的。

       2、致用所学

       AR02拓展模块是专门为检测温度打造的，价格大约在200元多一点（价格有可能上下浮动）。也无需再购买额外的供电电源，PLC右下方24VDC字样下方的两个端子L+和M可以给它供电。

       我又增加了一个大约30元的温度传感器Pt100，接到AR02上面的输入端子中。接线完成后通过AIW16读取实时温度，在程序中根据温度做不同的处理。

       这样，一个全自动化农业灌溉系统就做好了。

       这个全自动化农业灌溉系统简化版本的设计方案如下:

       简化版本用到的硬件设备：

       Pt100一个，用来采集实时温度

       AR02扩展模块一个，接收并处理温度传感器的数据

       SR20一个，控制器，处理用户程序

       24V2A水泵一个

       水管和喷头，根据实际需要购买

       PVC塑料水管，用于固定水管和喷头（这个不是必须的）

       24V***电源一个，给控制器和水泵供电

       其他如电线，固定PLC的支架等，根据需要选购

       接线图：

       在第二部分已经讲过详细接线方式，简化版本的示意图如下：

       程序

       refresh_schedule，smartlib为生成浇灌计划的库，密码为TIC_new_hope_V 1 3

       magic_lanterns.smartlib为”魔幻彩灯”的库（ 可以不用），用来点亮彩灯的程序，按照设计，每天早上6:45-7:00，晚上6:50-7:50彩灯点亮，特殊的节日如情人节、圣诞节，彩灯都会点亮，密码为 TIC_new_hope_V_1_3，

       将这两个库复制到C:\Users\Public\Documents\Siemens\STEP7-MicroWIN SMART\Lib目录以便调用

       tic-r-1-5-7-h.smart是主程序，会调用上面那两个库执行浇灌以及点亮彩灯任务，如果不需要彩灯，删除程序***后一段调用magic_lanterns的代码即可

       程序：上手PLC对话框中，回复【SMART案例】

       这些设计和程序由我开发编写，各位知友可以任意使用并且修改。上面这个设计是***简单版本，再提供一些思路供拓展训练：

       拓展1：不同的植物对水的需求往往不一致，可通过增加水泵和修改程序来对更多的植物浇灌。

       拓展2：连接制热设备(如暖气炉)而不是水泵，根据空气温度自动调节室内温度。

       拓展3：PLC可以通过OUC跟任何支持网络(标准TCP/IP)的设备进行通信，如跟PC通信，可以在PC端执行机器学习或神经网络程序（例如人脸识别），将需要执行的动作发送至PLC。

       再回到题主的问题，如果想更好的学习PLC，那么一个办法就是，致用所学，大家在学习过程中也不妨试一试。

       此全自动化农业灌溉系统仅供抛砖引玉。PLC能够支持非常复杂的功能，如运动控制，高速计数器，Profinet等，这些功能都在Micro/WIN左侧项目树下的“向导”目录中。

       当熟悉了Micro/WIN向导下的功能后，甚至可以用SR20打造一个自动化产线。