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西門(mén)子DP可拖拽電纜

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SIEMENS西門(mén)子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司

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 ： 鄭鑫 

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1. 概述
S7-PLCSIM V5.4 SP3與其他版本的S7-PLCSIM相比，增加了仿真CPU之間相互通信及在狀態(tài)欄顯示CPU所有可訪問(wèn)接口等功能。本文通過(guò)模擬兩個(gè)S7- 400PLC之間基于TCP/IP的S7通訊，介紹如何使用S7-PLCSIM V5.4 SP3的仿真功能。

2. 軟件環(huán)境

2.1 STEP7 V5.4 SP3
用于編寫(xiě)PLC程序，此軟件需要從西門(mén)子購(gòu)買(mǎi)，本文檔中所有的程序代碼均使用Step7 V5.4 SP3編寫(xiě)。
2.2 S7-PLCSIM V5.4 SP3
PLC仿真軟件，一般操作可參考《S7-PLCSIM使用入門(mén)》
http://www.ad.siemens.com.cn/download/docMessage.aspx?ID=2760&loginID=&srno=&sendtime=

更新功能信息及升級(jí)軟件包可從以下鏈接地址下載 36068796

3. 硬件組態(tài)
新建一個(gè)項(xiàng)目在SIMATIC Manager中插入兩個(gè)S7-400站，打開(kāi)HW Config界面進(jìn)行硬件組態(tài)，站點(diǎn)配置如下圖：

圖 1 －1＃站點(diǎn)硬件組態(tài)

圖1表示1＃站點(diǎn)，包含電源和CPU 414-3PN/DP，IP地址192.168.0.1；

圖 2－2＃站點(diǎn)硬件組態(tài)

圖2表示2＃站點(diǎn)，包括電源，CPU412-2DP以及CP443-1通訊模塊，IP地址192.168.0.2

4. 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
打開(kāi)Netpro可以看到如圖3所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

圖 3－網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

建立兩個(gè)站點(diǎn)之間的S7連接，單擊CPU414-3PN/DP，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“Insert New Connection”， 如圖4

圖 4－插入新連接

在“Insert New Connection”對(duì)話框選擇通訊方CPU（Partner），選擇連接類型S7 connection（默認(rèn)選擇），如圖5

圖 5－設(shè)置連接類型及通訊對(duì)象

點(diǎn)擊“OK”按鈕進(jìn)入“S7 connection ”屬性對(duì)話框設(shè)置如圖6，在連接路徑“Connection Path”中可以看到通訊雙方CPU及通訊接口地址。

圖 6－設(shè)置通訊接口

點(diǎn)擊“OK”按鈕，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖下方列表中生成S7連接如圖7，編譯保存完成網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。

圖 7－完成配置S7連接
 

5. STEP7編程
S7-400使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)系統(tǒng)功能塊中的SFB8/9/12/13/14/15，具體信息可參考
《用于S7-300/400系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)功能的系統(tǒng)軟件》1214574

本例程在414-3PN/DP的OB1中調(diào)用SFB12，412-2DP的OB1中調(diào)用SFB13實(shí)現(xiàn)兩個(gè)PLC之間的S7通訊，通訊長(zhǎng)度10個(gè)字節(jié)，如圖8。

圖 8－調(diào)用S7通訊功能塊
 

6. PLCSIM仿真調(diào)試

6.1 啟動(dòng)仿真
在STEP7中啟動(dòng)PLCSIM進(jìn)入仿真模式。
• STEP7 SIMATIC Manager菜單欄Options->Simulate Modules如圖9

圖 9－菜單欄啟動(dòng)仿真器PLCSIM

• STEP7 SIMATIC Manager工具欄單擊 圖標(biāo)，如圖10

圖 10－工具欄菜單欄啟動(dòng)仿真器PLCSIM

啟動(dòng)后顯示CPU仿真界面S7-PLCSIM1如圖11

圖 11－仿真器

6.2 下載項(xiàng)目

6.2.1. 選擇通訊接口
下載項(xiàng)目前先選擇正確的PG/PC接口，本例程仿真基于TCP/IP的S7通訊，所以選擇PLCSIM(TCP/IP)，如圖12。

圖 12－設(shè)置PG/PC interface

6.2.2. 下載1＃站點(diǎn)
選擇下載1＃站點(diǎn)BLOCK到PLCSIM1中如圖13

圖 13－下載1＃站點(diǎn)

下載完成后如圖14在標(biāo)題欄顯示當(dāng)前模擬的1＃站點(diǎn)CPU414-3PN/DP，狀態(tài)欄顯示CPU可用的接口類型及地址；

圖 14－1＃站點(diǎn)仿真器

6.2.3. 下載2＃站點(diǎn)
在下載2＃站點(diǎn)到PLCSIM前，需要再打開(kāi)一個(gè)新的PLCSIM2進(jìn)程如圖15

圖 15－新建仿真器

然后重復(fù)下載1＃站點(diǎn)的操作步驟，下載2＃站點(diǎn)到PLCSIM2，如圖16

圖 16－2＃站點(diǎn)仿真器

6.3 通訊調(diào)試
將兩個(gè)下載到PLCSIM中的站點(diǎn)CPU切換到RUN-P模式，打開(kāi)Netpro查看激活的連接狀態(tài)，可以看到連接已經(jīng)建立成功，如圖17

西門(mén)子DP可拖拽電纜
圖 17－S7連接狀態(tài)

如圖18，在兩個(gè)站點(diǎn)BLOCK中各建一個(gè)變量表，1＃站點(diǎn)監(jiān)控發(fā)送緩沖區(qū)MB0~MB9，在MW20中設(shè)置發(fā)送長(zhǎng)度10，I0.0由0變1產(chǎn)生上升沿時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給2＃站點(diǎn)；2＃站點(diǎn)監(jiān)控接收緩沖區(qū)MB0~MB9。

圖 18－變量表監(jiān)控

7. 總結(jié)
本文舉例描述了如何通過(guò)PLCSIM V5.4 SP3仿真兩個(gè)S7-400 PLC之間基于TCP/IP的S7通訊，對(duì)于兩個(gè)以上的PLC之間的S7通訊仿真，PLCSIM同樣支持。除此之外PLCSIM還支持S7-400基于 MPI的S7通訊以及S7-400基于DP的S7通訊的仿真。

用法說(shuō)明：
如果在當(dāng)前過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生這樣的事件，它要求的響應(yīng)比當(dāng)前程序周期所能提供的響應(yīng)更快。還可能會(huì)發(fā)生這樣的事件，它的持續(xù)時(shí)間太短，不足以在當(dāng)前程序周期中被識(shí)別出來(lái)。因此，在 SIMATIC S7-400 控制器和以下模塊中提供硬件中斷處理功能。

• 模擬量輸入模塊 (AI)，
• 數(shù)字量輸入模塊 (DI) 和
• 功能模塊 (FM)

有了硬件中斷能力，與中斷事件對(duì)應(yīng)的程序可以實(shí)時(shí)地被調(diào)用。
硬件中斷類似于中斷。
該條目意在作為S7-400 CPU的硬件中斷指南。

概述：
如果在程序處理過(guò)程中發(fā)生警報(bào)觸發(fā)事件，則操作系統(tǒng)調(diào)用分配的警報(bào) OB 來(lái)中斷程序周期或較低優(yōu)先級(jí)別程序塊的處理。通過(guò)警報(bào) OB 的臨時(shí)局部數(shù)據(jù)可以更精確地一個(gè)或多個(gè)警報(bào)觸發(fā)事件(可以置位多個(gè)位)。 警報(bào) OB 中用戶程序可評(píng)估臨時(shí)局部數(shù)據(jù)。如果發(fā)生警報(bào)觸發(fā)事件時(shí) CPU 中沒(méi)有警報(bào) OB，則 CPU 進(jìn)入 STOP 模式。

不同模塊中的硬件中斷觸發(fā)事件：

模擬量輸入模塊：在具有硬件中斷能力的模擬量輸入模塊中可以監(jiān)視某個(gè)值。可組態(tài)當(dāng)值下降低于或上升高于閾值時(shí)觸發(fā) 硬件中斷。有關(guān)各個(gè)模擬量輸入模塊的更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)手冊(cè) "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可編程邏輯控制器 S7-300 模塊數(shù)據(jù))第5章，條目ID 1117740。 

數(shù)字量輸入模塊：在具有硬件中斷能力的數(shù)字量輸入模塊中可以監(jiān)視獨(dú)立的多個(gè)位?？山M態(tài)當(dāng)位出現(xiàn)下降沿和/或上升沿時(shí)觸發(fā) 硬件中斷。有關(guān)各個(gè)數(shù)字量輸入模塊的更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)手冊(cè) "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可編程邏輯控制器 S7-300 模塊數(shù)據(jù))第4章，條目ID 1117740。 

功能模塊：由于具有硬件中斷能力的功能模塊能夠執(zhí)行大量不同的任務(wù)，允許為不同事件組態(tài)硬件中斷，所以建議通過(guò)例子來(lái)考慮 FM 450-1 計(jì)數(shù)模塊。
FM 450-1 允許在以下情況時(shí)在CPU中觸發(fā)硬件中斷：到達(dá)比較值事件，或超過(guò)上限或低于下限事件，和/或當(dāng)計(jì)數(shù)器過(guò)零事件。有關(guān) FM 450-1 模塊的更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)手冊(cè) "FM 450-1 Counter Module - Setup and Configuration" (FM 450-1 計(jì)數(shù)器模塊 - 設(shè)置和組態(tài))，條目ID1118412。其它功能模塊的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)具體模塊的相關(guān)文檔。
警告：
許多功能模塊需要的參數(shù)化軟件，這些參數(shù)化軟件隨功能模塊一起提供，且?guī)в邢鄳?yīng)的文檔。只有將 STEP 7 和該參數(shù)化軟件一起使用才能組態(tài)硬件中斷觸發(fā)事件。

(通訊模塊)：在通訊模塊本體中無(wú)法組態(tài)硬件中斷觸發(fā)事件。然而，通訊模塊可以發(fā)送來(lái)自具有硬件中斷能力的模塊的硬件中斷給 CPU 。
例：
在CPU 的子機(jī)架上安裝 CP 443-5 Ext (6GK7 443-5DX01-0XE0) 。組態(tài)CP 443-5 Ext 為主站，并給它鏈接一個(gè) IM 153-1 (6ES7 153-1AA02-0XB0) 。然后安裝一個(gè)具有硬件中斷能力的模塊到 IM 153-1 上 (參見(jiàn)圖 01)。如果隨后在此模塊中發(fā)生硬件中斷，則 CPU 會(huì)調(diào)用分配的警報(bào) OB。

圖 01

圖01

SIMATIC S7-400 中的警報(bào) OB：
SIMATIC S7-400 CPU 包含警報(bào) OB 40 到 47?？梢栽谟布渲弥袑⒚總€(gè)模塊分配給需要的警報(bào) OB (模塊對(duì)象屬性 > 地址 > 激活的 硬件中斷：)。在每個(gè)警報(bào) OB 中都提供臨時(shí)局部數(shù)據(jù)。發(fā)生硬件中斷事件的通道/位通過(guò)這個(gè)臨時(shí)局部數(shù)據(jù)。
無(wú)論何時(shí)在  CPU 塊文件夾中創(chuàng)建新的警報(bào) OB (單擊鼠標(biāo)右鍵 > 插入新對(duì)象 > 組織塊  > OB[40...47])， 選擇新建的OB并按下 “F1” ，可查看在STEP 7中警報(bào) OB 的描述。這樣就打開(kāi)了警報(bào) OB 的 S7 幫助文件。不用說(shuō)，如果已經(jīng)有一個(gè)警報(bào) OB 存在，則可以直接選擇警報(bào) OB，然后按下“ F1”。
有關(guān)局部數(shù)據(jù)具體模塊評(píng)估的更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)手冊(cè) "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可編程邏輯控制器 S7-300 模塊數(shù)據(jù))第4章 (數(shù)字量模塊) 和第5章 (模擬量模塊)，條目ID 1117740，或參見(jiàn)相關(guān)功能模塊的專門(mén)手冊(cè)。

在 CPU 318-2DP 中可以使用2個(gè)警報(bào) OB (40 和 41)。所有其它 S7-300 CPU 都只有警報(bào) OB 40。

有關(guān)S7-300硬件中斷的更多信息請(qǐng)參見(jiàn)條目ID 23657941 。

組態(tài)硬件中斷：
可以在硬件配置中為具有警報(bào)能力的模塊在其屬性中組態(tài)過(guò)程警報(bào)。
在手冊(cè) "Programmable Logic Controller S7-400 CPU Data" (可編程邏輯控制器 S7-400 CPU 數(shù)據(jù))中可找到如何計(jì)算 S7-400 的警報(bào)響應(yīng)時(shí)間的示例，條目 ID 14016796，章節(jié)5.8 ff。

借助系統(tǒng)函數(shù) SFC 55 (WR_PARM)、SFC 56 (WR_DPARM) 和 SFC57 (PARM_MOD) ，還可以在執(zhí)行程序周期期間組態(tài)具有 硬件中斷能力的模塊。在手冊(cè) "Programmable Logic Controller S7-400 Module Data" (可編程邏輯控制器 S7-300 模塊數(shù)據(jù))中可找到如何用這些系統(tǒng)函數(shù)組態(tài)相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄的信息，條目ID 1117740。
有關(guān)不同 的SFC 的信息請(qǐng)參見(jiàn) S7 在線幫助以及手冊(cè) "System Software for S7-300/400 System and Standard Functions" (S7-300/400 系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件和標(biāo)準(zhǔn)功能)，條目ID 1214574，章節(jié)7.1。
警告：
通過(guò) PROFINET IO 不能使用系統(tǒng)函數(shù) SFC 55、SFC56 和 SFC 57。

禁用、延遲、啟用硬件中斷：
可以使用系統(tǒng)函數(shù) SFC 39 (DIS_IRT IRT_FUNC)、 SFC 40 (EN_IRT IRT_FUNC)、SFC 41 (DIS_AIRT IRT_FUNC) 和 SFC 42 (EN_AIRT IRT_FUNC) 來(lái) 禁止、延遲和再啟用硬件中斷。
有關(guān)不同 SFC 的信息請(qǐng)參見(jiàn) S7 在線幫助以及手冊(cè) "System Software for S7-300/400 System and Standard Functions" (S7-300/400 系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件和標(biāo)準(zhǔn)功能)，條目ID 1214574，第12章。

S7400電源模塊
6ES7 407-0DA02-0AA0
6ES7 407-0KA02-0AA0
6ES7 407-0KR02-0AA0
6ES7 407-0RA02-0AA0
6ES7 405-0DA02-0AA0
6ES7 405-0KA02-0AA0
6ES7 405-0RA01-0AA0
6ES7 971-0BA00
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0
6ES7 414-4HM14-0AB0
6ES7 417-4HT14-0AB0
6ES7 400-0HR00-4AB0
6ES7 400-0HR50-4AB0
6ES7 412-1XJ05-0AB0
6ES7 412-2XJ05-0AB0
6ES7 414-2XK05-0AB0
6ES7 414-3XM05-0AB0
6ES7 414-3EM05-0AB0
6ES7 416-2XN05-0AB0
6ES7 416-3XR05-0AB0
6ES7 416-3ER05-0AB0
6ES7 416-2FN05-0AB0
6ES7 416-3FR05-0AB0
6ES7 417-4XT05-0AB0
內(nèi)存卡
6ES7 955-2AL00-0AA0
6ES7 955-2AM00-0AA0
6ES7 952-0AF00-0AA0
6ES7 952-1AH00-0AA0
6ES7 952-1AK00-0AA0
6ES7 952-1AL00-0AA0
6ES7 952-1AM00-0AA0
6ES7 952-1AP00-0AA0
6ES7 952-1AS00-0AA0
6ES7 952-1AY00-0AA0
6ES7 952-0KF00-0AA0
6ES7 952-0KH00-0AA0
6ES7 952-1KK00-0AA0
6ES7 952-1KL00-0AA0
6ES7 952-1KM00-0AA0
6ES7 952-1KP00-0AA0
6ES7 952-1KS00-0AA0
6ES7 952-1KT00-0AA0
6ES7 952-1KY00-0AA0
開(kāi)關(guān)量輸入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0
6ES7 421-1BL01-0AA0
6ES7 421-1EL00-0AA0
6ES7 421-1FH20-0AA0
6ES7 421-7DH00-0AB0
開(kāi)關(guān)量輸出模板
6ES7 422-1BH11-0AA0
6ES7 422-1BL00-0AA0
6ES7 422-7BL00-0AB0
6ES7 422-1FH00-0AA0
6ES7 422-1HH00-0AA0
模擬量模塊
6ES7 431-0HH00-0AB0
6ES7 431-1KF00-0AB0
6ES7 431-1KF10-0AB0
6ES7 431-1KF20-0AB0
6ES7 431-7QH00-0AB0
6ES7 431-7KF00-0AB0
6ES7 431-7KF10-0AB0
6ES7 432-1HF00-0AB0
功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0
6ES7 451-3AL00-0AE0
6ES7 452-1AH00-0AE0
6ES7 453-3AH00-0AE0
6ES7 455-0VS00-0AE0
6ES7 455-1VS00-0AE0
6DD1 607-0AA2
6ES7 953-8LJ20-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0
6DD1 607-0CA1
6DD1 607-0EA0
6DD1 607-0EA2
6DD1 684-0GE0
6DD1 684-0GD0
6DD1 684-0GC0
6DD1 681-0AE2
6DD1 681-0AF4
6DD1 681-0EB3
6DD1 681-0AG2
6DD1 681-0DH1
6DD1 681-0AJ1
6DD1 681-0GK0
通訊模板
6ES7 440-1CS00-0YE0
6ES7 441-1AA04-0AE0
6ES7 441-2AA04-0AE0
6ES7 963-1AA00-0AA0
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6ES7 870-1AA01-0YA0
6ES7 870-1AB01-0YA0
6GK7 443-5FX02-0XE0
6GK7 443-5DX04-0XE0
6GK7 443-1EX11-0XE0
6GK7 443-1EX41-0XE0
附件
6ES7 960-1AA04-0XA0
6ES7 960-1AB04-0XA0
6ES7 960-1AA04-5AA0
6ES7 960-1AA04-5BA0
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6ES7 833-1CC01-0YA5
6ES7 833-1CC00-6YX0
6ES7 197-1LA03-0XA0
6ES7 492-1AL00-0AA0
6ES7 400-1TA01-0AA0
6ES7 400-1JA01-0AA0
6ES7 400-1TA11-0AA0
6ES7 400-1JA11-0AA0
6ES7 401-2TA01-0AA0
6ES7 400-2JA00-0AA0
6ES7 400-2JA10-0AA0
6ES7 403-1TA01-0AA0
6ES7 403-1JA01-0AA0
6ES7 403-1TA11-0AA0
6ES7 403-1JA11-0AA0
6ES7 460-0AA01-0AB0
6ES7 461-0AA01-0AA0
6ES7 468-1AH50-0AA0
6ES7 468-1BB50-0AA0
6ES7 461-0AA00-7AA0
6ES7 460-1BA01-0AB0
6ES7 461-1BA01-0AA0
6ES7 468-3AH50-0AA0
6ES7 468-3BB50-0AA0
6ES7 460-3AA01-0AB0
6ES7 461-3AA01-0AA0
6ES7 468-1BF00-0AA0
6ES7 468-1CB00-0AA0
6ES7 468-1CC50-0AA0
6ES7 468-1CF00-0AA0
6ES7 468-1DB00-0AA0
6ES7 461-3AA00-7AA0
6ES7 463-2AA00-0AA0
6ES7 964-2AA04-0AB0