西门子PLC S7-1500组态 CPU.docx

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1、西门子PLCS7-1500组态CPU通过对硬件组件进行组态、参数分配和连接，可将预设的组态和操作方 式传送到S7-1500自动化系统/ET200MP分布式I/O系统中。可在 STEP 7的设备和网络视图中完成以上操作。所谓组态，就是在STEP 7的设备或网络视图中对各种设备和模块 进行排列、设置和联网。STEP 7采用图形化方式表示各种模块和机架。 与实际的模块机架一样，在设备视图中也可插入既定数量的模块。插入模块时，STEP 7将自动分配地址并指定一个唯一的硬件标识符 （HW标识符）o用户 可以稍后更改这些地址。硬件标识符无法更改。启动时，系统组件将比较设置的预设组态和系统的实际组态。通过参

2、数 分配，可硬件配置中指定CPU对错误的响应。所谓分配参数，是指对所用组件（CPU、模块）的属性进行设置。在STEP 7中，对硬件配置（组态和参数分配的结果）进行编 译并下载到CPU中。之后，CPU将连接已组态的组件，并传送相应 的组态和参数设置。由于插入新模块时，STEP 7将重新传送组态和参 数，因此模块的更换十分便捷。组态CPU1读取组态简介与现已安装CPU进行连接时，可使用硬件检测(Hardware detection)功能将该CPU的组态(含集中存在的模块)从设备加载 到项目中。无需手动组态CPU和集中存在的模块，因为将会自动读 出实际组态。如果CPU和集中存在的模块已组态，并且需要

3、在新项 目中加载当前的组态和参数,则建议使用上传设备作为新站 (Upload device as new station)功能。读取现有组态的步骤1 .创建新项目并组态未指定的CPU 1500w (Unspecified CPU 1500)o2 .在设备视图(或网络视图)的在线(Online)菜单中,选择硬 件检测“(Hardware detection)命令。STEP 7 打开 TLC_x 的硬件检测(HardWare detection for PLC_x) 对话框。3 .在 PLC_x 的硬件检测(Hardware detection for PLC_x)对话框 中单击刷新 (Refre

4、sh)。然后 选择该CPU并单击检测 (DeteCt)。硬件检测结果STEP 7已读出硬件配置与模块信息，并传送到项目中。STEP 7为所 有模块指定一个有效的默认参数设置。参数分配可随后进行更改。说明如果要在硬件检测后上线，必须首先将检测到的组态下载到CPU ;否 则可能会因为组态不一致而发生错误。CPU的特性CPU的属性对系统行为有特殊意义。例如,可在STEP 7中对CPU进 行以下设置： 启动特性 接口的参数分配（例如JP地址和子网掩码） Web服务器（例如，激活，用户管理和语言） OPC UA服务器 全局安全证书管理器 循环时间（例如，最大循环时间） 屏幕操作属性 系统和时钟存储器用于

5、防止访问已分配的密码参数的保护等级 时间和日期设置（夏令时/标准时）。2、地址分配2.1 寻址-概述简介要寻址自动化组件或模块，必须为其指定一个唯一的地址。下文中，将 介绍各种不同的地址区域。I/O地址I/O地址（输入/输出地址）用于在用户程序中读取输入和设置输出。组态模块时，STEP 7将自动分配输入和输出地址。每个模块使用一个 连续的输入和/或输出地址范围，与其输入和输出的数据量相对应。STEP 7默认将模块的地址区指定为过程映像分区0（ 自动更新过程映像分区在CPU的主循环中进行更新。设备地址（例如，以太网地址）设备地址是模块连接到子网的地址例如JP地址或Profibus地址 通过这些地

6、址，可在子网中寻址各种设备。如，用于下载用户程序。硬件标识符STEP 7将自动指定一个硬件标识符(HW标识符)，用于标识和寻址 模块和子模块。例如，在诊断报警或指令中，HW标识符用于标识故 障模块或被寻址的模块。系统常量(SyStem constants)选项卡中 包含所选模块的所有硬件标识符及其(硬件标识符)符号名称。该设 备中所有模块的硬件标识符和名称同时还将显示在系统常量 (System constants)选项卡的默认变量表中。2.2 对数字量模块进行寻址简介下文中，将介绍数字量模块的寻址方式。在用户程序中，需要数字量模 块的通道地址。数字量模块地址数字量模块的输入或输出地址由字节地址

7、和位地址组成。将会为数字量 模块的通道分配位地址。示例：11.2该示例包括：I输入-1字节地址字节地址取决于模块起始地址 2位地址从模块读取位地址将数字量模块插入到空闲插槽中时,STEP 7会分配默认地址。可以更 改STEP 7中建议的默认地址。分配通道地址的示例（数字量模块）下图显示了如何确定数字量输入模块的各个通道地址。说明在STEP 7中，可在以下位置处为地址指定符号名称： PLC变量表 10变量（IO Tags）选项卡中的模块属性。值状态值状态是数字量输入或输出信号的附加二进制信息。值状态与过程信号 同时输入到过程映像输入中，并提供有关该信号有效性的信息。模块的值状态会通知用户是否可读

8、取或输出相应通道的值。可在用户程 序中通过简单的二进制运算来响应此信息，而无需为此评估模块的诊断 信息。在STEP 7中组态的诊断对于值状态的输出不是必需项。如果启用数字量模块的值状态，则将在输入地址区中占用额外的字节。值状态中的每个位都将分配给一个通道，提供有关过程值有效性的信息。具体的分配方式，请参见相应I/O模块的产品手册。值状态受所有导致过程值错误的诊断影响（如，断路、短路）。 IB :输出或读取通道的有效过程值。 OB :输出通道的替代值，或通道取消激活、故障或无法访问。2.3对模拟量模块进行寻址简介下文中，将介绍模拟量模块的寻址方式。在用户程序中，需要模拟量模 块的通道地址。模拟量

9、模块地址模拟量通道地址始终为字地址。通道地址取决于模块起始地址。在组态 过程中STEP 7将自动分配通道地址。STEP 7将基于模块的起始地址，以递增Jl分配通道地址（在下图中，模块的起始地址为256 ） o将模拟量模块插入到空闲插槽中时,STEP 7会分配默认地址。可以更 改STEP 7中分配的默认地址。分配通道地址的示例（模拟量模块） 下图显示了在模块起始地址为256时如何确定模拟量输入模块的各个 通道的地址。说明在STEP 7中，可在以下位置处为地址指定符号名称： PLC变量表 10变量 QO Tags）选项卡中的模块属性。值状态值状态是模拟量输入或输出值的附加二进制信息。值状态与过程信

10、号一 同输入到过程映像输入中，并提供模拟值有效性信息。模块的值状态 会通知用户是否可读取或输出相应通道的值。可在用户程序中通过简单 的二进制运算来响应此信息，而无需为此评估模块的诊断信息。在 STEP 7中组态的诊断对于值状态的输出不是必需项。如果启用模拟量 模块的值状态，则将在输入地址区中占用额外的字节。值状态中的每个 位都将分配给一个通道，提供有关过程值有效性的信息。具体的分配方 式，请参见相应I/O模块的产品手册。值状态受所有导致过程值错误的诊断影响（如，断路、短路）。 IB :输出或读取通道的有效过程值。 OB :输出通道的替代值，或通道取消激活、故障或无法访问。3过程映像和过程映像分

11、区3.1 过程映像-概述输入和输出的过程映像输入和输出的过程映像，是对信号状态的映射。CPU将输入和输出模 块中的值传送到该存 储区域中的过程映像内。循环程序开始时，CPU 将过程映像输出作为信号状态传送到输出模块中。CPU随后将输入模 块的信号状态传送到过程映像输入中。过程映像的优点过程映像在程序循环执行过程中访问的过程映像信号始终一致。如果在 程序处理期间输入模块的信号状态更改，那么信号状态会保留在过程映 像中。CPU在下一个循环时才对该过程映像进行更新。过程映像的一致性更新过程映像时57-1500将各子模块的数据作为一致性数据进行访问。 每个子模块中可作为一致性数据访问的最大数据量，取决

12、于IO系统。例如，Profinet io的数据量为1024个字节。32个过程映像分区通过过程映像分区，CPU将使用既定的程序部分与特定模块中已更新 的输入/输出进行同步。在S7-1500自动化系统中，整个过程映像可细分为最多32个过程映 像分区(PIP)oCPU将在每个程序循环中自动更新PIP 0(自动更新)，并分配给OB Io在对输入/输出模块进行组态时，可将过程映像分区PIP 1到PIP 31 分配给其它OBoCPU始终在执行相关OB前读取输入的过程映像分区(PlPI)。CPU 在OB结束时输出输出的过程映像分区(PIPQ)o下图说明了过程映像分区的更新。3.2 在用户程序中更新过程映像分

13、区要求或者也可使用以下指令更新过程映像：指令UPDAT_PP指令UPDAT_PCr指令位于STEP 7 指令(InstruCtionS)任务卡中的扩展指令 (Extended instructions)下。程序内的任意位置均可以调用该指令。使用UPDAT_PI和UPDAT_P0指令更新过程映像分区的需求：不能将过程映像分区分配给任何OBo这意味着过程映像分区不会自 动更新。说明PPI 0更新PIP 0 （自动更新）不能使用指令wUPDAT.P和UPDALP0进 行更新。UPDAT_PI :更新输入的过程映像分区通过该指令，将输入模块中的信号状态读入到输入过程映像分区（PIPI）oUPDAT.P0 :更新输出的过程映像分区通过该指令，可以将输入过程映像分区传输到输出模块。等时同步模 式中断OB在等时同步模式中断OB中,可使用指令SYNC_PI和SYNC_PO更新过程映像分区。有关等时同步模式中断OB的其 它信息，请参见STEP 7在线帮助。对模块输入和输出进行直接I/O访问 如果因编程原因需要对I/O进行直接读/写访问，也可以采用这种方式 代替通过过程映像进行的I/O访问。直接（写）I/O访问也将写入过 程映像。这样，可防止再次直接访问时后续的输出过程映像值覆盖原 值。