西門子PLC可編程控制器CPU1518-4 PN/DP    西門子PLC可編程控制器CPU1518-4 PN/DP

潯之漫智控技術有限公司  上海詩慕自動化設備有限公司
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更改塊的訪問方式

在塊創(chuàng)建時訪問方式被自動設置,。不同CPU的默認訪問方式：

1. S7-1200/ S7-1500  預置的默認訪問方式為“優(yōu)化塊訪問”,。
2. S7-300/ S7-400  預置的默認訪問方式為“標準塊訪問”，并且不能修改,。

從S7-300/ S7-400 系列的CPU,，復制或者移植塊至S7-1200 / S7-1500系列的CPU，塊的訪問方式不會自動變更,。移植后塊的訪問方式需要逐個人為修改,。

例如，按下述步驟修改“標準”到“優(yōu)化”塊訪問：

1. 在項目導航中打開 "程序塊" 文件夾,。
2. 右鍵單擊功能塊
3. 在彈出菜單中選擇“屬性...” .
4. 在"屬性" 選項中使能 "優(yōu)化的塊訪問" 功能.

   

   圖. 01  
5. 然后在彈出的小窗口“更改塊訪問”中點擊“確認”,。

   

    圖2
6. 點擊“確認” ，關閉屬性窗口,。
7. 保存,、編譯，然后下載項目到CPU,。                                                                                        

這樣就設置了對臨時變量的優(yōu)化訪問,。接口參數(shù)(Input, Output, InOut) 和靜態(tài)變量，在“保持性”這一列中的屬性為“非保持”,。

圖3

保持性設置

保持性的設置方式取決于塊的訪問方式：

1. 標準型塊,，只能對所有的變量統(tǒng)一進行設置，不支持單獨對某個變量進行保持性設置,。
2. 優(yōu)化的塊，支持單獨對變量進行設置保持性

如果塊的訪問方式修改后,，變量的保持性屬性仍然是“在IDB中設置”,，使用下拉菜單修改所有這些變量并編譯程序。

圖4
  

概述

• S7-1500 控制器產品系列中具有大容量程序及數(shù)據(jù)存儲器的 CPU,，適用于具有較高程序范圍聯(lián)網(wǎng)的應用,。
• 具有較高處理速度，適用于二進制和浮點運算
• 用于系列機器,、機器以及工廠中的跨領域自動化任務  
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生產線上作為集中式控制器使用
• PROFINET IO IRT 接口,，帶 2 端口交換機
• PROFINET I/O 控制器，用于經由 PROFINET 控制分布式 I/O,。
• PROFINET 智能設備,，用于作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器環(huán)境下的智能 PROFINET 設備，連接到 CPU,。
• 配備單獨 IP 地址的附加 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡隔離,，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設備,，又或者作為 I-設備用于高速通信。
• PROFIBUS DP 主站接口
• OPC UA 服務器（數(shù)據(jù)訪問）作為運行時選件,，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設備/系統(tǒng)
• 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上實現(xiàn)等時同步模式
• 集成運動控制功能,，用于控制速度控制軸和定位軸，軸定位以及同步操作,，支持外部編碼器,，凸輪/凸輪軌道和探頭
• 用于診斷集成 Web 服務器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點的選項

注：

@
圖解法編程

圖解法是靠畫圖進行 PLC 程序設計,。常見的主要有梯形圖法,、邏輯流程圖法、時序流程圖法和步進順控法,。

(1) 梯形圖法：梯形圖法是用梯形圖語言去編制 PLC 程序,。這是一種模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方法。其圖形甚至元件名稱都與繼電器控制電路十分相近,。這種方法很容易地就可以把原繼電器控制電路移植成 PLC 的梯形圖語言,。這對于熟悉繼電器控制的人來說，的一種編程方法,。

(2) 邏輯流程圖法：邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示 PLC 程序的執(zhí)行過程,，反應輸入與輸出的關系。邏輯流程圖法是把系統(tǒng)的工藝流程,，用邏輯框圖表示出來形成系統(tǒng)的邏輯流程圖,。這種方法編制的 PLC 控制程序邏輯思路清晰、輸入與輸出的因果關系及聯(lián)鎖條件明確,。邏輯流程圖會使整個程序脈絡清楚,，便于分析控制程序，便于查找故障點,，便于調試程序和維修程序,。有時對一個復雜的程序，直接用語句表和用梯形圖編程可能覺得難以下手,，則可以先畫出邏輯流程圖,，再為邏輯流程圖的各個部分用語句表和梯形圖編制 PLC 應用程序。

(3) 時序流程圖法：時序流程圖法使首先畫出控制系統(tǒng)的時序圖（即到某一個時間應該進行哪項控制的控制時序圖）,，再根據(jù)時序關系畫出對應的控制任務的程序框圖,，后把程序框圖寫成 PLC 程序。時序流程圖法很適合于以時間為基準的控制系統(tǒng)的編程方法,。

(4) 步進順控法：步進順控法是在順控指令的配合下設計復雜的控制程序,。一般比較復雜的程序，都可以分成若干個功能比較簡單的程序段,，一個程序段可以看成整個控制過程中的一步,。從整個角度去看,，一個復雜系統(tǒng)的控制過程是由這樣若干個步組成的。系統(tǒng)控制的任務實際上可以認為在不同時刻或者在不同進程中去完成對各個步的控制,。為此,，不少 PLC 生產廠家在自己的 PLC 中增加了步進順控指令。在畫完各個步進的狀態(tài)流程圖之后,，可以利用步進順控指令方便地編寫控制程序,。

2. 經驗法編程

經驗法是運用自己的或別人的經驗進行設計。多數(shù)是設計前先選擇與自己工藝要求相近的程序,，把這些程序看成是自己的“試驗程序”,。結合自己工程的情況，對這些“試驗程序”逐一修改,，使之適合自己的工程要求,。這里所說的經驗，有的是來自自己的經驗總結,，有的可能是別人的設計經驗,，就需要日積月累，善于總結,。

3. 計算機輔助設計編程

計算機輔助設計是通過 PLC 編程軟件在計算機上進行程序設計,、離線或在線編程、離線仿真和在線調試等等,。使用編程軟件可以十分方便地在計算機上離線或在線編程,、在線調試，使用編程軟件可以十分方便地在計算機上進行程序的存取,、加密以及形成 EXE 運行文件,。

7.3.2 PLC 軟件系統(tǒng)設計的步驟

在了解了程序結構和編程方法的基礎上，就要實際地編寫 PLC 程序了,。編寫 PLC 程序和編寫其他計算機程序一樣,，都需要經歷如下過程。

1. 對系統(tǒng)任務分塊

分塊的目的就是把一個復雜的工程,，分解成多個比較簡單的小任務,。這樣就把一個復雜的大問題化為多個簡單的小問題,。這樣可便于編制程序,。

2. 編制控制系統(tǒng)的邏輯關系圖

從邏輯關系圖上，可以反應出某一邏輯關系的結果是什么,，這一結果又英國導出哪些動作,。這個邏輯關系可以是以各個控制活動順序為基準，也可能是以整個活動的時間節(jié)拍為基準,。邏輯關系圖反映了控制過程中控制作用與被控對象的活動,，也反應了輸入與輸出的關系,。

運行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲卡。

可以通過 TIA Portal 作為一個XML文件導出 S7-1500 的 OPC UA 地址區(qū)域,。另外提供 XML 轉換器從導出的地址區(qū)過濾用戶定義的 OPC UA 變量,。

生成一個OPC UA導出文件
PLC 標簽和DB 變量可以通過為 OPC UA 客戶端的離線工程 導出的 XML 文件來釋放到你的 OPC UA 配置中。XML文件是基于OPC基金會的XML模式,。
西門子CPU1517-3PN/DP模塊
過程如下：

1. 在TIA項目選擇CPU,。
   單擊CPU圖標 （在網(wǎng)絡視圖，例如）,。
2. 在CPU的屬性中導航到 "常規(guī) > OPC UA > 服務器 > 導出"
3. 點擊 "導出 OPC UA XML 文件" 按鈕,。
    

   

4. 選擇你想要保存導出文件的目錄。
5. 文件分配一個名稱,。
6. 點擊 "保存",。

完整的OPC UA 地址區(qū)作為 XML 導出文件來獲得。

更改導出文件
使用這個條目中提供的XML轉換器可以在OPC 地址區(qū)中提取用戶定制的 OPC UA 變量 (組成的PLC S7 - 1500的標簽和DB變量) ,。此外,，XML文件轉換成CSV。

過程如下：

1. 下載 ZIP 歸檔"109742903_OPCUA-ExportXML-Konverter.zip" 到硬盤,。
2. 解壓存檔到所選擇的文件夾中,。
3. 啟動 "XML Converter.exe" 應用程序。
4. 點擊 "Select an OPC UA XML file" 按鈕并選擇 XML 導出文件：
    

   

5. 點擊 "Read namespace and identifier" 按鈕,。XML 轉換器現(xiàn)在提取可訪問的變量節(jié)點,。點擊 "read data type, too" 復選框來提取除了節(jié)點地址外的數(shù)據(jù)類型：
    

   

6. 然后點擊 "Save CSV file under ..." 按鈕并分配一個名稱和CSV文件的存儲位置：
    

   

7. 點擊 "Save" 確認。

• 性能
  • 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號,、語言擴展和新的數(shù)據(jù)類型
  • 背板總線速度大大加快,，CPU 的響應時間縮短
  • 功能強大的網(wǎng)絡連接：
    每個 CPU 均標配PROFINET IO IRT（2 端口交換機）標準接口。此外,，CPU 1517-3 PN/DP 的特點是具備一個 PROFINET 接口,，比如可用于網(wǎng)絡隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設備,，或作為 I-設備用于高速通信,。
• 集成技術
  • 通過標準化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅動器和具有 PROFIdrive 功能的驅動器
  • 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實現(xiàn)位置 的傳動,，凸輪/凸輪軌道和探頭 
  • 追蹤功能適用于所有 CPU 標簽,，既適用于實時診斷，也適用于偶發(fā)錯誤檢測,；還可通過 CPU的網(wǎng)頁服務器來調用
  • 全面的控制功能,，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動優(yōu)化控制參數(shù)實現(xiàn)優(yōu)控制質量
• 集成安全功能
  • 通過密碼進行知識保護,，防止未經許可證讀取和修改程序塊
  • 通過復制保護,，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時,，該程序塊才可運行。
  • 4-級 授權理念：
    與 HMI 設備的通信也會受到限制,。
  • 操作保護：
    控制器可以識別工程組態(tài)數(shù)據(jù)的更改和未授權傳輸,。
• 設計與操作
  • 顯示概覽信息：
    例如，站名稱,，工廠標識符,，位置名稱，診斷信息,，模塊信息,，顯示設置。
  • 顯示屏上的可能操作員控制選項：
    設置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址,、設置日期和時間,、選擇 CPU 的操作模式、復位 CPU 至默認設置,、禁用/啟用顯示器,、激活保護等級，確認消息,，備份和恢復項目,。
• 集成系統(tǒng)診斷
  • 系統(tǒng)診斷信息以純文本形式*顯示在顯示畫面中、TIA Portal 中,、人機界面設備上和 Web 瀏覽器中,，甚至可以顯示來自變頻器的消息。即使 CPU 處于停止狀態(tài),，也會更新消息,。
  • 集成在 CPU 的固件中，無須進行特殊組態(tài),。
• SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)西門子CPU1517-3PN/DP模塊