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西门子S7-1200编程与系统指南:新功能与技术详解
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更新于2024-07-16
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西门子S7-1200系统手册是一份详细的技术文档,旨在帮助用户理解和操作西门子S7-1200系列可编程控制器。该手册包含了丰富的内容,适合初学者和专业技术人员进行深入学习和实践。
首先,S7-1200是西门子针对工业自动化领域设计的一款高性能控制器,其新功能可能包括增强的处理能力和更高效的数据处理能力,如更快的运算速度、更多的输入输出接口,以及集成的物联网和网络功能。
在编程方面,STEP7编程软件是关键工具,它是西门子的高级编程环境,提供了图形化编程界面,用户可以创建控制程序、组织数据块和诊断工具,极大地简化了编程过程。系统支持基本指令集,如计时、比较、逻辑运算等,以及扩展指令,涵盖了更多复杂的控制逻辑和算法实现。
工艺指令部分可能介绍了特定于工业应用的专用指令,如温度控制、电机驱动等,帮助工程师快速解决实际生产中的问题。通信章节详述了S7-1200与其他设备的连接方式,如以太网、PROFINET、ModbusTCP等,以及如何利用Web服务器进行远程监控和管理。
此外,手册还讨论了TeleService通信模块,如通过SMTP发送电子邮件进行故障通知或维护信息,以及在线诊断工具,帮助用户实时检测设备状态和性能。技术规范部分则提供了详细的硬件规格、功耗信息以及设备兼容性列表,确保用户在选择和替换部件时有明确指导。
安全是手册的重点之一,手册中包含警告提示系统,按照危险等级从高到低,强调了遵守操作规程的重要性,确保人员安全和设备资产免受损害。版权信息和法律资讯也表明,所有内容受西门子公司的知识产权保护,并且用户在使用过程中需遵循相关规定。
西门子S7-1200系统手册是一份全面且实用的参考资料,涵盖了控制器的安装、配置、编程、通信以及安全操作等多个方面,是深入学习和使用S7-1200控制器不可或缺的指南。对于任何从事工业自动化工作的人来说,无论是初次接触还是持续进阶,这份手册都具有很高的价值。
目录
S7-1200 可编程控制器
16 系统手册, 06/2015, A5E02486685-AJ
11.2.8.7 TSEND_C 和 TRCV_C 指令 ......................................................................................... 727
11.2.8.8 早期 TSEND_C 和 TRCV_C 指令 ................................................................................. 741
11.2.8.9 TCON、TDISCON、TSEND 和 TRCV 指令 ................................................................ 749
11.2.8.10 早期 TCON、TDISCON、TSEND 和 TRCV 指令 ........................................................ 760
11.2.8.11 T_RESET(终止和重新建立现有连接)指令 ................................................................ 772
11.2.8.12 T_DIAG(检查连接状态和读取信息)指令 ................................................................... 774
11.2.8.13 TMAIL_C(通过 CPU 的以太网接口发送电子邮件)指令 ............................................ 779
11.2.8.14 UDP .............................................................................................................................. 790
11.2.8.15 TUSEND 和 TURCV ..................................................................................................... 791
11.2.8.16 T_CONFIG ................................................................................................................... 798
11.2.8.17 指令的公共参数 ............................................................................................................ 807
11.2.9 与编程设备通信 ............................................................................................................ 809
11.2.9.1 建立硬件通信连接 ......................................................................................................... 810
11.2.9.2 配置设备 ....................................................................................................................... 811
11.2.9.3 分配 Internet 协议 (IP) 地址 .......................................................................................... 811
11.2.9.4 测试 PROFINET 网络 ................................................................................................... 811
11.2.10 HMI 到 PLC 通信 .......................................................................................................... 812
11.2.10.1 组态两个设备之间的逻辑网络连接 ................................................................................ 813
11.2.11 PLC 到 PLC 通信 .......................................................................................................... 813
11.2.11.1 组态两个设备之间的逻辑网络连接 ................................................................................ 814
11.2.11.2 组态两台设备间的本地/伙伴连接路径 ........................................................................... 815
11.2.11.3 组态传送(发送)和接收参数 ....................................................................................... 815
11.2.12 配置 CPU 和 PROFINET IO 设备 ................................................................................. 818
11.2.12.1 添加 PROFINET IO 设备 .............................................................................................. 818
11.2.12.2 组态 CPU 和 PROFINET IO 设备之间的逻辑网络连接 ................................................. 819
11.2.12.3 分配 CPU 和设备名称 ................................................................................................... 819
11.2.12.4 分配 Internet 协议 (IP) 地址 .......................................................................................... 820
11.2.12.5 组态 IO 循环时间 .......................................................................................................... 820
11.2.13 组态 CPU 和 PROFINET 智能设备
...............................................................................
822
11.2.13.1 智能设备功能 ................................................................................................................ 822
11.2.13.2 智能设备的性能和优势 ................................................................................................. 823
11.2.13.3 智能设备的特性 ............................................................................................................ 824
11.2.13.4 上位 IO 系统与下位 IO 系统之间的数据交换 ................................................................ 826
11.2.13.5 组态智能设备 ................................................................................................................ 828
11.2.14 共享设备 ....................................................................................................................... 830
11.2.14.1 共享设备的功能 ............................................................................................................ 830
11.2.14.2 示例: 组态共享设备(GSD 组态) ............................................................................. 833
11.2.14.3 示例:将智能设备组态为共享设备 ................................................................................ 839
11.2.15 诊断 .............................................................................................................................. 849
11.2.16 分布式 I/O 指令............................................................................................................. 849
11.2.17 诊断指令 ....................................................................................................................... 849
11.2.18 分布式 I/O 的诊断事件 .................................................................................................. 849
11.3 PROFIBUS ................................................................................................................... 850
11.3.1 PROFIBUS CM 的通信服务 ......................................................................................... 852
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S7-1200 可编程控制器
系统手册, 06/2015, A5E02486685-AJ
17
11.3.2 PROFIBUS CM 用户手册参考资料 .............................................................................. 853
11.3.3 配置 DP 主站和从站设备 ............................................................................................. 853
11.3.3.1 添加 CM 1243-5(DP 主站)模块和 DP 从站 ............................................................. 853
11.3.3.2 组态两台 PROFIBUS 设备之间的逻辑网络连接 .......................................................... 854
11.3.3.3 给 CM 1243-5 模块和 DP 从站分配 PROFIBUS 地址 .................................................. 854
11.3.4 分布式 I/O 指令 ............................................................................................................ 856
11.3.5 诊断指令 ...................................................................................................................... 856
11.3.6 分布式的诊断事件 ........................................................................................................ 856
11.4 AS-i .............................................................................................................................. 857
11.4.1 组态 AS-i 主站和从站设备 ........................................................................................... 858
11.4.1.1 添加 AS-i 主站 CM 1243-2 和 AS-i 从站 ...................................................................... 858
11.4.1.2 组态两个 AS-i 设备之间的逻辑网络连接 ...................................................................... 859
11.4.1.3 组态 AS-i 主站 CM1243-2 的属性 ................................................................................ 860
11.4.1.4 为 AS-i 从站分配 AS-i 地址 .......................................................................................... 861
11.4.2 在用户程序和 AS-i 从站之间交换数据 .......................................................................... 864
11.4.2.1 STEP 7 基本组态 ......................................................................................................... 864
11.4.2.2 使用 STEP 7 组态从站 ................................................................................................. 865
11.4.3 分布式 I/O 指令 ............................................................................................................ 867
11.4.4 使用 AS-i 在线工具 ...................................................................................................... 868
11.5 S7 通信 ........................................................................................................................ 870
11.5.1 GET 和 PUT(从远程 CPU 读写)指令 ....................................................................... 870
11.5.2 创建 S7 连接 ................................................................................................................ 875
11.5.3 组态两台设备间的本地/伙伴连接路径 .......................................................................... 876
11.5.4 GET/PUT 连接参数分配 .............................................................................................. 876
11.5.4.1 连接参数 ...................................................................................................................... 877
11.5.4.2 组态 CPU 间的 S7 连接 ...............................................................................................
880
12 Web 服务器 .................................................................................................................................. 887
12.1 启用 Web 服务器 ......................................................................................................... 890
12.2 组态 Web 服务器用户 .................................................................................................. 892
12.3 通过 PC 访问 Web 页面 ............................................................................................... 894
12.4 通过移动设备访问 Web 页面 ....................................................................................... 895
12.5 通过 CP 模块访问 Web 页面 ....................................................................................... 896
12.6 标准 Web 页面 ............................................................................................................. 897
12.6.1 标准 Web 页面的布局 .................................................................................................. 897
12.6.2 登录和用户权限 ........................................................................................................... 899
12.6.3 简介 ............................................................................................................................. 903
12.6.4 Start ............................................................................................................................. 904
12.6.5 Identification ................................................................................................................ 905
12.6.6 Diagnostic Buffer ......................................................................................................... 906
12.6.7 模块信息 ...................................................................................................................... 907
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S7-1200 可编程控制器
18 系统手册, 06/2015, A5E02486685-AJ
12.6.8 Communication ............................................................................................................ 911
12.6.9 Variable Status ............................................................................................................. 912
12.6.10 文件浏览器 ................................................................................................................... 914
12.7 用户定义的 Web 页面 ................................................................................................... 918
12.7.1 创建 HTML 页面 ........................................................................................................... 919
12.7.2 S7-1200 Web 服务器支持的 AWP 命令 ........................................................................ 920
12.7.2.1 读取变量 ....................................................................................................................... 923
12.7.2.2 写入变量 ....................................................................................................................... 924
12.7.2.3 读取特殊变量 ................................................................................................................ 926
12.7.2.4 写入特殊变量 ................................................................................................................ 927
12.7.2.5 对变量引用使用别名 ..................................................................................................... 929
12.7.2.6 定义枚举类型 ................................................................................................................ 930
12.7.2.7 通过枚举类型引用 CPU 变量 ........................................................................................ 931
12.7.2.8 创建片段 ....................................................................................................................... 933
12.7.2.9 导入片段 ....................................................................................................................... 934
12.7.2.10 组合定义 ....................................................................................................................... 935
12.7.2.11 处理包含特殊字符的变量名称 ....................................................................................... 935
12.7.3 组态用户定义 Web 页面的使用..................................................................................... 938
12.7.4 针对用户定义 Web 页面编写 WWW 指令 ..................................................................... 939
12.7.5 将程序块下载到 CPU .................................................................................................... 941
12.7.6 访问用户定义的 Web 页面 ............................................................................................ 942
12.7.7 特定于用户定义 Web 页面的限制 ................................................................................. 942
12.7.8 用户定义 Web 页面示例 ............................................................................................... 944
12.7.8.1 用于监控风力发电机的 Web 页面 ................................................................................. 944
12.7.8.2 读取和显示控制器数据 ................................................................................................. 947
12.7.8.3 使用枚举类型 ................................................................................................................ 947
12.7.8.4 将用户输入写入控制器 ................................................................................................. 949
12.7.8.5 写入特殊变量 ................................................................................................................ 950
12.7.8.6 引用: 远程风力发电机监视 Web 页面的 HTML listing ................................................ 951
12.7.8.7 STEP 7 中示例 Web 页面的组态 .................................................................................. 956
12.7.9 创建多语言用户定义 Web 页面..................................................................................... 957
12.7.9.1 创建文件夹结构
............................................................................................................
957
12.7.9.2 设置语言切换 ................................................................................................................ 958
12.7.9.3 组态 STEP 7 以使用多语言页面结构 ............................................................................ 962
12.7.10 高级用户定义 Web 页面控制 ........................................................................................ 962
12.8 限制 .............................................................................................................................. 967
12.8.1 Internet 选项禁用 JavaScript 时的功能限制 .................................................................. 969
12.8.2 Internet 选项不允许使用 cookie 时的功能限制 ............................................................. 970
12.8.3 导入 Siemens 安全证书 ................................................................................................ 970
12.8.4 将 CSV 格式的数据日志导入非 USA/UK 版本的 Microsoft Excel 中 ............................. 972
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S7-1200 可编程控制器
系统手册, 06/2015, A5E02486685-AJ
19
13 通信处理器和 Modbus TCP ........................................................................................................... 973
13.1 使用串行通信接口 ........................................................................................................ 973
13.2 偏置和端接 RS485 网络连接器 .................................................................................... 975
13.3 点对点 (PtP) 通信 ........................................................................................................ 977
13.3.1 组态通信端口 ............................................................................................................... 978
13.3.1.1 管理流控制 .................................................................................................................. 981
13.3.2 组态传送(发送)和接收参数 ...................................................................................... 983
13.3.2.1 组态传送(发送)参数 ................................................................................................. 983
13.3.2.2 组态接收参数 ............................................................................................................... 984
13.3.3 点对点指令 .................................................................................................................. 993
13.3.3.1 点对点指令的公共参数 ................................................................................................. 993
13.3.3.2 Port_Config(动态组态通信参数)指令 ....................................................................... 996
13.3.3.3 Send_Config(动态组态串行传输参数)指令 ............................................................ 1000
13.3.3.4 Receive_Config(动态组态串行接收参数)指令 ....................................................... 1002
13.3.3.5 SEND_P2P(传输发送缓冲区数据)指令 ................................................................. 1008
13.3.3.6 Receive_P2P(启用接收消息)指令 ......................................................................... 1013
13.3.3.7 Receive_Reset(删除接收缓冲区)指令 ................................................................... 1016
13.3.3.8 Signal_Get(查询 RS-232 信号)指令 ...................................................................... 1017
13.3.3.9 Signal_Set(设置 RS-232 信号)指令 ....................................................................... 1018
13.3.3.10 Get_Features ............................................................................................................. 1020
13.3.3.11 Set_Features ............................................................................................................. 1021
13.3.4 设计 PtP 通信 ............................................................................................................ 1022
13.3.4.1 轮询架构 .................................................................................................................... 1023
13.3.5 示例: 点对点通信 ..................................................................................................... 1025
13.3.5.1 组态通信模块 ............................................................................................................. 1026
13.3.5.2 RS422 和 RS485 工作模式 ........................................................................................ 1029
13.3.5.3 编写 STEP 7 程序 ...................................................................................................... 1032
13.3.5.4 组态终端仿真器 ......................................................................................................... 1034
13.3.5.5 运行示例程序 ............................................................................................................. 1034
13.4 通用串行接口 (USS) 通信 .......................................................................................... 1035
13.4.1 选择 USS 指令的版本 ................................................................................................ 1038
13.4.2 使用 USS 协议的要求 ................................................................................................ 1039
13.4.3 USS 指令 ................................................................................................................... 1042
13.4.3.1 USS_Port_Scan(使用 USS 网络编辑通信)指令..................................................... 1042
13.4.3.2 USS_Drive_Control
(与驱动器交换数据)指令 .........................................................
1043
13.4.3.3 USS_Read_Param(从驱动器读取参数)指令 ......................................................... 1046
13.4.3.4 USS_Write_Param(更改驱动器中的参数)指令 ...................................................... 1048
13.4.4 USS 状态代码 ............................................................................................................ 1050
13.4.5 USS 常规驱动器设置要求 .......................................................................................... 1053
13.4.6 示例: USS 常规驱动器连接和设置 ........................................................................... 1053
13.5 Modbus 通信 ............................................................................................................. 1057
13.5.1 Modbus RTU 和 TCP 通信 Modbus TCP 指令 V13 概述 ........................................... 1057
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S7-1200 可编程控制器
20 系统手册, 06/2015, A5E02486685-AJ
13.5.2 Modbus TCP .............................................................................................................. 1060
13.5.2.1 概述 ............................................................................................................................ 1060
13.5.2.2 选择 Modbus TCP 指令的版本 ................................................................................... 1061
13.5.2.3 Modbus TCP 指令 ...................................................................................................... 1062
13.5.2.4 Modbus TCP 示例 ...................................................................................................... 1080
13.5.3 Modbus RTU .............................................................................................................. 1085
13.5.3.1 概述 ............................................................................................................................ 1085
13.5.3.2 选择 Modbus RTU 指令的版本 ................................................................................... 1087
13.5.3.3 Modbus RTU 指令 ...................................................................................................... 1088
13.5.3.4 Modbus RTU 示例 ...................................................................................................... 1109
13.6 早期 PtP 通信(仅限 CM/CB 1241) ......................................................................... 1112
13.6.1 早期点对点指令 .......................................................................................................... 1112
13.6.1.1 PORT_CFG(动态组态通信参数)指令 ..................................................................... 1112
13.6.1.2 SEND_CFG(动态组态串行传输参数)指令 .............................................................. 1114
13.6.1.3 RCV_CFG(动态组态串行接收参数)指令 ................................................................ 1116
13.6.1.4 SEND_PTP(传输发送缓冲区数据)指令 .................................................................. 1121
13.6.1.5 RCV_PTP(启用接收消息)指令 ............................................................................... 1124
13.6.1.6 RCV_RST(删除接收缓冲区)指令 ........................................................................... 1126
13.6.1.7 SGN_GET(查询 RS-232 信号)指令 ........................................................................ 1127
13.6.1.8 SGN_SET(设置 RS-232 信号)指令 ........................................................................ 1128
13.7 早期 USS 通信(仅 CM/CB 1241) ........................................................................... 1130
13.7.1 选择 USS 指令的版本 ................................................................................................. 1131
13.7.2 使用 USS 协议的要求 ................................................................................................. 1132
13.7.3 早期 USS 指令............................................................................................................ 1135
13.7.3.1 USS_PORT(使用 USS 网络编辑通信)指令 ............................................................ 1135
13.7.3.2 USS_DRV(与驱动器交换数据)指令 ........................................................................ 1136
13.7.3.3 USS_RPM(从驱动器读取参数)指令 ....................................................................... 1139
13.7.3.4 USS_WPM(更改驱动器中的参数)指令 ................................................................... 1141
13.7.4 旧 USS 状态码............................................................................................................ 1143
13.7.5 早期 USS 常规驱动器设置要求................................................................................... 1146
13.8 早期 Modbus TCP 通信 ................................
.............................................................. 1147
13.8.
1 概述 ............................................................................................................................ 1147
13.8.2 选择 Modbus TCP 指令的版本 ................................................................................... 1147
13.8.3 早期 Modbus TCP 指令 .............................................................................................. 1148
13.8.3.1 MB_CLIENT(作为 Modbus TCP 客户端使用 PROFINET 进行通信)指令 ............... 1148
13.8.3.2 MB_SERVER(作为 Modbus TCP 服务器通过 PROFINET 进行通信)指令 ............. 1156
13.8.4 早期 Modbus TCP 示例 .............................................................................................. 1163
13.8.4.1 示例: 早期 MB_SERVER 多个 TCP 连接 ................................................................. 1163
13.8.4.2 示例: 早期 MB_CLIENT 1: 通过公共 TCP 连接发送多个请求 ................................ 1164
13.8.4.3 示例: 早期 MB_CLIENT 2: 通过不同的 TCP 连接发送多个请求 ............................ 1165
13.8.4.4 示例: 早期 MB_CLIENT 3: 输出映像写入请求 ....................................................... 1166
13.8.4.5 示例: 早期 MB_CLIENT 4: 协调多个请求 .............................................................. 1167
13.9 早期 Modbus RTU 通信(仅 CM/CB 1241) .............................................................. 1168
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