西门子S7-1200系统手册：详解安装、编程与通信

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西门子+S7-1200系统手册是一份详尽的技术文档，专为了解和操作西门子SIMATIC S7-1200可编程控制器的用户设计。这份手册包含了产品的重要信息，从产品概述到详细的技术规格，旨在帮助用户充分利用该控制器进行自动化控制。 1. **产品概述**：手册首先介绍了S7-1200控制器的基本特性，包括其设计目标和应用场景，让读者对其功能有全面的了解。 2. **新功能**：章节详细列出了V4.411/2019版本的新特性和改进，可能包括增强的处理能力、新的编程工具或接口等，有助于用户掌握最新的技术发展。 3. **STEP 7编程软件**：作为核心部分，此章节讲解了如何使用STEP 7编程软件进行程序设计，包括基本指令集和扩展指令，以及工艺指令的运用，这对于程序员来说至关重要。 4. **安装与配置**：涵盖了硬件安装、网络连接、设备配置等步骤，确保用户能够顺利将控制器集成到生产环境中。 5. **PLC概念**：这部分深入浅出地解释了PLC（可编程逻辑控制器）的基础知识，帮助初学者理解控制器的工作原理和作用。 6. **通信**：强调了控制器与其他设备（如传感器、执行器和上位机）之间的通信方式，包括Web服务器、Modbus TCP和TeleService通信，确保系统集成的高效性。 7. **在线和诊断工具**：提供了远程监控和故障诊断的工具，方便用户实时管理设备状态和解决问题。 8. **技术规范**：详细列出设备的电气、机械和环境要求，确保用户按照规格正确操作和维护。 9. **计算功率预算**：指导用户评估所需硬件资源，合理规划系统成本。 10. **订购与兼容性**：提供了订购信息，同时关注设备更换和备件的兼容性，以解决日常维护问题。 11. **法律资讯与安全提示**：强调遵守法律和使用安全，通过不同的警告提示等级，强调了操作过程中的人身安全和财产保护。 12. **专业资格要求**：强调操作S7-1200需由合格的专业人员进行，强调了安全操作规程和相关培训的重要性。 13. **责任免除**：虽然进行了内容一致性检查，但可能存在的误差需用户自行承担，提醒用户在使用过程中严格按照官方指南操作。这份系统手册是西门子S7-1200用户的必备参考资料，无论你是初次接触该控制器还是资深工程师，都能从中获取关键信息，提高工作效率和设备安全性。

10.2.4.2 PID_温度错误位参数..................................................................................................... 622

10.2.4.3 PID_温度警告参数 ........................................................................................................ 624

10.2.5 组态 PID_Compact 和 PID_3Step 控制器..................................................................... 625

10.2.6 组态 PID_Temp 控制器................................................................................................. 628

10.2.7 调试 PID_Compact 和 PID_3Step 控制器..................................................................... 643

10.2.8 调试 PID_Temp 控制器................................................................................................. 645

10.3 运动控制 ....................................................................................................................... 657

10.3.1 “定相”(Phasing)

............................................................................................................ 664

10.3.2 组态脉冲发生器 ............................................................................................................ 667

10.3.3 开环运动控制 ................................................................................................................ 668

10.3.3.1 组态轴........................................................................................................................... 668

10.3.3.2 调试 .............................................................................................................................. 672

10.3.4 闭环运动控制 ................................................................................................................ 678

10.3.4.1 组态轴........................................................................................................................... 678

10.3.4.2 ServoOB....................................................................................................................... 684

10.3.4.3 速度控制操作 ................................................................................................................ 686

10.3.4.4 消息帧 4 支持................................................................................................................ 688

10.3.4.5 仿真轴........................................................................................................................... 693

10.3.4.6 数据调整 ....................................................................................................................... 695

10.3.4.7 使用 TM 脉冲模块进行的轴控制 ................................................................................... 706

10.3.5 组态 TO_CommandTable_PTO.................................................................................... 710

10.3.6 S7-1200 的运动控制的操作 .......................................................................................... 714

10.3.6.1 用于运动控制的 CPU 输出............................................................................................ 714

10.3.6.2 用于运动控制的硬件和软件限位开关 ............................................................................ 716

10.3.6.3 回原点........................................................................................................................... 726

10.3.6.4 冲击限制 ....................................................................................................................... 732

10.3.7 运动控制指令 ................................................................................................................ 732

10.3.7.1 MC 指令概述................................................................................................................. 732

10.3.7.2 MC_Power（释放/阻止轴）.......................................................................................... 734

10.3.7.3 MC_Reset（确认错误） ............................................................................................... 737

10.3.7.4 MC_Home（使轴归位） ............................................................................................... 738

10.3.7.5 MC_Halt（暂停轴）...................................................................................................... 741

10.3.7.6 MC_MoveAbsolute（以绝对方式定位轴） ................................................................... 743

10.3.7.7 MC_MoveRelative（以相对方式定位轴） .................................................................... 746

10.3.7.8 MC_MoveVelocity（以预定义速度移动轴） ................................................................. 748

10.3.7.9 MC_MoveJog（在点动模式下移动轴） ........................................................................ 751

10.3.7.10 MC_CommandTable（按运动顺序运行轴命令） ......................................................... 753

10.3.7.11 MC_ChangeDynamic（更改轴的动态设置）................................................................ 756

10.3.7.12 MC_WriteParam（写入工艺对象的参数）.................................................................... 758

10.3.7.13 MC_ReadParam 指令（读取工艺对象的参数） ........................................................... 760

10.3.8 监视激活的命令 ............................................................................................................ 762

10.3.8.1 监视具有输出参数“Done”的 MC 指令 ........................................................................... 762

10.3.8.2 监控 MC_Velocity ......................................................................................................... 766

10.3.8.3 监控 MC_MoveJog ....................................................................................................... 770

S7-1200 可编程控制器

16 系统手册, V4.4 11/2019, A5E02486685-AN

10.3.9 运动控制的 ErrorID 和 ErrorInfo

................................................................................... 773

11 通信.................................................................................................................................................. 805

11.1 异步通信连接 ................................................................................................................ 807

11.2 PROFINET ................................................................................................................... 810

11.2.1 创建网络连接 ................................................................................................................ 811

11.2.2 组态本地/伙伴连接路径................................................................................................. 812

11.2.3 分配 Internet 协议 (IP) 地址 .......................................................................................... 815

11.2.3.1 为编程设备和网络设备分配 IP 地址.............................................................................. 815

11.2.3.2 检查编程设备的 IP 地址................................................................................................ 816

11.2.3.3 在线给 CPU 分配 IP 地址 ............................................................................................. 817

11.2.3.4 为项目中的 CPU 组态 IP 地址 ...................................................................................... 818

11.2.4 测试 PROFINET 网络 ................................................................................................... 822

11.2.5 查找 CPU 上的以太网 (MAC) 地址 ............................................................................... 823

11.2.6 组态网络时间协议 (NTP) 同步 ...................................................................................... 825

11.2.7 PROFINET 设备启动时间、命名和地址分配 ................................................................ 827

11.2.8 开放式用户通信 ............................................................................................................ 828

11.2.8.1 协议 .............................................................................................................................. 828

11.2.8.2 TCP 和 ISO on TCP ..................................................................................................... 829

11.2.8.3 通信服务和使用的端口号 .............................................................................................. 830

11.2.8.4 特殊模式 ....................................................................................................................... 831

11.2.8.5 开放式用户通信指令的连接 ID...................................................................................... 831

11.2.8.6 PROFINET 连接的参数 ................................................................................................ 833

11.2.8.7 组态 DNS...................................................................................................................... 841

11.2.8.8 TSEND_C 和 TRCV_C 指令 ......................................................................................... 841

11.2.8.9 早期 TSEND_C 和 TRCV_C 指令................................................................................. 854

11.2.8.10 TCON、TDISCON、TSEND 和 TRCV 指令 ................................................................ 861

11.2.8.11 早期 TCON、TDISCON、TSEND 和 TRCV 指令 ........................................................ 873

11.2.8.12 T_RESET（终止和重新建立现有连接）指令................................................................ 883

11.2.8.13 T_DIAG（检查连接状态和读取信息）指令................................................................... 885

11.2.8.14 TMAIL_C（通过 CPU 的以太网接口发送电子邮件）指令 ............................................ 889

11.2.8.15 UDP.............................................................................................................................. 913

11.2.8.16 TUSEND 和 TURCV..................................................................................................... 914

11.2.8.17 T_CONFIG.................................................................................................................... 919

11.2.8.18 指令的公共参数 ............................................................................................................ 932

11.2.9 与编程设备通信 ............................................................................................................ 933

11.2.9.1 建立硬件通信连接......................................................................................................... 934

11.2.9.2 配置设备 ....................................................................................................................... 934

11.2.9.3 分配 Internet 协议 (IP) 地址 .......................................................................................... 935

11.2.9.4 测试 PROFINET 网络 ................................................................................................... 935

11.2.10 HMI 到 PLC 通信 .......................................................................................................... 936

11.2.10.1 组态两个设备之间的逻辑网络连接................................................................................ 937

11.2.11 PLC 到 PLC 通信.......................................................................................................... 937

11.2.11.1 组态两个设备之间的逻辑网络连接................................................................................ 938

S7-1200 可编程控制器

系统手册, V4.4 11/2019, A5E02486685-AN 17

11.2.11.2 组态两台设备间的本地/伙伴连接路径 ........................................................................... 939

11.2.11.3 组态传送（发送）和接收参数....................................................................................... 939

11.2.12 配置 CPU 和 PROFINET IO 设备 ................................................................................. 942

11.2.12.1 添加 PROFINET IO 设备 .............................................................................................. 942

11.2.12.2 分配 CPU 和设备名称................................................................................................... 943

11.2.12.3 分配 Internet 协议 (IP) 地址 .......................................................................................... 943

11.2.12.4 组态 IO 循环时间 .......................................................................................................... 944

11.2.13 组态 CPU 和 PROFINET 智能设备............................................................................... 945

11.2.13.1 智能设备功能 ................................................................................................................ 945

11.2.13.2 智能设备的性能和优势.................................................................................................. 946

11.2.13.3 智能设备的特性 ............................................................................................................ 947

11.2.13.4 上位 IO 系统与下位 IO 系统之间的数据交换 ................................................................ 950

11.2.13.5 组态智能设备 ................................................................................................................ 953

11.2.14 共享设备 ....................................................................................................................... 955

11.2.14.1 共享设备的功能 ............................................................................................................ 955

11.2.14.2 示例：组态共享设备（GSD 组态） ............................................................................. 958

11.2.14.3 示例：将智能设备组态为共享设备................................................................................ 963

11.2.15 介质冗余协议 (MRP)

..................................................................................................... 972

11.2.15.1 环形拓扑的介质冗余 ..................................................................................................... 972

11.2.15.2 使用介质冗余协议 (MRP) ............................................................................................. 974

11.2.15.3 组态介质冗余 ................................................................................................................ 977

11.2.16 S7 路由 ......................................................................................................................... 981

11.2.16.1 CPU 和 CP 接口之间的 S7 路由................................................................................... 981

11.2.16.2 两个 CP 接口之间的 S7 路由........................................................................................ 982

11.2.17 禁用 SNMP................................................................................................................... 982

11.2.17.1 禁用 SNMP................................................................................................................... 983

11.2.18 诊断 .............................................................................................................................. 985

11.2.19 分布式 I/O 指令............................................................................................................. 985

11.2.20 诊断指令 ....................................................................................................................... 985

11.2.21 分布式 I/O 的诊断事件 .................................................................................................. 985

11.3 PROFIBUS ................................................................................................................... 986

11.3.1 PROFIBUS CM 的通信服务.......................................................................................... 987

11.3.2 PROFIBUS CM 用户手册参考资料............................................................................... 988

11.3.3 配置 DP 主站和从站设备 .............................................................................................. 989

11.3.3.1 添加 CM 1243-5（DP 主站）模块和 DP 从站 .............................................................. 989

11.3.3.2 组态两台 PROFIBUS 设备之间的逻辑网络连接 ........................................................... 989

11.3.3.3 给 CM 1243-5 模块和 DP 从站分配 PROFIBUS 地址 .................................................. 990

11.3.4 分布式 I/O 指令............................................................................................................. 991

11.3.5 诊断指令 ....................................................................................................................... 991

11.3.6 分布式的诊断事件......................................................................................................... 992

11.4 AS-i............................................................................................................................... 992

11.4.1 组态 AS-i 主站和从站设备 ............................................................................................ 993

11.4.1.1 添加 AS-i 主站 CM 1243-2 和 AS-i 从站 ....................................................................... 993

11.4.1.2 组态两个 AS-i 设备之间的逻辑网络连接....................................................................... 994

S7-1200 可编程控制器

18 系统手册, V4.4 11/2019, A5E02486685-AN

11.4.1.3 组态 AS-i 主站 CM1243-2 的属性................................................................................. 994

11.4.1.4 为 AS-i 从站分配 AS-i 地址........................................................................................... 995

11.4.2 在用户程序和 AS-i 从站之间交换数据 .......................................................................... 997

11.4.2.1 STEP 7 基本组态.......................................................................................................... 997

11.4.2.2 使用 STEP 7 组态从站.................................................................................................. 999

11.4.3 分布式 I/O 指令........................................................................................................... 1001

11.4.4 使用 AS-i 在线工具 ..................................................................................................... 1001

11.5 S7 通信 ....................................................................................................................... 1003

11.5.1 GET 和 PUT（从远程 CPU 读取和写入）.................................................................. 1003

11.5.2 创建 S7 连接............................................................................................................... 1007

11.5.3 组态两台设备间的本地/伙伴连接路径 ......................................................................... 1008

11.5.4 GET/PUT 连接参数分配

............................................................................................ 1008

11.5.4.1 连接参数 ..................................................................................................................... 1009

11.5.4.2 组态 CPU 间的 S7 连接 .............................................................................................. 1012

11.6 无法通过 IP 地址访问 CPU 时的做法 ......................................................................... 1017

11.7 OPC UA 服务器 .......................................................................................................... 1018

11.7.1 OPC UA 服务器组态................................................................................................... 1018

11.7.1.1 激活 OPC UA 服务器.................................................................................................. 1019

11.7.1.2 OPC UA 服务器的设置 ............................................................................................... 1019

11.7.2 OPC UA 服务器安全................................................................................................... 1019

11.7.2.1 支持的安全策略 .......................................................................................................... 1020

11.7.2.2 受信客户端.................................................................................................................. 1020

11.7.2.3 用户认证 ..................................................................................................................... 1020

11.7.3 OPC UA 服务器接口................................................................................................... 1021

11.7.3.1 支持的数据类型 .......................................................................................................... 1021

11.7.3.2 PLC 表示 .................................................................................................................... 1022

11.7.3.3 可下载的服务器接口 ................................................................................................... 1023

12 Web 服务器.................................................................................................................................... 1025

12.1 启用 Web 服务器 ........................................................................................................ 1028

12.2 组态 Web 服务器用户 ................................................................................................. 1029

12.3 通过 PC 访问 Web 页面.............................................................................................. 1030

12.4 通过移动设备访问 Web 页面 ...................................................................................... 1032

12.5 通过 CP 模块访问 Web 页面 ...................................................................................... 1033

12.6 下载和安装安全证书 ................................................................................................... 1034

12.7 标准 Web 页面............................................................................................................ 1036

12.7.1 标准 Web 页面的布局 ................................................................................................. 1036

12.7.2 基本页面 ..................................................................................................................... 1037

12.7.3 登录和用户权限 .......................................................................................................... 1037

12.7.4 简介 ............................................................................................................................ 1041

12.7.5 Start............................................................................................................................ 1041

S7-1200 可编程控制器

系统手册, V4.4 11/2019, A5E02486685-AN 19

12.7.6 诊断 ............................................................................................................................ 1042

12.7.7 Diagnostic Buffer ........................................................................................................ 1045

12.7.8 模块信息 ..................................................................................................................... 1045

12.7.9 Communication........................................................................................................... 1049

12.7.10 变量状态 ..................................................................................................................... 1052

12.7.11 监控表......................................................................................................................... 1054

12.7.12 在线备份 ..................................................................................................................... 1056

12.7.13 数据日志页面 .............................................................................................................. 1058

12.7.14 用户文件 ..................................................................................................................... 1061

12.7.15 数据日志 UserFiles API

.............................................................................................. 1065

12.7.16 文件浏览器.................................................................................................................. 1065

12.8 用户定义的 Web 页面 ................................................................................................. 1066

12.8.1 创建 HTML 页面 ......................................................................................................... 1067

12.8.2 S7-1200 Web 服务器支持的 AWP 命令...................................................................... 1068

12.8.2.1 读取变量 ..................................................................................................................... 1070

12.8.2.2 写入变量 ..................................................................................................................... 1071

12.8.2.3 读取特殊变量 .............................................................................................................. 1073

12.8.2.4 写入特殊变量 .............................................................................................................. 1075

12.8.2.5 对变量引用使用别名 ................................................................................................... 1076

12.8.2.6 定义枚举类型 .............................................................................................................. 1077

12.8.2.7 通过枚举类型引用 CPU 变量 ...................................................................................... 1078

12.8.2.8 创建片段 ..................................................................................................................... 1079

12.8.2.9 导入片段 ..................................................................................................................... 1080

12.8.2.10 组合定义 ..................................................................................................................... 1081

12.8.2.11 处理包含特殊字符的变量名称..................................................................................... 1081

12.8.3 组态用户定义 Web 页面的使用................................................................................... 1083

12.8.4 组态入口页.................................................................................................................. 1085

12.8.5 针对用户定义 Web 页面编写 WWW 指令................................................................... 1085

12.8.6 将程序块下载到 CPU.................................................................................................. 1087

12.8.7 访问用户定义的 Web 页面.......................................................................................... 1088

12.8.8 特定于用户定义 Web 页面的限制 ............................................................................... 1088

12.8.9 用户定义 Web 页面示例 ............................................................................................. 1090

12.8.9.1 用于监控风力发电机的 Web 页面 ............................................................................... 1090

12.8.9.2 读取和显示控制器数据................................................................................................ 1092

12.8.9.3 使用枚举类型 .............................................................................................................. 1093

12.8.9.4 将用户输入写入控制器................................................................................................ 1094

12.8.9.5 写入特殊变量 ............................................................................................................. 1095

12.8.9.6 引用：远程风力发电机监视 Web 页面的 HTML listing .............................................. 1095

12.8.9.7 STEP 7 中示例 Web 页面的组态 ................................................................................ 1099

12.8.10 创建多语言用户定义 Web 页面................................................................................... 1100

12.8.10.1 创建文件夹结构 .......................................................................................................... 1101

12.8.10.2 设置语言切换 .............................................................................................................. 1101

12.8.10.3 组态 STEP 7 以使用多语言页面结构 .......................................................................... 1103

12.8.11 高级用户定义 Web 页面控制 ...................................................................................... 1104

S7-1200 可编程控制器

20 系统手册, V4.4 11/2019, A5E02486685-AN

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