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SIMATIC S7-1200可编程控制器系统手册
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更新于2024-07-23
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"S7-1200手册"
西门子的S7-1200系列是SIMATIC家族的一款可编程逻辑控制器(PLC),适用于各种自动化应用。这款控制器以其紧凑、高效和灵活的设计而著称,适用于中小型控制系统。手册详细介绍了S7-1200的相关知识,包括但不限于以下几个方面:
1. **产品概述**:S7-1200提供了先进的硬件和软件功能,支持自动化任务,如逻辑控制、运动控制、过程控制以及通信。它采用了模块化设计,可根据项目需求进行扩展。
2. **STEP7编程软件**:这是西门子的编程工具,用于编写和调试S7-1200的程序。用户可以使用Ladder Diagram(梯形图)、Structured Text(结构文本)和其他编程语言进行编程。
3. **安装**:手册详细阐述了如何正确安装和配置S7-1200硬件,包括控制器、电源模块、I/O模块等,并提供了安全操作指南。
4. **PLC概念**:这部分介绍了PLC的基本工作原理,如扫描周期、输入处理、程序执行和输出更新等。
5. **设备配置**:指导用户如何配置S7-1200的硬件网络,包括接线、模块设置和参数化。
6. **编程概念**:讲解了编程的基本原则,如指令集的使用、变量声明、程序结构和中断处理。
7. **基本指令**:列出了S7-1200支持的逻辑、算术、比较和位操作等基础指令,以及如何在编程中应用它们。
8. **扩展指令和工艺指令**:介绍了一些高级功能,如定时器、计数器以及针对特定应用(如PID控制)的指令。
9. **通信**:涵盖了S7-1200的通信能力,包括MPI、PROFINET、Ethernet/IP等协议,以及如何设置和使用这些通信接口。
10. **Web服务器**:S7-1200支持内置Web服务器,允许通过网页监控和诊断设备状态。
11. **通信处理器和ModbusTCP**:说明如何使用通信处理器进行不同协议间的通信,特别是ModbusTCP的集成和配置。
12. **远程服务通信(SMTP电子邮件)**:S7-1200能通过SMTP发送电子邮件进行远程报警和诊断报告。
13. **在线和诊断工具**:提供关于如何在线监视系统状态、诊断错误和解决问题的信息。
14. **SM12784x IO-Link主站**:详述了IO-Link技术,这是一种用于连接现场级设备的开放式通信标准。
15. **技术规范**:包含了详细的硬件规格,如功率消耗、环境条件、尺寸等,以及如何计算系统功率预算。
16. **订货号**和**更换指南**:提供了订购S7-1200组件的信息,以及如何从旧版本CPU升级到新版本。
手册还包含了安全注意事项,强调了遵循操作规程以确保人身安全和避免财产损失的重要性。每个警告等级都对应不同的潜在风险,提醒用户在操作时要特别警惕。
西门子的S7-1200手册是全面了解和有效利用该PLC系统的宝贵资源,对于工程师和维护人员来说,它是进行项目设计、调试和维护工作的必备参考资料。
目录
S7-1200 可编程控制器
16 系统手册, 03/2014, A5E02486685-AG
10.3.1 PROFIBUS CM 的通信服务 ................................................................................................ 616
10.3.2 PROFIBUS CM 用户手册参考资料 ..................................................................................... 617
10.3.3 配置 DP 主站和从站设备 .................................................................................................... 617
10.3.3.1 添加 CM 1243-5(DP 主站)模块和 DP 从站 .................................................................... 617
10.3.3.2 组态两台 PROFIBUS 设备之间的逻辑网络连接 ................................................................. 618
10.3.3.3 给 CM 1243-5 模块和 DP 从站分配 PROFIBUS 地址 ........................................................ 619
10.3.4 分布式 I/O 指令 ................................................................................................................... 620
10.3.5 诊断指令 .............................................................................................................................. 620
10.3.6 分布式的诊断事件 ............................................................................................................... 621
10.4 AS-i ..................................................................................................................................... 621
10.4.1 组态 AS-i 主站和从站设备 .................................................................................................. 622
10.4.1.1 添加 AS-i 主站 CM 1243-2 和 AS-i 从站 ............................................................................. 622
10.4.1.2 组态两个 AS-i 设备之间的逻辑网络连接............................................................................. 623
10.4.1.3 组态 AS-i 主站 CM1243-2 的属性 ....................................................................................... 623
10.4.1.4 为 AS-i 从站分配 AS-i 地址 ................................................................................................. 624
10.4.2 在用户程序和 AS-i 从站之间交换数据 ................................................................................ 626
10.4.2.1 STEP 7 基本组态 ................................................................................................................ 626
10.4.2.2 使用 STEP 7 组态从站 ........................................................................................................ 628
10.4.3 分布式 I/O 指令 ................................................................................................................... 630
10.4.4 使用 AS-i 在线工具 ............................................................................................................. 630
10.5 S7 通信 ............................................................................................................................... 632
10.5.1 GET 和 PUT(从远程 CPU 读写)指令 ............................................................................. 632
10.5.2 创建 S7 连接 ....................................................................................................................... 637
10.5.3 组态两台设备间的本地/伙伴连接路径 ................................................................................. 638
10.5.4 GET/PUT 连接参数分配 ..................................................................................................... 638
10.5.4.1 连接参数 ................................................................................................
.............................. 639
10.5.4.2 组态 CPU 间的 S7 连接 ...................................................................................................... 642
11 Web 服务器 .................................................................................................................................. 649
11.1 启用 Web 服务器 ................................................................................................................ 651
11.2 组态 Web 服务器用户 ......................................................................................................... 652
11.3 通过 PC 访问 Web 页面 ...................................................................................................... 654
11.4 通过移动设备访问 Web 页面 .............................................................................................. 656
11.5 标准 Web 页面 .................................................................................................................... 657
11.5.1 标准 Web 页面的布局 ......................................................................................................... 657
11.5.2 登录和用户权限 ................................................................................................................... 658
11.5.3 简介 ..................................................................................................................................... 661
11.5.4 Start .................................................................................................................................... 662
11.5.5 Identification ........................................................................................................................ 663
11.5.6 Diagnostic Buffer ................................................................................................................ 664
11.5.7 模块信息 .............................................................................................................................. 665
11.5.8 Communication ................................................................................................................... 668
目录
S7-1200 可编程控制器
系统手册, 03/2014, A5E02486685-AG
17
11.5.9 Variable Status.................................................................................................................... 669
11.5.10 文件浏览器 .......................................................................................................................... 671
11.6 用户定义的 Web 页面 ......................................................................................................... 673
11.6.1 创建 HTML 页面 .................................................................................................................. 674
11.6.2 S7-1200 Web 服务器支持的 AWP 命令 ............................................................................. 675
11.6.2.1 读取变量 .............................................................................................................................. 677
11.6.2.2 写入变量 .............................................................................................................................. 678
11.6.2.3 读取特殊变量 ...................................................................................................................... 680
11.6.2.4 写入特殊变量 ...................................................................................................................... 681
11.6.2.5 对变量引用使用别名 ........................................................................................................... 683
11.6.2.6 定义枚举类型 ...................................................................................................................... 684
11.6.2.7 通过枚举类型引用 CPU 变量 .............................................................................................. 684
11.6.2.8 创建片段 .............................................................................................................................. 686
11.6.2.9 导入片段 .............................................................................................................................. 687
11.6.2.10 组合定义 ......................................................................................................................... 688
11.6.2.11 处理包含特殊字符的变量名称 ........................................................................................ 688
11.6.3 组态用户定义 Web 页面的使用 ........................................................................................... 691
11.6.4 针对用户定义 Web 页面编写 WWW 指令 ........................................................................... 692
11.6.5 将程序块下载到 CPU .......................................................................................................... 694
11.6.6 访问用户定义的 Web 页面 .................................................................................................. 695
11.6.7 特定于用户定义 Web 页面的限制 ....................................................................................... 695
11.6.8 用户定义 Web 页面示例...................................................................................................... 696
11.6.8.1 用于监控风力发电机的 Web 页面 ....................................................................................... 696
11.6.8.2 读取和显示控制器数据 ........................................................................................................ 698
11.6.8.3 使用枚举类型 ...................................................................................................................... 699
11.6.8.4 将用户输入写入控制器 ........................................................................................................ 700
11.6.8.5 写入特殊变量 ...................................................................................................................... 701
11.6.8.6 引用: 远程风力发电机监视 Web 页面的 HTML listing ...................................................... 702
11.6.8.7 STEP 7 中示例 Web 页面的组态 ........................................................................................ 707
11.6.9 创建多语言用户定义 Web 页面 ........................................................................................... 708
11.6.9.1 创建文件夹结构 ................................................................................................................... 709
11.6.9.2 设置语言切换
...................................................................................................................... 709
11.6.9.3 组态 STEP 7 以使用多语言页面结构 .................................................................................. 712
11.6.10 高级用户定义 Web 页面控制 .............................................................................................. 712
11.7 限制 ..................................................................................................................................... 716
11.7.1 Internet 选项禁用 JavaScript 时的功能限制 ....................................................................... 717
11.7.2 Internet 选项不允许使用 cookie 时的功能限制 ................................................................... 718
11.7.3 导入 Siemens 安全证书 ...................................................................................................... 718
11.7.4 将 CSV 格式的数据日志导入非 USA/UK 版本的 Microsoft Excel 中 .................................. 720
12 通信处理器和 Modbus TCP ........................................................................................................... 721
12.1 使用串行通信接口 ............................................................................................................... 721
12.2 偏置和端接 RS485 网络连接器 ........................................................................................... 722
目录
S7-1200 可编程控制器
18 系统手册, 03/2014, A5E02486685-AG
12.3 点对点 (PtP) 通信 ................................................................................................................ 723
12.3.1 组态通信端口 ...................................................................................................................... 724
12.3.1.1 管理流控制 .......................................................................................................................... 726
12.3.2 组态传送(发送)和接收参数 ............................................................................................. 727
12.3.2.1 组态传送(发送)参数 ........................................................................................................ 728
12.3.2.2 组态接收参数 ...................................................................................................................... 729
12.3.3 点对点指令 .......................................................................................................................... 737
12.3.3.1 点对点指令的公共参数 ........................................................................................................ 737
12.3.3.2 PORT_CFG(动态组态通信参数)指令 ............................................................................. 739
12.3.3.3 SEND_CFG(动态组态串行传输参数)指令 ..................................................................... 741
12.3.3.4 RCV_CFG(动态组态串行接收参数)指令 ........................................................................ 743
12.3.3.5 SEND_PTP(传输发送缓冲区数据)指令 .......................................................................... 748
12.3.3.6 RCV_PTP(启用接收消息)指令 ....................................................................................... 752
12.3.3.7 RCV_RST(删除接收缓冲区)指令 ................................................................................... 753
12.3.3.8 SGN_GET(查询 RS-232 信号)指令 ............................................................................... 755
12.3.3.9 SGN_SET(设置 RS-232 信号)指令 ................................................................................ 756
12.3.4 设计 PtP 通信 ...................................................................................................................... 757
12.3.4.1 轮询架构 .............................................................................................................................. 759
12.3.5 示例: 点对点通信 .............................................................................................................. 761
12.3.5.1 组态通信模块 ...................................................................................................................... 762
12.3.5.2 RS422 和 RS485 工作模式 ................................................................................................. 765
12.3.5.3 编写 STEP 7 程序 ............................................................................................................... 768
12.3.5.4 组态终端仿真器 ................................................................................................................... 770
12.3.5.5 运行示例程序 ...................................................................................................................... 770
12.4 通用串行接口 (USS) 通信 ................................................................................................... 771
12.4.1 使用 USS 协议的要求 ......................................................................................................... 772
12.4.2 USS_PORT(通过 USS 网络编辑通信)指令 ................................................................... 774
12.4.3 USS_DRV(与驱动器交换数据)指令 ............................................................................... 776
12.4.4 USS_RPM(从驱动器读取参数)指令 ............................................................................... 779
12.4.5 USS_WPM(更改驱动器中的参数)指令 .......................................................................... 781
12.4.6 USS 状态代码 ..................................................................................................................... 782
12.4.7 常规驱动器设置信息
........................................................................................................... 785
12.5 Modbus 通信 ....................................................................................................................... 788
12.5.1 Modbus RTU 和 TCP 通信 Modbus TCP 指令 V13 概述 ................................................... 788
12.5.2 Modbus TCP ....................................................................................................................... 791
12.5.2.1 MB_CLIENT(作为 Modbus TCP 客户端通过 PROFINET 进行通信)指令 ..................... 791
12.5.2.2 MB_SERVER(作为 Modbus TCP 服务器通过 PROFINET 进行通信)指令 ................... 799
12.5.2.3 MB_SERVER 示例: 多个 TCP 连接 ................................................................................. 805
12.5.2.4 MB_CLIENT 示例 1: 通过公共 TCP 连接发送多个请求 ................................................... 806
12.5.2.5 MB_CLIENT 示例 2: 通过不同的 TCP 连接发送多个请求 ............................................... 807
12.5.2.6 MB_CLIENT 示例 3: 输出映像写入请求 ........................................................................... 809
12.5.2.7 MB_CLIENT 示例 4: 协调多个请求 .................................................................................. 809
12.5.3 Modbus RTU ....................................................................................................................... 810
目录
S7-1200 可编程控制器
系统手册, 03/2014, A5E02486685-AG
19
12.5.3.1 MB_COMM_LOAD(组态 Modbus RTU 的 PtP 模块上的端口)指令 ............................... 811
12.5.3.2 MB_MASTER(作为 Modbus 主站通过 PtP 端口进行通信)指令 .................................... 814
12.5.3.3 MB_SLAVE(作为 Modbus 从站通过 PtP 端口进行通信)指令 ........................................ 821
12.5.3.4 Modbus RTU 主站示例程序 ................................................................................................ 828
12.5.3.5 Modbus RTU 从站示例程序 ................................................................................................ 829
12.6 采用 CP 1242-7 的遥控和远程服务 .................................................................................... 830
12.6.1 连接到 GSM 网络 ................................................................................................................ 830
12.6.2 CP 1242-7 的应用 ............................................................................................................... 832
12.6.3 CP 的其它属性 .................................................................................................................... 833
12.6.4 附件 ..................................................................................................................................... 834
12.6.5 遥控组态示例 ...................................................................................................................... 835
13 远程服务通信(SMTP 电子邮件) ................................................................................................ 841
13.1 TM_Mail(发送电子邮件)指令 .......................................................................................... 841
14 在线和诊断工具 ............................................................................................................................. 849
14.1 状态 LED ............................................................................................................................. 849
14.2 转到在线并连接到 CPU ...................................................................................................... 852
14.3 在线为 PROFINET IO 设备分配名称 .................................................................................. 853
14.4 设置 IP 地址和日时钟 .......................................................................................................... 855
14.5 复位为出厂设置 ................................................................................................................... 855
14.6 更新固件 .............................................................................................................................. 856
14.7 在线 CPU 的 CPU 操作员面板 ............................................................................................ 857
14.8 监视循环时间和存储器使用情况 ......................................................................................... 858
14.9 显示 CPU 中的诊断事件 ..................................................................................................... 858
14.10 比较离线 CPU 与在线 CPU ................................................................................................ 860
14.11 监视和修改 CPU 中的值 ..................................................................................................... 860
14.11.1 转到在线模式监视 CPU 中的值 .......................................................................................... 861
14.11.2 显示程序编辑器中的状态 .................................................................................................... 862
14.11.3 捕获 DB 的在线值以重设起始值 ......................................................................................... 863
14.11.4 使用监视表格来监视和修改 CPU 中的值 ............................................................................ 864
14.11.4.1 监视或修改 PLC 变量时使用触发器 ............................................................................... 865
14.11.4.2 在 STOP 模式下启用输出 .............................................................................................. 866
14.11.5 CPU 中的强制值 ................................................................................................................. 867
14.11.5.1 使用强制表格 ................................................................................................................. 867
14.11.5.2 强制功能的操作 .............................................................................................................. 868
14.12 在 RUN 模式下下载 ............................................................................................................ 869
14.12.1 “在 RUN 模式下下载”的先决条件 ........................................................................................ 870
14.12.2 在 RUN 模式下更改程序 ..................................................................................................... 871
目录
S7-1200 可编程控制器
20 系统手册, 03/2014, A5E02486685-AG
14.12.3 下载所选块 .......................................................................................................................... 872
14.12.4 其它块中存在编译错误时下载选定的单个块 ....................................................................... 873
14.12.5 在 RUN 模式下修改和下载现有块 ...................................................................................... 874
14.12.6 下载失败时的系统响应 ........................................................................................................ 877
14.12.7 在 RUN 模式下下载的考虑事项 .......................................................................................... 878
14.13 根据触发条件跟踪并记录 CPU 数据 ................................................................................... 879
15 SM 1278 4xIO-Link 主站 ............................................................................................................... 881
15.1 SM 1278 4xIO-Link 主站概述 ............................................................................................. 881
15.1.1 概述 ..................................................................................................................................... 881
15.1.2 IO-Link 和 STEP 7 程序 ...................................................................................................... 881
15.1.3 属性 ..................................................................................................................................... 882
15.1.4 功能 ..................................................................................................................................... 883
15.1.5 更换 SM 4xIO-Link 信号模块 .............................................................................................. 883
15.1.6 将模块复位为出厂设置 ........................................................................................................ 884
15.2 连接 ..................................................................................................................................... 885
15.2.1 针脚分配 .............................................................................................................................. 885
15.2.2 方框图 ................................................................................................................................. 886
15.3 参数/地址空间 ..................................................................................................................... 887
15.3.1 组态 ..................................................................................................................................... 887
15.3.2 参数 ..................................................................................................................................... 887
15.3.3 地址空间 .............................................................................................................................. 888
15.3.4 参数数据记录 ...................................................................................................................... 888
15.4 中断、错误和系统报警 ........................................................................................................ 891
15.4.1 状态和错误指示灯 ............................................................................................................... 891
15.4.2 诊断报警 .............................................................................................................................. 893
A 技术规范 ....................................................................................................................................... 895
A.1 常规技术规范 ...................................................................................................................... 895
A.2 CPU 1211C ......................................................................................................................... 903
A.2.1 常规规范和特性 ................................................................................................................... 903
A.2.2 CPU 1211C 支持的定时器、计数器和代码块 ..................................................................... 905
A.2.3 数字量输入和输出 ............................................................................................................... 908
A.2.4 模拟量输入 .......................................................................................................................... 910
A.2.4.1 CPU 内置模拟量输入的阶跃响应 ........................................................................................ 911
A.2.4.2 CPU 内置模拟端口的采样时间 ........................................................................................... 911
A.2.4.3 模拟量输入的电压测量范围 (CPU) ..................................................................................... 911
A.2.5 CPU 1211 接线图 ............................................................................................................... 912
A.3 CPU 1212C ......................................................................................................................... 916
A.3.1 常规规范和特性 ................................................................................................................... 916
A.3.2 CPU 1212C 支持的定时器、计数器和代码块 ..................................................................... 918
A.3.3 数字量输入和输出 ............................................................................................................... 921
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