WinCC Dat
-
用于開發 S7-1500 軟件控制器的可動態加載的函數庫:
-
借助于 C/C++ 編程語言實現函數庫。
-
在 Windows 中或在軟件控制器的實時運行環境中執行庫函數。
-
從 PLC 程序直接調用函數。
-
供貨范圍內包括實時庫函數的開發環境:
-
使用 MS Visual Studio 開發 Windows 庫函數。
-
自動創建用于調用庫函數的函數塊。
-
通過導入將函數塊簡便集成在 STEP 7 中。
-
無需專門的語言知識,即可在控制器中方便地使用庫函數。
SIMATIC ODK 1500S 可為開發 Windows 以及 S7-1500 軟件控制器的實時庫函數提供支持。典型應用包括:
-
Windows 庫應用程序
-
與數據庫接口
-
與 Office 應用程序等 Windows 程序通信
-
連接到與應用相關的可視化軟件
-
實現特定領域的協議轉換器,如 PV02、IEC 61850 等
-
訪問 Windows 文件系統,例如,用特定文件格式進行訪問
-
實時庫應用程序
-
將現有 C/C++ 算法集成到控制任務中。
-
實現閉環控制器或算法
通過 SIMATIC ODK 1500S 可以開發可動態加載的函數庫,這些函數庫可直接從 S7-1500 軟控制器用戶程序來調用?杉虞d的庫既可在 Windows (DLL) 生成,也可在軟控制器(SO – 共享對象)的實時環境中生成。
生成可加載的庫
可通過 Microsoft Visual C++ for Windows 庫應用程序以及用于實時函數庫的 Eclipse 來生成可加載的函數庫。通過借助于預定義的模板創建項目,用戶可以立即開始定義和實現其函數。
生成函數庫后,函數塊即可供使用,它們可直接集成到 STEP7 中,并用于從控制程序加載和執行函數。
函數庫本身可在生成之后作為 DLL(Windows 庫)或 SO 文件(共享對象 – 實時庫)的形式提供。實時庫將由軟控制器 Web 器加載到軟控制器的裝載存儲器中,這樣,它們也可獨立于 Windows 進行加載和執行。
對于 Windows 庫,整個功能范圍可以用于 Windows DLL。開發是使用 Visual Studio 完成的;支持以下版本:
-
Visual Studio 2010
-
Visual Studio 2013
-
Visual Studio Express 2013
ODK 1500S 的供貨范圍內包括開發實時庫所需的集成開發環境 Eclipse。
測試函數庫
測試函數庫
可以使用 Visual Studio 來全面調試 Windows 庫。由于在 Windows 下異步執行函數,即使使用單步處理或斷點,軟控制器的實時特性也不會被削弱。
功能強大的跟蹤功能可用于實時庫,因為單步處理或斷點在實時條件下不可行。盡管如此,為了驗證使用單步處理或斷點時的代碼,可以在開發 PC 上的測試環境中調用實時庫的函數并進行測試。
西門子已經為基于 PC 的自動化開發了豐富的相關硬件和軟件組件。
重點:可通過 SIMATIC WinAC 實現基于 SIMATIC PC 的控制,而 SIMATIC WinAC 是一種開放、靈活和可靠的控制器,可用于實現基于 PC 的自動化解決方案。
在 PC 上的單一平臺上,可以執行所有自動化任務,如開環/閉環控制、HMI 和運動控制。除了典型的 PLC 任務之外,無論在哪必須處理 PC 應用程序,基于 PC 的自動化都是您的。
SIMATIC 基于 PC 的控制
-
擴展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
-
當數據處理,通訊,可視化,工藝和控制必須在單個 PC 上實現以節省空間和提高性能時
型號
-
SIMATIC WinAC 軟件 PLC
用于需要高靈活性和集成能力的任務
-
SIMATIC WinAC ODK
可實現工藝任務 PC 解決方案與 PLC 靈活高性能地結合。
特性:
-
在安裝有 Windows XP Professional SP2 的標準 PC 上運行。
-
編碼和 SIMATIC S7 兼容
使用 SIMATIC 工業軟件編程,創建的程序還可用于 SIMATIC S7。
-
使用與辦公應用集成的標準接口
-
用于解決方案指定的工藝硬件和軟件集成的開放式接口
CPU 317-2 DP 具有大容量程序存儲器.它可用于集中式I/O結構,也適用于分布式自動化結構。例如,可在生產線上作為一個中央控制器使用,或作為機床控制器使用。
它可以佳地使用SIMATIC工程工具,例如:
另外,CPU 為采用軟件來實現一些簡單的工藝任務提供了一個理想的平臺,例如:
-
簡單的運動控制
-
使用 STEP 7 塊或運行軟件“標準/模塊化PID控制” 來實現閉環控制任務的解決方案
通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以實現擴展過程診斷。
CPU 317-2 DP 安裝有:
-
微處理器;
處理器處理每條二進制指令執行時間約為 25 ns,每條浮點數運行指令約為 160ns。CPU 317-2 DP 具有極高的字指令、雙字指令和 32 位定點數指令處理速度。
-
1 MB 工作存儲器(相當于約 340 K 指令);
與程序組件執行相關的大容量工作存儲器為用戶程序提供了充分的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡(大為 8 MB)也允許將可以項目(包括符號和注釋)保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數據歸檔和配方管理。
-
靈活的擴展能力;
多達 32 個模塊,(4排結構)
-
MPI/DP 組合接口;
個 MPI/DP 集成接口多可以同時建立與 S7-300/400 或編程設備、PC、OP 的 32 條連接。在這些連接中,始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。通過MPI和“全局數據通訊”可以對32個CPU進行簡單組網。
該接口可以從 MPI 接口重新設置為 DP 接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行。
-
PROFIBUS DP 接口:
CPU 317-2 DP 第2個內置接口是一個純粹的 PROFIBUS DP 接口,可用作 DP 主站或 DP 從站?梢越M建一個高速的、易于處理的分布式自動化結構。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程)。在該接口上,PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行.
全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數賦值能力的范圍。
限制:兩個接口不能同時作為從站來運行。
CPU 319-3 PN/DP是快速的S7-300 CPU,具有大容量程序存儲器.除了用于集中式I/O外,還可用于分布式自動化結構中。例如,用于生產線上的集中控制器或具有高速處理的機床控制器。
其程序框架特別適用于使用SIMATIC工程工具,例如:
-
用SCL編程
-
用 S7-GRAPH 進行順序控制編程
因此,該CPU特別適用于通過軟件實現的技術功能任務,例如:
-
用Easy Motion Control實現運動控制
-
用STEP 7塊或標準/模塊化PID控制實時軟件解決閉環控制任務
通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 加強過程診斷能力。
通過CPU內置的通訊設備,無需其它組件即可實現網絡自動化解決方案.
CPU 319-3 PN/DP 裝配有:
-
通過附加的ERTEC 400 ASIC實現多處理器系統,滿足PROFINET通訊
-
極高的處理性能和通訊性能
-
2 MB RAM(可存儲約 680 K 條指令);
通過擴展RAM執行用戶程序,可以顯著提高用戶程序的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡(大為 8 MB)也允許將可以項目(包括符號和注釋)保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數據歸檔和配方管理。
-
靈活的擴展能力;
多達 32 個模塊,(4排結構)
-
MPI/DP 組合接口;
第1個內置 DP 接口可以多同時建立 32 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中,始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
MPI 可以通過“全局數據通訊”與多32個CPU組建簡單的網絡。
該接口可從MPI接口重新設置為DP接口。
PROFIBUS DP 接口:
全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數賦值能力的范圍。
-
DP 接口;
第2個內置 DP 接口可以多同時建立 32 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中,始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
DP接口可作為DP主站或DP從站使用。在該接口上,PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行.全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數賦值能力的范圍。
-
以太網接口;
CPU 319-3 PN/DP 的第 3 個集成接口是一個基于以太網 TCP/IP 的 PROFINET 接口,帶有雙端口交換機。它支持下列協議:
-
S7通訊用于在SIMATIC控制器間進行數據通訊
-
PG/OP 通訊,用于通過 STEP 7 進行編程、調試和診斷
-
與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊
-
在PROFINET上實現開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通訊
-
SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設備進行通訊
西門子PLC高速計數器的控制字和狀態字介紹
. 控制字節
定義了計數器和工作模式之后,還要設置高速計數器的有關控制字節。每個高速計數器均有一個控制字節,它決定了計數器的計數允許或禁用,方向控制(僅限模式0、1和2)或對所有其他模式的初始化計數方向,裝入當前值和預置值?刂谱止澝總控制位的說明如表7所示。
2. 狀態字節
每個高速計數器都有一個狀態字節,狀態位表示當前計數方向以及當前值是否大于或等于預置值。每個高速計數器狀態字節的狀態位如表8所示。狀態字節的0-4位不用。監控高速計數器狀態的目的是使外部事件產生中斷,以完成重要的操作。
表7 HSC的控制字節
|
HSC0
|
HSC1
|
HSC2
|
HSC3
|
HSC4
|
HSC5
|
說明
|
|
SM37.0
|
SM47.0
|
SM57.0
|
|
SM147.0
|
|
復位有效電平控制:
0=復位信號高電平有效;1=低電平有效
|
|
|
SM47.1
|
SM57.1
|
|
|
|
起動有效電平控制:
0=起動信號高電平有效;1=低電平有效
|
|
SM37.2.
|
SM47.2
|
SM57.2
|
|
SM147.2
|
|
正交計數器計數速率選擇:
0=4×計數速率;1=1×計數速率
|
|
SM37.3
|
SM47.3
|
SM57.3
|
SM137.3
|
SM147.3
|
SM157.3
|
計數方向控制位:
0 = 減計數1 = 加計數
|
|
SM37.4
|
SM47.4
|
SM57.4
|
SM137.4
|
SM147.4
|
SM157.4
|
向HSC寫入計數方向:
0 = 無更新1 = 更新計數方向
|
|
SM37.5
|
SM47.5
|
SM57.5
|
SM137.5
|
SM147.5
|
SM157.5
|
向HSC寫入新預置值:
0 = 無更新1 = 更新預置值
|
|
SM37.6
|
SM47.6
|
SM57.6
|
SM137.6
|
SM147.6
|
SM157.6
|
向HSC寫入新當前值:
0 = 無更新1 = 更新當前值
|
|
SM37.7
|
SM47.7
|
SM57.7
|
SM137.7
|
SM147.7
|
SM157.7
|
HSC允許:
0 = 禁用HSC 1 = 啟用HSC
|
表8 高速計數器狀態字節的狀態位
|
HSC0
|
HSC1
|
HSC2
|
HSC3
|
HSC4
|
HSC5
|
說明
|
|
SM36.5
|
SM46.5
|
SM56.5
|
SM136.5
|
SM146.5
|
SM156.5
|
當前計數方向狀態位:
0 = 減計數;1 = 加計數
|
|
SM36.6
|
SM46.6
|
SM56.6
|
SM136.6
|
SM146.6
|
SM156.6
|
當前值等于預設值狀態位:
0 = 不相等;1 = 等于
|
|
SM36.7
|
SM46.7
|
SM56.7
|
SM136.7
|
SM146.7
|
SM156.7
|
當前值大于預設值狀態位:
0 = 小于或等于;1 = 大于
|
-
軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上執行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
-
針對使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務進行了。
-
也可在 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC 上使用
S7-1500 軟控制器 CPU 1507S 執行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統中運行。CPU 1507S 針對使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務進行了。另外,CPU 1507S 還支持 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC。
CPU 1507S 軟控制器具有以下組件:
-
獨立于 Windows 的控制內核:
-
通過實時 Hypervisor 技術并行運行控制和 Windows
-
可在控制運行時重啟 Windows
-
不依賴于 Windows 而訪問大容量存儲器(CFast、固態硬盤、硬盤),以便獨立存儲組態和數據
-
屏幕應用程序具有以下功能:
-
顯示概覽信息,如集成接口的 IP 地址、站名稱、設備名稱、位置標識符等。
-
顯示診斷信息
-
模塊信息顯示
-
顯示可由用戶定義的徽標
-
顯示顯示屏設置
-
設置 IP 地址
-
設置日期和時間
-
選擇運行模式
-
將 CPU 復位為出廠設置
-
禁用/啟用顯示
-
啟用保護級別。
-
通過 PC 的以太網和 PROFIBUS 接口進行 IO 通信的集成驅動程序
-
通過 Windows 接口進行通信的集成驅動程序
-
與 WinCC RT Advanced 的 PC 內部通信
-
與 Windows 應用程序的 PC 內部通信
S7-1500 標準 CPU (CPU 1507S) 執行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 PC 上的 Windows 系統中運行。這樣,PC 就能用于控制機器設備。
-
使用 TIA Portal 中的 STEP 7 工程組態工具進行組態和編程(V13 SP1 及更高版本):
-
根據標準 IEC 61131-3 進行編程
-
支持的編程語言:
-
SCL (IL)
-
LAD
-
FBD
-
STL
-
GRAPH7 (SFC)
-
基于虛擬化技術的創新實時系統;
借助于集成式 S7-1500 軟控制器的實時系統,可并行、獨立運行 Windows:
-
大實時和確定性屬性
-
獨立于 Windows 運行 –可在控制器正在運行時重啟 Windows
-
獨立于 Windows 快速重啟控制
-
高速程序執行,帶幾個優先級控制的執行層級(循環,時間控制,PROFINET 或 PROFIBUS 等時同步,過程和診斷報警事件驅動)
-
保存保持性數據;
即使在電源出現故障時,軟控制器也能確保設備數據安全:
-
在 PC 硬盤上存儲保持性數據(需要 UPS)
-
電壓下降時可將保持性數據保存在 CPU 的 NVRAM
-
通信
軟控制器使用 PC 的接口進行 PROFINET 和 PROFIBUS 通信:
-
獨立于 Windows,使用 PROFINET 或 PROFIBUS 來運行分布式 I/O。根據所使用的接口硬件,可提供以下功能:
PROFINET IO RT、PROFIenergy、PROFIBUS DP 主站、介質冗余、I 設備、等時同步模式
-
通過 PC 的 Windows 接口與 Windows 應用程序通信(SIMATIC 通信、開放式用戶通信)或與外部設備通信
-
集成 web 器;
所有 S7-1500 自動化系統的 CPU 都支持通過 Web 器掃描 CPU。CPU Web 器提供以下診斷選項:
-
通過 LED 指示燈顯示 CPU 狀況和當前運行狀態
-
讀出診斷緩沖區條目
-
查詢模塊狀態
-
查詢當前消息
-
拓撲 / PROFINET 設備的狀態信息
-
將用戶數據傳送到 CPU 并進行管理
-
用戶可編程的 Web 頁面,支持具體機器功能的維護和調試
-
跟蹤功能
S7-1500 自動化系統的所有 CPU 都支持跟蹤功能。支持記錄每個循環的模擬和數字變量,將使用 STEP 7 以曲線表示。這對于運動控制或閉環控制應用來說尤其有用。
-
集成工藝功能:
-
S7-1500 運動控制;
PLCopen 塊用于通過 PROFINET IO IRT 接口來編程運動控制功能。
此功能支持轉速軸、定位軸和外部傳感器
-
集成控制功能;
通用 PID 或三級控制器(帶有集成功能)和集成溫度控制器。
-
集成系統診斷:
自動生成系統診斷,并通過編程器/PC、HMI 設備、Web 器或集成式顯示屏加以顯示。當 CPU 處于 STOP 模式時,也可以系統診斷功能。
-
集成安全功能:
-
專有技術保護;
為算法提供可靠保護,防止未許可證的訪問和修改。
-
訪問保護;
擴展訪問保護功能提供全面保護,防止未經授權的組態更改。各種授權級別可用于向不同的用戶組分配不同的權限。
-
完整性保護;
系統可以防止傳輸到 CPU 的數據受到未授權的操縱。CPU 可安全檢測并能防止修改工程數據或第三方傳送。
-
用于具有中等程序規模需求的應用
-
對二進制和浮點數運算具有較高的處理能力
CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)
CPU 314 用于對處理能力和響應速度有很高要求的場合。通過其工作存儲器,該CPU也適用于中等規模的應用。
CPU 314 安裝有:
-
微處理器;
處理器對每條二進制指令的處理時間大約為 60 ns,每個浮點預算的時間為 0.59 μs。
-
擴展存儲器;
與執行相關的程序段的 128 KB 高速 RAM(相當于約 42 K 指令)可以為用戶程序提供足夠的空間;
SIMATIC 微型存儲卡(大 8 MB)作為程序的裝載存儲器,還允許將項目(包括符號和注釋)存儲在 CPU 中。
-
靈活的擴展能力;
多達 32 個模塊,(4排結構)
-
MPI多點接口;
集成的 MPI 接口多可以同時建立與 S7-300/400 或編程設備、PC、OP 的 12 條連接。在這些連接中,始終為編程器和 OP 分別預留一個連接。通過“全局數據通訊”,MPI可以用來建立多16個CPU組成的簡單網絡。
-
具有中、大容量的程序存儲器和數據結構,如果需要,可以供 SIMATIC 組態工具使用
-
對二進制和浮點數運算具有較高的處理能力
-
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
-
PROFIBUS DP 主站/從站接口
-
用于大量的 I/O 擴展
-
用于建立分布式 I/O 結構
-
在PROFIBUS上實現等時同步模式
CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)
CPU 315-2 DP 是一個帶有大中型程序存儲器和 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU。除了集中式 I/O 結構外,它還可用于分布式自動化結構。
它在 SIMATIC S7-300 中經常被用作標準 PROFIBUS DP 主站。 該 CPU 也被用作分布式智能設備(DP從站)。
它已經依照量化框架作了,以便使用 SIMATIC 工程工具,如:
另外,CPU 為采用軟件來實現一些簡單的工藝任務提供了一個理想的平臺,例如:
-
簡單的運動控制
-
使用 STEP 7 塊或運行軟件“標準/模塊化PID控制” 來實現閉環控制任務的解決方案
通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以實現擴展過程診斷。
CPU 315-2 DP 安裝有:
-
微處理器;
處理器對每條二進制指令的處理時間大約為 50 ns,每個浮點預算的時間為 0.45 μs。
-
256 KB 工作存儲器(相當于大約 85 K 條指令);
與執行程序段相關的大容量工作存儲器可以為用戶程序提供足夠的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡(大為 8 MB)也允許將可以項目(包括符號和注釋)保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數據歸檔和配方管理。
-
靈活的擴展能力;
多達 32 個模塊,(4排結構)
-
MPI多點接口;
集成的 MPI 接口多可以同時建立與 S7-300/400 或編程設備、PC、OP 的 16 條連接。在這些連接中,始終為編程器和 OP 分別預留一個連接。通過“全局數據通訊”,MPI可以用來建立多16個CPU組成的簡單網絡。
-
PROFIBUS DP 接口:
帶有 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU 315-2 DP 可以用來建立高速、易用的分布式自動化系統。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程).
全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。它提高了 DP V1 標準從站的診斷和參數化能力。
S7-200PLC中斷指令介紹
中斷指令有4條,包括開、關中斷指令,中斷連接、分離指令。指令格式如表1所示。
1. 開、關中斷指令
開中斷(ENI)指令全局性允許所有中斷事件。關中斷(DISI)指令全局性禁止所有中斷事件,中斷事件的每次出現均被排隊等候,直至使用全局開中斷指令重新啟用中斷。
PLC轉換到RUN(運行)模式時,中斷開始時被禁用,可以通過執行開中斷指令,允許所有中斷事件。執行關中斷指令會禁止處理中斷,但是現用中斷事件將繼續排隊等候。
2. 中斷連接、分離指令
中斷連接指令(ATCH)指令將中斷事件(EVNT)與中斷程序號碼(INT)相連接,并啟用中斷事件。
分離中斷(DTCH)指令取消某中斷事件(EVNT)與所有中斷程序之間的連接,并禁用該中斷事件。
注意:一個中斷事件只能連接一個中斷程序,但多個中斷事件可以調用一個中斷程序。
表1 中斷指令格式
|
LAD
|
|
|
|
|
|
STL
|
ENI
|
DISI
|
ATCH INT,EVNT
|
DTCH EVNT
|
|
操作數及數據類型
|
無
|
無
|
INT:常量 0-127
EVNT:常量,CPU 224: 0-23; 27-33
INT/EVNT數據類型:字節
|
EVNT:常量, CPU 224: 0-23; 27-33
數據類型:字節
|
Monitor 中文版 V6.2
器和客戶機組件
|