1.硬件 s7-1200 常问问题 通过 s7-1200 集成以太网接口多能建立多少个通信连接?
答:15个,分别是: 3 个用于 hmi,1 个用于编程设备, 8 个用于用户程序中的以太网指令, 3 个用于s7连接(s7-1200只能做server)。
2.串口模块支持那些通信协议?
答:支持点到点基于字符的串口通信(ascii),uss 协议(rs 485),modbus rtu 协议(主/从)。
3.s7-1200 多支持几个运动轴的控制?
答:2 个。由于目前 cpu 提供多 2 个 pto 输出。
4.s7-1200 在扩展模块上有何限制?
答:由 cpu 类型决定,多可扩展 8 个信号模块(cpu1211c 不能扩展,cpu1212c 可扩展 2 个,cpu1214c 可扩展 8 个)和 3 个通信模块,另外可在 cpu 上插入 1 个信号板。
5.mp277/377 面板是否可以与 s7-1200 连接?
答:可以。可以在 wincc flexible 2008 sp1 中使用 simatic s7 300/400 的驱动建立与 s7- 1200 的连接,但是该功能没有经过系统测试,功能上并没有保证。在 wincc flexible 2008 的 sp2 有可能增加相应的驱动。在通信上也有一些功能限制,它不支持:符号的 db 块;数据类型 s5time 和 date_and_time,还有一些 simatic s7-1200 新的数据类型;通信的循环模式;s7 诊断消息。使用 wincc flexible 2008 sp1 中建立通信连接时,如图 1 所示在通信驱动中选择“simatic s7 300/400”,在接口中选择“以太网”,访问点应为“s7online”, 将 plc 扩展插槽设为“1”,去除“循环操作”的选项。
图 1 设置通信连接
s7-1200 如何计算外部电源
答:首先确定cpu可为组态提供多少电流,每个 cpu 都提供了 5 vdc 和 24 vdc 电源: 连接了扩展模块时,cpu 会为这些扩展模块提供 5 vdc 电源。 如果扩展模块的 5vdc 功率要求超出 cpu 提供的,则必须拆下一些扩展模块直到其电流消耗在要求的范围内。
每个 cpu 都有一个 24 vdc 传感器电源,该电源可以为本地输入点或扩展模块上的
继电器线圈提供 24 vdc。 如果 24 vdc 的电流消耗要求超出 cpu 的输出,则可以增加外部 24 vdc 电源为扩展模块供应 24 vdc。
警告:将外部 24 vdc 电源与 dc 传感器电源并联会导致这两个电源之间有冲突,因为每个电源都试图建立自己的输出电压电平。该冲突可能使其中一个电源或两个电源的寿命缩短或立即出现故障,从而导致 plc系统的运行不确定。 运行不确定可能导致死亡、人员重伤和/或财产损失。cpu 上的 dc 传感器电源和任何外部电源应分别给不同位置供电。 允许将多个公共端连接到一个位置。
plc 系统中的一些 24 v 电源输入端口是互连的,并且通过一个公共逻辑电路连接多个 m 端子。 在指定为非隔离时,cpu 的 24 vdc 电源输入、sm 继电器线圈电源输入以及非隔离模拟电源输入即是一些互连电路。 所有非隔离的 m 端子必须连接到同一个外部参考电位。
警告:将非隔离的 m 端子连接到不同参考电位将导致意外的电流,该电流可能导致 plc 和连接设备损坏或运行不确定。这种损坏或不确定运行可能导致死亡、人员重伤和/或财产损失。务必确保 plc 系统中的所有非隔离 m 端子都连接到同一个参考电位。
为了更清晰了解这个问题,下面举了个例子: 一个 cpu 1214c ac/dc/继电器型、3 个sm 1223 8 dc 输入/8 继电器输出和1个sm 1221 8 dc 输入。该实例一共有 46 点输入和 34 点输出。这里需要说明的是cpu 已分配驱动内部继电器线圈所需的功率,计算中无需包括内部继电器线圈的功率要求。
cpu 功率预算
5 vdc
24 vdc
cpu 1214c ac/dc/继电器
1600 ma
400 ma
减
系统要求
5 vdc
24 vdc
cpu 1214c,14 点输入
-
14 * 4 ma = 56 ma
3 个 sm 1223,5 v 电源
3 * 145 ma = 435 ma
1 个 sm 1221,5 v 电源
1 * 105 ma = 105 ma
3 个 sm 1223,各 8 点输入
3 * 8 * 4 ma = 96 ma
3 个 sm 1223,各 8 个继电
器线圈
3 * 8 * 11 ma = 264 ma
1 个 sm 1221,8 点输入
8 * 4 ma = 32 ma
总要求
540 ma
448 ma
等于
电流差额
5 vdc
24 vdc
总电流差额
1060 ma
-48 ma
表 1 使用电流计算
在本例中的 cpu 为 sm 提供了足够的 5 vdc 电流,但没有通过传感器电源为所有输入和扩展继电器线圈提供足够的 24 vdc 电流。 i/o 需要 448 ma 而 cpu 只提供 400
ma。 该安装额外需要一个至少为 48 ma 的 24 vdc 电源以运行所有包括的 24 vdc 输入和输出。
s7-1200 有几种运行模式?
答:有三种,分别是:stop 模式、startup 模式和 run 模式。在 stop 模式下,cpu 不执行任何程序,而用户可以下载项目;
在 startup 模式下,执行一次启动 ob(如果存在)。 在 run 模式的启动阶段, 不处理任何中断事件;
在 run 模式下,重复执行扫描周期。 中断事件可能会在程序循环阶段的任何点发生并进行处理。处于 run 模式下时,无法下载任何项目。
s7-1200 支持那些上电模式?
答: 支持三种上电模式,分别为:stop 模式,暖启动后转到 run 模式,暖启动后转到断电前的模式。
如图2可在项目视图中选择相应的plc设备,在设备配置下的cpu属性“startup”中进行选取。
图 2 选择上电模式
在暖启动时,所有非保持性系统及用户数据都将被初始化,保留保持性用户数据。
cpu 有哪些存储区?
答:有三个存储区,分别为:
装载存储区(load memory):用于非易失性地存储用户程序、数据和组态。 项目被下载到 cpu 后,首先存储在装载存储区中。 该存储区位于存储卡(如存在)或 cpu 中。 该非易失性存储区能够在断电后继续保持。 存储卡支持的存储空间比 cpu 内置的存储空间更 大。
工作存储区(work memory):属于易失性存储器,用于在执行用户程序时存储用户项目的某些内容。 cpu会将一些项目内容从装载存储器复制到工作存储器中。 该易失性存储区将在断电后丢失,而在恢复供电时由 cpu 恢复。
保持性存储区(retentive memory) :用于在断电时存储所选用户存储单元的值。 发生掉电时,cpu 留出了足够的缓冲时间来保存几个有限的指定单元的值。 这些保持性值随后在上电时进行恢复。
那么如何显示当前项目的存储器使用情况,可以右键单击相应 cpu(或其中的某个块),然后从菜单中选择“资源”(resources) 。
图 3 项目使用存储器情况
如果要显示当前 cpu 的存储器使用情况,可以双击“在线和诊断”(online and diagnostics), 展开“诊断”(diagnostics),然后选择“存储器”(memory)。
图 4 cpu 使用存储器情况
s7-1200 支持那些数据类型? 答:见下表:
数据类型
大 小
(bits)
范围
常量输入实例
bool
1
0到1
true,false,0,1
byte
8
16#00 到 16#ff
16#12, 16#ab
word
16
16#0000 to 16#ffff
16#abcd, 16#0001
dword
32
16#00000000 到16#ffffffff
16#02468ace
char
8
16#00 到 16#ff
'a', 't', '@'
sint
8
-128 to 127
123, -123
int
16
-32,768 to 32,767
123, -123
dint
32
-2,147,483,648 到2,147,483,647
123, -123
usint
8
0 到 255
123
uint
16
0 到 65,535
123
udint
32
0 到 4,294,967,295
123
real
32
+/-1.18 x 10 -38 到 +/-3.40 x 10 38
123.456, -3.4, -1.2e+12, 3.4e-
3
lreal
64
+/-2.2250738585072020 ×10−308
到 +/-1.7976931348623157 ×10308
12345.123456789.
-1.2e+40
time
32
t#-24d_20h_31m_23s_648ms 到
t#24d_20h_31m_23s_647ms 存储为
-2,147,483,648`ms 到
+2,147,483,647ms
t#5m_30s 5#-2d
t#1d_2h_15m_30x_45ms
string
可变的
0 到 254 字节字符
'abc'
dtl
12个字节
小值:
dtl#1970-01-01-00:00:00.0
大值:
dtl#2554-12-31-23:59:59.999 999
999
dtl#2008-12-16- 20:30:20.250
表 2 数据类型
有几种存储卡可供 cpu 使用,有何作用?
答:有两种,分别为: 2mb 6es7 954-8lb00-0aa0 和 24mb 6es7 954-8lf00-0aa0。
注意:cpu 仅支持预格式化的 simatic 存储卡。如果使用 windows 格式化程序对
simatic 存储卡重新进行格式化,cpu 将无法使用该存储卡。在将程序复制到格式化的存储卡之前,请删除存储卡中以前保存的所有程序。
存储卡可作为传送卡或程序卡使用,24mb存储卡还用于升级cpu的固件。
传送卡:可以将卡中的程序复制到 cpu 的内部装载存储器,而无需使用 step 7 basic。 插入传送卡后,cpu 首先擦除内部装载存储器中的用户程序和所有强制值,然后将程序从传送卡复制到内部装载存储器。 传送过程完成后,必须取出传送卡。在密码丢失或忘记密码
时 ,可使用空传送卡访问受密码保护的 cpu。 插入空传送卡会删除 cpu 内部装载存储器中受密码保护的程序。 随后可以将新的程序下载到 cpu 中。
程序卡:可用作 cpu 的外部装载存储器。 在 cpu 中插入程序卡将擦除 cpu 内部装载存储器的所有内容(用户程序和所有强制值)。 cpu 然后执行外部装载存储器(程序卡)中的程序。 如果将数据下载到插有程序卡的 cpu,将仅更新外部装载存储器(程序卡)。
simatic mc
s7-1200 plc装
载区是否有程序
结果
卡类型
是否有程序
simatic mc
装载存储区
未定义
否
是
plc中的项目
空的
程序卡
是
否
mc卡中的项目
空的
是
mc卡中的项目
空的
传输卡
是
---
mc卡中的项目
---
mc卡中的项目
表 3 存储卡应用
如何使用存储卡升级 cpu 固件?
答:注意:如果使用 windows 格式化程序对 simatic 存储卡重新进行格式化,cpu 将无法使用该存储卡。
软件 step 7 basic v10.5 常问问题
软件安装对操作系统有何要求?
答:windows xp (home sp3, professional sp3),windows vista (home premium sp1, business sp1, ultimate sp1)。
如何对 s7-1200 进行工厂复位?
答:首先要求 cpu 中无存储卡,step 7 basic 与 cpu 建立了在线连接。接着可按照以下步骤操作:
在项目视图(project view) 中项目树( project tree) 下打开在线访问(online access); 点击 pc 与 cpu 连接的网卡;
双击更新可访问的设备(update accessible devices);在相应的 cpu 上右击鼠标,选择在线和诊断(online & diagnose);
打开 cpu 的在线和诊断的视图;
在“功能”文件夹中选择“复位到工厂设置”组;
如果想保持设备的 ip 地址,选择“保持 ip 地址”的选择框; 如果想删除 ip 地址,选择“删除 ip 地址”;
点击“复位”按钮;
在提示对话框点击“ok”确认。
在检查窗口中的信息列表中显示相应的消息,如果为“the module is reset to its factory settings.”则表示已完成 cpu 工厂复位工作。
如何对 s7-1200 设置 ip 地址?
答:我们可以使用两种方法对 cpu 分配 ip 地址:
方法一:使用“在线和诊断”访问的方式对 cpu 进行 ip 设置
在portal view可以通过 online & diagnostics 的accessible devices操作,进入项目树下的在线访问(online access)下,右击所选设备的“online & diagnostics”编辑器(见图5)。在
“online and diagnostics”编辑器中有“assign ip address”的选项,检查mac地址,确认后设置ip地址及子网掩码,点击“assign ip address”。
图 5 online access 编辑器
图 6 online & diagnostics 编辑器
设置完成后,可在检查窗口中察看信息(info)表格下的消息,通过该消息可确认设置 ip
是否成功(见图 7)。
图 7 检查窗口
这种方法适合用于新的cpu 或经过“恢复出厂设置”的cpu。方法二:通过下载硬件配置的方式
在硬件配置中,对 profinet 接口的以太网网地址进行设置。
完成组态后,可进行设备下载,如果是次下载的情况,将进入“extended download to device ”对话框。勾选显示所有连接设备(show all accessible devices)选项。
图 8 试图建立与设备连接选择相应设备,点击“load”进入下载界面。
图 9 与设备建立了连接设备在下载前需要对硬件配置进行编译。
图 10 配置编译
图 11 编译成功
编译成功之后,点击 load 进行下载。
图 12 下载完成
下载完成以后,可重新启动cpu。这样就完成了对cpu的硬件配置下载,同时cpu被设置成新的ip地址。在没有路由器的情况下,tcp/ip 通讯要求通讯双方的ip 地址在一个子网
内。为了不必在下载不同的cpu 而频繁修改编程设备的ip 地址,step7 basic 在这方面作了一些改进。如果在下载过程中,软件发现目标设备和编程器不在一个子网内,软件会自动为编程器添加一个临时的ip 地址,而这个临时的ip 地址和目标设备是在同一个子网内的,这样就可以在不用修改编程器ip 地址的情况下对非同一ip 子网的设备进行下载。
如何对 s7-1200 变量进行强制?
答:s7-1200 只能强制外设i/o,而不强制过程映象区。必须使用watch table进行变量强制。操作步骤如下:
建立watch table,例如 force variable;
输入需要强制的外设i/o,例如:%i0.1:p,%q0.1:p;
由于监视表默认的工具栏是显示所有修改的列(show all modify ,点击 显示强制列(show force columns) ;
图 12 建立 watch table
点击持续监视(monitor all) ,进入在线状态;
图 13 进入监视在线状态
点击开始强制(start forcing) ,系统会弹出对话框。
图 14 提示对话框
点击yes,便可以对外设i/o进行强制了,强制成功有图标显示 。
图 15 已强制外设显示
注意:当cpu 中有强制变量时是不能对cpu 下载硬件的,系统会提示modifying test functions are active. thus downloading the hardware configuration is denied?。
要了解哪些变量被强制,可以在watch table 里使用显示所有强制值工具 (show all forced value from this cpu)显示已强制的变量。
如何上载 s7-1200 硬件基本配置和程序? 答:可按以下步骤操作:
在 portal view 视图 start 任务中创建一个新项目,进入 first steps 界面;
选择配置一个设备(configure a device);
选择添加新设备(add new device);
选择 simatic plc 下的未指定的 cpu 1200 6es7 2xx-xxxx-xxxx;
进入project view 视图中项目树下plc设备中的设备视图( device view ),在“or detect the configuration of the connected device.”中点击 detect ;
图 16 设备视图
选择相应的 plc,点击 load 便可以上载基本硬件配置了;
图 17 检测所有连接的硬件
如果编程设备/pc 与 plc 不在一个网段上,会弹出分配 ip 地址询问对话框,选择
yes ,软件会为编程设备/pc 分配一个临时 ip 地址 ,如 192.168.0.241;
图 18 软件为编程设备/pc 分配 ip 地址
在项目树下,右击 plc 设备,选择离线/在线比较(compare offline/online);
图 19 选择离线/在线编辑器
在比较编辑器中,在操作(action)列下,点击蓝和橙点 直至其为 从设备将对象上载到编程设备/pc(upload from device)为止;
图 20 离线/在线编辑器
点击同步在线和离 按钮,进行上载预览窗口,在操作(action) 选择继续
(continue)并点击 upload from device 上载程序;
图 21 上载浏览窗口
所有设备上载完成以后,将在设备和程序右侧会有一个绿色圆点,这代表上载成功。
图 22 在线与离线设备比较
系统和时钟存储器可以提供哪些功能?
答:可以分别为系统存储器和时钟存储器分配一个非保留的m存储器的字节,使能这些存储器的功能。
系统存储器具有以下功能:
图 23 系统和时钟存储器
首次扫描( first cycle)位在启动 ob 完成后的次扫描期间设置为 1。 (执行完次扫描后,“首次扫描”位将设置为 0。);
诊断图形已更改( diagnostic graph changed )位在 cpu 记录了诊断事件后的一个扫描周期内设置为 1。 在首次执行程序循环 ob 结束后,cpu 才会设置诊断图形已更改位。 在启动 ob 执行期间或首次程序循环 ob 执行期间,用户程序都无法检测到是否出现了诊断更改;
“始终启用”位始终设置为 1;
“始终禁用”位始终设置为 0。
被组态为时钟存储器的字节中的每一位都可生成方波脉冲。 时钟存储器字节提供了 8 种不同的频率:
10 hz 时钟
5 hz 时钟
2.5 hz 时钟
2 hz 时钟
1.25 hz 时钟
1 hz 时钟
0.625 hz 时钟
0.5 hz 时钟
cpu 是在从 stop 模式切换到 startup 模式时初始化这些字节,并且,在 startup
和 run 模式期间,时钟存储器的位随 cpu 时钟同步变化。
如何对 cpu 设置保护?
答:cpu 提供了 3 个安全等级:
不保护 允许完全访问,没有密码保护;
写保护 限制修改(写入)cpu以及更改cpu模式(run/stop),允许cpu 的只访
问、hmi 访问以及 plc 到 plc 通信。
读/写保护 限制读取 cpu 中的数据、修改(写入)cpu以及更改 cpu 以及更改
cpu模式(run/stop)。允许 hmi 访问和所有形式的 plc 到 plc 通信。
可以按以下步骤对cpu设置保护:
在设备配置(device configuration) 中,选择 cpu;
在检查窗口中,选择属性(properties)选项卡;
选择保护(protection) 属性设置保护等级和输入密码。
图 24 设置 cpu 保护
密码区分大小写,每个等级都允许在访问某些功能时不使用密码。 cpu 的默认状态是没有任何限制,也没有密码保护。要限制 cpu 的访问,可以对 cpu 的属性进行组态并输入密码。通过网络输入密码并不会使 cpu 的密码保护受到威胁。受密码保护的 cpu 每次只允许一个用户不受限制地进行访问。密码保护不适用于用户程序指令的执行,包括通信功能。输入正确的密码便可访问所有功能。plc 到 plc 通信(使用代码块中的通信指令)不受 cpu 中安全等级的限制。 hmi 功能同样也不受限制。
如何对程序块(ob、fb 或 fc)设置保护? 答:要对块设置保护,按以下步骤操作:
可从编辑(edit)菜单中选择“know how protection” 命令;
图 25 设置 know-how protection
输入允许访问该块的密码;
图 26 设置密码
密码设置后,所加密的块的图标会发生变化。
图 27 已加密的程序块
密码保护会防止对代码块进行未授权的读取或修改。 如果没有密码,只能读取有关代码块的以下信息:
块标题、块注释和块属性;
传送参数(in、out、in_out、return);
程序的调用结构;
交叉引用中的全局变量(不带使用时的信息),但局部变量已隐藏。
全局的符号 db 与绝对地址 db 的区别?
答:在建立全局db时,如果选择symbolic access only ,可认为要建立符号db;如果不选择symbolic access only ,可认为要建立绝对地址db。
图28 创建全局db
符号 db 只能通过符号名访问,不存在偏移地址,在设置保持时,可以单独设置。
图29 符号全局db
绝对地址 db 既可以通过符号访问,也可以通过绝对地址访问;在打开编辑时可看到
“offset ”偏移地址列。在设置保持时,只能同时设置。
图30 绝对地址全局db
相比时,符号 db 在其变量出现数据类型混合时,不会像绝对地址 db 那样消耗存储资源; 在插入其它变量也不用考虑程序的调用情况。
如何保持定时器数据?
答:在 timer 的 instance db 属性中无法设置保持,可以使用以下两种方法将定时器的实例数据设置成 retain:
方法一 在 fb 中应用多重实例 db :
在已创建的 fb 中添加 ton 指令;
图31 在fb中添加ton 函数在创建函数 ton 的实例 db 时,选择多重实例类型;
图 32 创建实例 db
在 fb 的接口部分变量声明中,将静态变量下的 timer 的实例变量设置成 retain.
图 33 设置变量为 retain
方法二 在全局 db 中定义定时器的实例数据:
在全局 db( 符号) 中,建立 一个 iec_timer 类型的变量,将其设为 retain;
图 34 在全局 db 创建变量
在 fc 中调用 ton 指令,在弹出的调用实例数据的对话框中,选择 cancel;
图35 在fc中添加ton 函数
手动指定 ton 的实例数据。
图36 指定实例数据
由于计数器与定时器的使用方法类似,因此这些方法也适合设置计数器数据为保持性数据。
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