西门子PLC可编程控制器CPU1518-4 PN/DP    西门子PLC可编程控制器CPU1518-4 PN/DP

浔之漫智控技术有限公司  上海诗慕自动化设备有限公司
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更改块的访问方式

在块创建时访问方式被自动设置。不同CPU的默认访问方式：

1. S7-1200/ S7-1500  预置的默认访问方式为“优化块访问”。
2. S7-300/ S7-400  预置的默认访问方式为“标准块访问”，并且不能修改。

从S7-300/ S7-400 系列的CPU，复制或者移植块至S7-1200 / S7-1500系列的CPU，块的访问方式不会自动变更。移植后块的访问方式需要逐个人为修改。

例如，按下述步骤修改“标准”到“优化”块访问：

1. 在项目导航中打开 "程序块" 文件夹。
2. 右键单击功能块
3. 在弹出菜单中选择“属性...” .
4. 在"属性" 选项中使能 "优化的块访问" 功能.

   

   图. 01  
5. 然后在弹出的小窗口“更改块访问”中点击“确认”。

   

    图2
6. 点击“确认” ，关闭属性窗口。
7. 保存、编译，然后下载项目到CPU。                                                                                        

这样就设置了对临时变量的优化访问。接口参数(Input, Output, InOut) 和静态变量，在“保持性”这一列中的属性为“非保持”。

图3

保持性设置

保持性的设置方式取决于块的访问方式：

1. 标准型块，只能对所有的变量统一进行设置，不支持单独对某个变量进行保持性设置。
2. 优化的块，支持单独对变量进行设置保持性

如果块的访问方式修改后，变量的保持性属性仍然是“在IDB中设置”，使用下拉菜单修改所有这些变量并编译程序。

图4
  

概述

• S7-1500 控制器产品系列中具有大容量程序及数据存储器的 CPU，适用于具有较高程序范围联网的应用。
• 具有较高处理速度，适用于二进制和浮点运算
• 用于系列机器、机器以及工厂中的跨领域自动化任务  
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
• PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机
• PROFINET I/O 控制器，用于经由 PROFINET 控制分布式 I/O。
• PROFINET 智能设备，用于作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器环境下的智能 PROFINET 设备，连接到 CPU。
• 配备单独 IP 地址的附加 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• PROFIBUS DP 主站接口
• OPC UA 服务器（数据访问）作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
• 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上实现等时同步模式
• 集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，轴定位以及同步操作，支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头
• 用于诊断集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项

注：

@
图解法编程

图解法是靠画图进行 PLC 程序设计。常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。

(1) 梯形图法：梯形图法是用梯形图语言去编制 PLC 程序。这是一种模仿继电器控制系统的编程方法。其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。这种方法很容易地就可以把原继电器控制电路移植成 PLC 的梯形图语言。这对于熟悉继电器控制的人来说，的一种编程方法。

(2) 逻辑流程图法：逻辑流程图法是用逻辑框图表示 PLC 程序的执行过程，反应输入与输出的关系。逻辑流程图法是把系统的工艺流程，用逻辑框图表示出来形成系统的逻辑流程图。这种方法编制的 PLC 控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。逻辑流程图会使整个程序脉络清楚，便于分析控制程序，便于查找故障点，便于调试程序和维修程序。有时对一个复杂的程序，直接用语句表和用梯形图编程可能觉得难以下手，则可以先画出逻辑流程图，再为逻辑流程图的各个部分用语句表和梯形图编制 PLC 应用程序。

(3) 时序流程图法：时序流程图法使首先画出控制系统的时序图（即到某一个时间应该进行哪项控制的控制时序图），再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图，后把程序框图写成 PLC 程序。时序流程图法很适合于以时间为基准的控制系统的编程方法。

(4) 步进顺控法：步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。一般比较复杂的程序，都可以分成若干个功能比较简单的程序段，一个程序段可以看成整个控制过程中的一步。从整个角度去看，一个复杂系统的控制过程是由这样若干个步组成的。系统控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同进程中去完成对各个步的控制。为此，不少 PLC 生产厂家在自己的 PLC 中增加了步进顺控指令。在画完各个步进的状态流程图之后，可以利用步进顺控指令方便地编写控制程序。

2. 经验法编程

经验法是运用自己的或别人的经验进行设计。多数是设计前先选择与自己工艺要求相近的程序，把这些程序看成是自己的“试验程序”。结合自己工程的情况，对这些“试验程序”逐一修改，使之适合自己的工程要求。这里所说的经验，有的是来自自己的经验总结，有的可能是别人的设计经验，就需要日积月累，善于总结。

3. 计算机辅助设计编程

计算机辅助设计是通过 PLC 编程软件在计算机上进行程序设计、离线或在线编程、离线仿真和在线调试等等。使用编程软件可以十分方便地在计算机上离线或在线编程、在线调试，使用编程软件可以十分方便地在计算机上进行程序的存取、加密以及形成 EXE 运行文件。

7.3.2 PLC 软件系统设计的步骤

在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实际地编写 PLC 程序了。编写 PLC 程序和编写其他计算机程序一样，都需要经历如下过程。

1. 对系统任务分块

分块的目的就是把一个复杂的工程，分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。

2. 编制控制系统的逻辑关系图

从逻辑关系图上，可以反应出某一逻辑关系的结果是什么，这一结果又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准，也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动，也反应了输入与输出的关系。

运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。

可以通过 TIA Portal 作为一个XML文件导出 S7-1500 的 OPC UA 地址区域。另外提供 XML 转换器从导出的地址区过滤用户定义的 OPC UA 变量。

生成一个OPC UA导出文件
PLC 标签和DB 变量可以通过为 OPC UA 客户端的离线工程 导出的 XML 文件来释放到你的 OPC UA 配置中。XML文件是基于OPC基金会的XML模式。
西门子CPU1517-3PN/DP模块
过程如下：

1. 在TIA项目选择CPU。
   单击CPU图标 （在网络视图，例如）。
2. 在CPU的属性中导航到 "常规 > OPC UA > 服务器 > 导出"
3. 点击 "导出 OPC UA XML 文件" 按钮。
    

   

4. 选择你想要保存导出文件的目录。
5. 文件分配一个名称。
6. 点击 "保存"。

完整的OPC UA 地址区作为 XML 导出文件来获得。

更改导出文件
使用这个条目中提供的XML转换器可以在OPC 地址区中提取用户定制的 OPC UA 变量 (组成的PLC S7 - 1500的标签和DB变量) 。此外，XML文件转换成CSV。

过程如下：

1. 下载 ZIP 归档"109742903_OPCUA-ExportXML-Konverter.zip" 到硬盘。
2. 解压存档到所选择的文件夹中。
3. 启动 "XML Converter.exe" 应用程序。
4. 点击 "Select an OPC UA XML file" 按钮并选择 XML 导出文件：
    

   

5. 点击 "Read namespace and identifier" 按钮。XML 转换器现在提取可访问的变量节点。点击 "read data type, too" 复选框来提取除了节点地址外的数据类型：
    

   

6. 然后点击 "Save CSV file under ..." 按钮并分配一个名称和CSV文件的存储位置：
    

   

7. 点击 "Save" 确认。

• 性能
  • 指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型
  • 背板总线速度大大加快，CPU 的响应时间缩短
  • 功能强大的网络连接：
    每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT（2 端口交换机）标准接口。此外，CPU 1517-3 PN/DP 的特点是具备一个 PROFINET 接口，比如可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，或作为 I-设备用于高速通信。
• 集成技术
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
  • 支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器，各轴之间可实现位置 的传动，凸轮/凸轮轨道和探头 
  • 追踪功能适用于所有 CPU 标签，既适用于实时诊断，也适用于偶发错误检测；还可通过 CPU的网页服务器来调用
  • 全面的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动优化控制参数实现优控制质量
• 集成安全功能
  • 通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块
  • 通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
  • 4-级 授权理念：
    与 HMI 设备的通信也会受到限制。
  • 操作保护：
    控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
• 设计与操作
  • 显示概览信息：
    例如，站名称，工厂标识符，位置名称，诊断信息，模块信息，显示设置。
  • 显示屏上的可能操作员控制选项：
    设置 CPU 或所连接以太网通信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级，确认消息，备份和恢复项目。
• 集成系统诊断
  • 系统诊断信息以纯文本形式*显示在显示画面中、TIA Portal 中、人机界面设备上和 Web 浏览器中，甚至可以显示来自变频器的消息。即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。
  • 集成在 CPU 的固件中，无须进行特殊组态。
• SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)西门子CPU1517-3PN/DP模块