西門子一級(jí)代理商

時(shí)間：2018-07-25作者：上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司瀏覽：84

西門子一級(jí)代理商

6ES7318-3EL01-0AB0 SIMATIC S7-300 CPU 319-3 PN/DP， 中央處理器，帶 2MB 內(nèi)存， 1 個(gè) MPI/DP 12MBit/s 接口， 2個(gè) DP-Master/Slave 接口， 3個(gè) 以太網(wǎng) PROFINET 接口， 帶雙端口交換機(jī)， 需要微型存儲(chǔ)卡

西門子攜戰(zhàn)略合作伙伴清華大學(xué)合肥公共安全研究院共同舉辦的“2018 西門子-清華水峰會(huì)”近日在合肥召開，來自產(chǎn)、學(xué)、研和政府機(jī)關(guān)等各個(gè)領(lǐng)域的參會(huì)者一同分享水行業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)、水安全、泄露檢測、仿真、優(yōu)化控制、智慧運(yùn)維領(lǐng)域的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，探討水行業(yè)的未來發(fā)展趨勢及解決方案。西門子數(shù)字化企業(yè)解決方案已經(jīng)在幫助水務(wù)企業(yè)構(gòu)建全生命周期的數(shù)字化，從容應(yīng)對(duì)水與污水處理行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)。

借助以“數(shù)字化雙胞胎”為核心的數(shù)字化企業(yè)解決方案以及基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere，西門子已經(jīng)在各行各業(yè)內(nèi)助力中國企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)營中同步實(shí)現(xiàn)更高的靈活性、更短的產(chǎn)品上市時(shí)間、更高的生產(chǎn)效率以及更好的產(chǎn)品質(zhì)量。“這些解決方案為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了技術(shù)上的先決條件。”西門子（中國）有限公司過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)副總裁、過程自動(dòng)化部總經(jīng)理姚峻表示，“西門子面向過程工業(yè)的一體化工程到一體化運(yùn)維的數(shù)字化解決方案，已經(jīng)在包括水行業(yè)在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域全面推進(jìn)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。”

峰會(huì)期間，西門子與清華大學(xué)下屬企業(yè)合肥澤眾城市智能科技有限公司（城市智能）就清華大學(xué)西門子城市水安全實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目二期簽署協(xié)議，雙方將持續(xù)推進(jìn)共建管網(wǎng)泄漏監(jiān)控平臺(tái)，將管網(wǎng)泄露監(jiān)控距離從一期項(xiàng)目中的幾十公里管線，擴(kuò)展到二期的數(shù)百公里管網(wǎng)。這是繼2017年3月雙方簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議共建實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)以來，雙方合作的再一次深化。

作為水務(wù)和環(huán)境領(lǐng)域的前沿科研基地，同濟(jì)大學(xué)也參與了此次峰會(huì)。此前，西門子已與同濟(jì)大學(xué)簽署協(xié)議，發(fā)揮同濟(jì)大學(xué)和西門子在水行業(yè)各自擁有的領(lǐng)先優(yōu)勢，助力中國水工業(yè)邁向智能化。雙方同意共同建立“西門子水務(wù)聯(lián)合研究中心”，加強(qiáng)覆蓋全環(huán)保領(lǐng)域的聯(lián)合研發(fā)，合作推出“卓越水務(wù)工程師培養(yǎng)”計(jì)劃，攜手打造中國水行業(yè)“工業(yè)4.0”示范工程。




2. 軟件的基本信息

2.1. S7-PLCSIM簡介

使用S7-PLCSIM具有以下優(yōu)點(diǎn)：

? 在PG/PC上進(jìn)行不依賴于硬件的S7程序測試
? 在程序開發(fā)早期消除錯(cuò)誤
? 降低開發(fā)成本，加速開發(fā)進(jìn)程，提高程序質(zhì)量
? 適用于 LAD, FBD, STL, S7-GRAPH, S7-HiGraph,S7-SCL, CFC, S7-PDIAG, WinCC (本地安裝)

2.2. S7-PLCSIM與真實(shí)PLC的差別：
S7-PLCSIM 并不能完全代替真實(shí)的PLC, 它與真實(shí)的硬件PLC有著如下的差別：

? 當(dāng)對(duì)S7-PLCSIM進(jìn)行“STOP”操作后，程序再開始時(shí)，從中斷處開始執(zhí)行
? 當(dāng)對(duì)S7-PLCSIM進(jìn)行“STOP”操作時(shí)，不影響輸出狀態(tài)
? 當(dāng)在子窗口修改變量時(shí)，其修改立刻有效，而不會(huì)等到下個(gè)周期
? 你可以手動(dòng)修改或復(fù)位定時(shí)器的值
? 可以實(shí)現(xiàn)單周期操作模式
? 你可以觸發(fā)中斷OB塊
? 對(duì)過程映像區(qū)的修改立刻生效
? 不支持所有的診斷信息，例如EEPROM錯(cuò)誤
? 不支持多CPU模式
? S7-PLCSIM 提供高檔 CPU 才擁有的系統(tǒng)資源（例如定時(shí)器范圍為 T0-T2047, M 范圍為16KB）, 所以當(dāng)使用S7-PLCSIM 模擬通過的程序（假設(shè)使用了定時(shí)器 T2000），可能會(huì)無法下載到低檔CPU上運(yùn)行（例如CPU315-2AG10-0AB0定時(shí)器范圍為T0-T255，）。
? 不支持FM功能模塊
? 不支持通信功能
? S7-PLCSIM類似于400有4個(gè)累加器，所以不同于僅有2個(gè)累加器的300CPU
? 對(duì)于調(diào)用以下塊，S7-PLCSIM 執(zhí)行空操作：

? SFB12, SFB13, SFB14, SFB15, SFB16, SFB19, SFB20, SFB21, SFB22 , SFB23, SFB41, SFB42, SFB43, SFB44, SFB46, SFB47, SFB48, SFB49, SFB60,SFB61, SFB62, SFB63, SFB64, and SFB65
? SFC7, SFC11, SFC12, SFC25, SFC35, SFC36, SFC37, SFC38, SFC48, SFC60, SFC61, SFC62, SFC65, SFC66, SFC67, SFC68, SFC69, SFC72, SFC73,SFC74, SFC81, SFC82, SFC83, SFC84, SFC87, SFC102, SFC103, SFC105,SFC106, SFC107, SFC108, SFC126 and SFC127
? OB55, OB56,OB57, OB61, OB62, OB63,OB64, OB81, OB84, OB87, OB88 and OB90

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特別提示：此問題是每個(gè)S7-PLCSIM使用者都會(huì)關(guān)心的問題，使用者務(wù)必要牢記以上的差別。

2.2.1. S7-PLCSIM安裝與使用：
STEP7標(biāo)準(zhǔn)版并不包括S7-PLCSIM軟件包及授權(quán)，需單獨(dú)購買，STEP7 Professional 版包括了S7-PLCSIIM的軟件包及授權(quán)，安裝即可。在菜單Options中，可以激活S7-PLCSIM,此時(shí)再進(jìn)行上傳/下載/監(jiān)控等操作就是針對(duì)S7-PLCSIM了，而不會(huì)對(duì)真實(shí)PLC進(jìn)行操作（不論P(yáng)LC是否聯(lián)機(jī)）。



圖2 1S7-PLCSIM 調(diào)用

2.3. S7-PLCSIM軟件兼容性
不同S7-PLCSIM 軟件版本與STEP7及操作系統(tǒng)之間的兼容性：圖中的 X 表示兼容，- 表示不兼容


圖2 2S7-PLCSIM 軟件兼容性

 

3. S7-PLCSIM的使用

3.1. S7-PLCSIM特性
S7-PLCSIM 可以模擬一個(gè)S7控制器，并且具備以下資源：

內(nèi)存區(qū)域	描述
定時(shí)器	T0-T2047
M 存儲(chǔ)器	131，072 BIT（16K BYTE）
I/O地址范圍	131，072 BIT（16K BYTE）
過程映像區(qū)（可設(shè)置，每個(gè)掃描周期更新）	最大131，072 BIT（16K BYTE）
	預(yù)設(shè)值：8192 BIT（1024 BYTE）
本地?cái)?shù)據(jù)區(qū)（可設(shè)置）	最大64K BYTE
	預(yù)設(shè)值：32K BYTE）
邏輯塊和數(shù)據(jù)塊	2048 FB/FC, 4095 DB
SFB	除SFB12, SFB13, SFB14, SFB15, SFB16, SFB19, SFB20, SFB21, SFB22 , SFB23, SFB41, SFB42, SFB43, SFB44, SFB46, SFB47, SFB48, SFB49, SFB60,SFB61, SFB62, SFB63, SFB64, SFB65 以外的SFB
SFC	除SFC7, SFC11, SFC12, SFC25, SFC35, SFC36, SFC37, SFC38, SFC48, SFC60, SFC61, SFC62, SFC65, SFC66, SFC67, SFC68, SFC69, SFC72, SFC73,SFC74, SFC81, SFC82, SFC83, SFC84, SFC87, SFC102, SFC103, SFC105,SFC106, SFC107, SFC108, SFC126, SFC127 以外的SFC
OB	除OB55, OB56,OB57, OB61, OB62, OB63,OB64, OB81, OB84, OB87, OB88 and OB90以外的OB

 

另外，S7-PLCSIM 還具備以下特性：

? 可以插入視圖來訪問：PLC的輸入/ 輸出/中間寄存器/定時(shí)器/計(jì)數(shù)器/數(shù)據(jù)塊，支持符號(hào)地址訪問方式
? 可以使定時(shí)器自動(dòng)運(yùn)行或手動(dòng)控制它們，可以分別或統(tǒng)一復(fù)位定時(shí)器
? 可以更改CPU操作模式 (STOP, RUN, RUN-P)。并且S7-PLCSIM 提供了暫停模式，用戶可停止程序的執(zhí)行，而不影響仿真CPU中的狀態(tài)
? S7-PLCSIM 提供了單周期掃描模式，可以方便調(diào)試
? 可以使用中斷 OB 來測試程序邏輯
? 可以記錄一系列事件（操作輸入/輸出/M存儲(chǔ)器/定時(shí)器），并且可以回放記錄的事件，可以用于自動(dòng)程序測試
? 可以使用所有的 STEP 7 工具來監(jiān)視和調(diào)試S7-PLCSIM所仿真的PLC(而不需要實(shí)際的硬件)

3.2. S7-PLCSIM調(diào)用
可以通過STEP7菜單Options-> Simulate Modules，激活S7-PLCSIM； 或者通過點(diǎn)擊工具欄中的 圖標(biāo)，來激活S7-PLCSIM。

3.3. S7-PLCSIM簡單示例

3.3.1. S7-PLCSIM界面：
下圖為S7-PLCSIM工作界面，


圖3 1: S7-PLCSIM 視圖

3.3.2. S7-PLCSIM菜單

1. File菜單:
用戶可以通過S7-PLCSIM菜單File > Save PLC As, 將當(dāng)前模擬的PLC存儲(chǔ)為一個(gè)文件，下次使用時(shí)可以通過File > Open PLC,直接打開此文件，而不需要下載過程，方便調(diào)試。對(duì)于S7-PLCSIM V5.4版本，可以在此設(shè)置多種下載方式，例如，MPI, DP, Ethernet。
2. View菜單:
用戶可以通過View > Accumulators/Block Registers/Stacks來查看PLC內(nèi)部的累加器/地址寄存器/狀態(tài)字/堆棧資源
3. Insert菜單:
用戶可以通過Insert >Input Variable插入變量（輸入/ 輸出/中間寄存器/定時(shí)器/計(jì)數(shù)器/數(shù)據(jù)塊）方式來模擬各種工況。
4. PLC菜單:
用戶可以通過PLC 菜單模擬真實(shí)PLC的上電/斷電，內(nèi)存復(fù)位操作，以及修改PLC的MPI地址(S7-PLCSIM V5.4版本以下)。
5. Execute菜單: (僅對(duì)部分內(nèi)容作解釋)
? Key Switch Position: RUN與RUN-P的區(qū)別，在RUN情況下，用戶無法下載程序及修改S7-PLCSIM內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)；RUN-P情況下，用戶可以下載程序及修改S7-PLCSIM內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)，在兩者中任意一種情況下，用戶程序都可以正常運(yùn)行。
? Startup Switch Position: 用戶可以選擇當(dāng)S7-PLCSIM由STOP模式轉(zhuǎn)換到RUN模式時(shí)，執(zhí)行的啟動(dòng)類型：Cold Start, 操作系統(tǒng)將調(diào)用OB102，用戶程序從開始位置執(zhí)行，存儲(chǔ)在非保持區(qū)的用戶數(shù)據(jù)被刪除；Hot Start, 操作系統(tǒng)將調(diào)用OB101，并且用戶程序從中斷位置繼續(xù)執(zhí)行；Warm Start, 操作系統(tǒng)將調(diào)用OB100。
? Scan Mode: Single Scan S7-PLCSIM特有的掃描模式，程序僅執(zhí)行一個(gè)周期，當(dāng)用戶通過Next Scan操作時(shí)，S7-PLCSIM 執(zhí)行下一個(gè)掃描周期；Continuous Scan S7-PLCSIM 按照普通模式仿真真實(shí)PLC 掃描模式。
? Next Scan: 當(dāng)用戶可以使能S7-PLCSIM 執(zhí)行下一個(gè)掃描周期
? Pause: 在不影響輸出的情況下，中斷當(dāng)前仿真的程序，注意在暫停的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致其它應(yīng)用程序與S7-PLCSIM的超時(shí)或連接中斷。
? Automatic Timers:定時(shí)器自動(dòng)運(yùn)行
? Manual Timers: 可以通過插入定時(shí)器窗口，手動(dòng)設(shè)置定時(shí)器的值及時(shí)基。
? Reset Timers:用戶可以復(fù)位所有/部分的定時(shí)器
? Trigger Error OB:
? Scan Cycle Monitoring: 用戶可以在此設(shè)置允許的最大程序執(zhí)行時(shí)間，如果程序執(zhí)行超過此時(shí)間，S7-PLCSIM將進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。
6. Tools菜單:
? Record/Playback S7-PLCSIM主要用于模擬工況，而即使一個(gè)簡單的工況也可能是由一定時(shí)間段內(nèi)的各種觸發(fā)事件組成的。如果重復(fù)調(diào)試某個(gè)工況，而完全依賴于手工操作模擬，是比較困難的。S7-PLCSIM可以解決這個(gè)難題：編程人員可以將手工模擬過程錄制成一個(gè)事件文件，針對(duì)不同的工況，可以錄制不同的事件文件。選擇不同的事件文件，即可模擬不同的工況，而不必一次又一次地去手動(dòng)輸入。

1) 錄制事件：此時(shí)操作者的每一步操作都會(huì)被記錄下來

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圖3 2: 錄制事件

2) 回放事件：此時(shí)操作者的每一步操作會(huì)依次被重現(xiàn)（現(xiàn)在為第2 個(gè)操作）


圖3 3: 事件回放




功能

• 口令保護(hù);
  用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問。
• 診斷緩沖;
  診斷緩沖區(qū)中可存儲(chǔ)最后 500 條錯(cuò)誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以長期存儲(chǔ)。
• 免維護(hù)的數(shù)據(jù)后備;
  在電源恢復(fù)后，CPU 自動(dòng)保存所有數(shù)據(jù)（最大700KB），當(dāng)重新上電后，可繼續(xù)保留這些數(shù)據(jù)。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對(duì) S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

• 概要：
  定義名稱、工廠名稱和位置名稱
• 起動(dòng)；
  定義 CPU 的啟動(dòng)特性和監(jiān)視時(shí)間
• 等時(shí)模式中斷；
  設(shè)置 DP 主站系統(tǒng)、子過程映像數(shù)量和延時(shí)時(shí)間
• 循環(huán)/時(shí)鐘存儲(chǔ)器；
  指定最大循環(huán)時(shí)間和負(fù)載。設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器地址。啟用優(yōu)先 HMI 通訊
• 保持性；
  設(shè)置保持區(qū)
• 時(shí)鐘中斷;
  設(shè)定起始日期、起始時(shí)間和間隔周期
• 看門狗中斷；
  周期設(shè)定
• 系統(tǒng)診斷；
  定義診斷報(bào)警的處理和范圍
• 時(shí)鐘；
  設(shè)定AS內(nèi)或MPI上的同步類型
• 防護(hù)等級(jí)；
  定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限
• 通訊；
  保留連接源
• Web；
  CPU 的 Web 服務(wù)器設(shè)置
• MPI/PROFIBUS-DP接口:
  設(shè)置接口類型。定義站的地址對(duì)操作模式進(jìn)行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時(shí)的傳輸區(qū)對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化
• PROFIBUS DP 主站/從站接口；
  針對(duì)分布式 I/O 的用戶定義地址分配。對(duì)操作模式進(jìn)行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時(shí)的傳輸區(qū)。對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化
• PROFINET 接口；
  設(shè)置地址。對(duì) PROFINET 屬性、智能設(shè)備功能、PROFINET 上的同步類型、使用 NTP 步驟的時(shí)間同步、介質(zhì)冗余和 KeepAlive 功能進(jìn)行參數(shù)化。參數(shù)化端口 1 和端口 2

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示；
  發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時(shí)器、I/O、總線故障以及運(yùn)行狀態(tài)，如RUN、STOP、Startup。此外，顯示維護(hù)要求
• 測試功能；
  可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號(hào)狀態(tài)，可以不通過用戶程序而修改過程變量，以及輸出堆棧內(nèi)容。
• 信息功能；
  通過編程器以文本形式為用戶提供存儲(chǔ)能力信息、CPU的運(yùn)行模式，以及工作存儲(chǔ)器和裝載存儲(chǔ)器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時(shí)間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。

集成的通訊功能

• 編程器/OP 通訊
• 全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
• S7 基本通訊
• S7 通訊
• S5可兼容通訊
• 路由
• 數(shù)據(jù)記錄路徑
• PROFIBUS DP 主站/從站
• 通過 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006)進(jìn)行開放式通訊
• PROFINET IO 控制器
• PROFINET 智能設(shè)備
• PROFINET CBA（基于組件的自動(dòng)化）
• Web 服務(wù)器

系統(tǒng)功能

CPU 具有廣泛的系統(tǒng)功能特性，諸如：診斷、參數(shù)賦值、報(bào)警、定時(shí)和測量等。




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