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西門(mén)子S7系統(tǒng)PLC的符號(hào)編程基礎(chǔ)介紹

一、系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)

S7的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)集成在CPU中，不能被擴(kuò)展。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)根據(jù)功能分為不同的區(qū)域供用戶使用。在用戶程序中使用相應(yīng)的指令可以在相應(yīng)的地址區(qū)內(nèi)直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行尋址。

1．輸入過(guò)程暫存區(qū)（I）

2．輸出過(guò)程暫存區(qū)（Q）

3．位存儲(chǔ)區(qū)（M）

4．外部輸入輸出（PI/PQ）

5．計(jì)時(shí)器（T）

6．計(jì)數(shù)器（C）

7．?dāng)?shù)據(jù)塊（DB）

8．局部數(shù)據(jù)（L）

二、地址尋址

什么是地址尋址？

1.位尋址

2.字節(jié)尋址

3.字尋址

4.雙字尋址

三、符號(hào)地址尋址

1.       全局符號(hào)

在符號(hào)編輯器中定義的符號(hào)。

2.       局部符號(hào)

局部符號(hào)是在程序塊中變量申明區(qū)中定義，定義的對(duì)象也只限于本塊的塊參數(shù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)和臨時(shí)數(shù)據(jù)等，且所定義的符號(hào)只在本程序塊中有效。

SIMODRIVE 611-西門(mén)子伺服驅(qū)動(dòng)器

• 可通過(guò) PROFIBUS FMS 方便地將 SIMATIC S7 集成到多供應(yīng)商自動(dòng)化集團(tuán)中
• 采用冗余 S7 通訊，可在容錯(cuò)系統(tǒng)中應(yīng)用
• 簡(jiǎn)便組態(tài)和通訊處理器上的獨(dú)立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換大大降低了 PROFIBUS FMS 規(guī)范用戶的工作負(fù)荷
• 時(shí)鐘同步提供了工廠范圍內(nèi)的時(shí)鐘時(shí)間
• 通過(guò)開(kāi)放式通訊將 SIMATIC S7-400 集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中
• 通過(guò)在一個(gè)通訊處理器上同時(shí)使用不同通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊處理器的通用

CP443-5 基本型通信處理器是用于 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的 SIMATIC S7-400 所需要的模塊。

它減輕了 CPU 的通信任務(wù)。

通過(guò)通信模塊實(shí)現(xiàn)的 S7-400 通信選項(xiàng)：

• 通過(guò) PROFIBUS 的與 PROFIBUS 站的 FMS 通信
• 與編程部件、操作器接口系統(tǒng)的通信
• 與其他 SIMATIC S7 系統(tǒng)進(jìn)行通信。
• 與 SIMATIC S5 可編程控制器的通信；

可運(yùn)行的的 CP 數(shù)目取決于所使用的 CPU 的性能范圍和通信。

CP 443-5 通訊處理器具有 SIMATIC S7-400 設(shè)計(jì)的所有優(yōu)點(diǎn)：

• 結(jié)構(gòu)緊湊;
  9 針 Sub-D 接口，用于連接至 PROFIBUS
• 單寬度模板
• 安裝簡(jiǎn)單；
  CP 443-5 安裝在 S7-400 機(jī)架上，并經(jīng)過(guò)背板總線連接到 S7-400 的其它模塊。這種情況下沒(méi)有槽位規(guī)則。
• 用戶友好的接線；
  Sub-D 插座易于接觸，操作方便。
• CP 443-5 基本型無(wú)須風(fēng)扇就可操作。不需要備用電池或存儲(chǔ)器模塊
• 在使用 SEND/RECEIVE 時(shí)，可操作模塊的數(shù)目取決于所用的 S7-400 CPU。

CP 443-5 基本型 在 PROFIBUS 總線系統(tǒng)上利用一些不同的通信：

• 編程器/OP 通訊
• S7 通信（S7 控制器）。
• 開(kāi)放式通訊 (SEND/RECEIVE)
• PROFIBUS FMS (符合 IEC 61158/61784)
• 時(shí)間同步

編程器/OP 通訊

編程器/OP通訊，連接到網(wǎng)絡(luò)的所有S7站都可以遠(yuǎn)距編程。

• S7路由
  借助于路由，可以跨網(wǎng)絡(luò)使用編程設(shè)備通訊。

S7 通訊

S7 通信用于以下的耦合連接：

• SIMATIC S7自動(dòng)化系統(tǒng)之間
• 聯(lián)結(jié)到編程設(shè)備上（編程器/OP 通訊）
• 至 PC，
  例如，帶有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621 和 SOFTNET-S7 或 CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 和 S7-5613
• 到操作員接口系統(tǒng)（OP）。
• CP 443-5 基本型 可在 SIMATIC H 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)以用于冗余 S7 通訊。

開(kāi)放式通訊 (SEND/RECEIVE)

基于 PROFIBUS 的第 2 層（FDL），CP 443-5 提供簡(jiǎn)單的、的數(shù)據(jù)通信接口。使用該接口，可在 SIMATIC S5、SIMATIC S7 與 PC 之間實(shí)現(xiàn)集成的高性能通訊。它提供 SDA（PLC/PLC 連接）和 SDN（廣播/多播）。

可能與下列自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通信：

• SIMATIC S7
  帶 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 擴(kuò)展型和基本型
• SIMATIC S5
  具有 S5-95U，帶 PROFIBUS 接口，、而 S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H 帶 CP 5431 FMS/DP
• SIMATIC 505
  帶 CP 5434-FMS
• PCs
  帶有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621、CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 的 PC
• 配有一個(gè) FDL 接口的其他類(lèi)型系統(tǒng)。

功能呼叫必須與 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必須集成到 STEP7 應(yīng)用程序。

PROFIBUS-FMS

根據(jù) IEC 61158/61784，PROFIBUS FMS 允許通過(guò)各種 FMS 來(lái)傳輸消息。

• READ，WRITE；
  用來(lái)讀取或?qū)懭雭?lái)自于用戶程序（通過(guò)變量索引或變量名）的通訊方變量，用于將自身變量值傳輸?shù)酵ㄓ嵎健?br /> 支持對(duì)變量值的部分訪問(wèn)。通訊通過(guò)非循環(huán)連接（主站/主站，主站/從站）、通過(guò)帶從站激活的非循環(huán)連接以及循環(huán)連接（主站/從站）進(jìn)行處理。
• INFORMATION REPORT（信息報(bào)告）；
  （報(bào)告）允許通過(guò)一臺(tái) FMS 器進(jìn)行變量的未確認(rèn)傳輸。尤其是，對(duì)于廣播 FMS 連接的傳輸，常采用這種任務(wù)類(lèi)型。
• IDENTIFY（識(shí)別）；
  用來(lái)詢問(wèn)通訊方的識(shí)別特征
• STATUS（狀態(tài)）；
  用來(lái)詢問(wèn)對(duì)方的狀態(tài)。

時(shí)間同步

CP 443-5 Basic 通信處理器能夠從 S7-400 CPU 將時(shí)間傳送到 PROFIBUS。相反，S7-400 CPU 的 CP 443-5 Basic 可提供 PROFIBUS 上的當(dāng)前時(shí)間。

診斷數(shù)據(jù)

通過(guò) STEP S7，可提供豐富的診斷選項(xiàng)，包括：

• CP 的狀態(tài)
• 一般診斷與統(tǒng)計(jì)功能
• 連接診斷
• 總線統(tǒng)計(jì)
• 報(bào)文緩沖區(qū)

組態(tài)

組態(tài) CP 443-5 基本型的完整功能需要 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本。在 V5 或更高版本的 STEP 7 中，也可將 CP 的組態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 CPU 上，即使電源出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)也能保留。因此，在更換模板時(shí)無(wú)需從編程器中重新裝載組態(tài)數(shù)據(jù)。在啟動(dòng)時(shí) CPU 會(huì)將組態(tài)數(shù)據(jù)傳送到通訊處理器中。CP 的組態(tài)數(shù)據(jù)可保存在 CPU 中。模塊可以不通過(guò)編程設(shè)備進(jìn)行交換。

可以對(duì)所有連接到網(wǎng)絡(luò)的 SIMATIC S7 控制器進(jìn)行組態(tài)和編程。

安裝 STEP 7 后，用于使用開(kāi)放式通訊（SEND/RECEIVE）的功能塊放置在 SIMATIC NET 庫(kù)內(nèi)。

控制泵往復(fù)循環(huán)運(yùn)行的S200 PLC梯形圖程序

 下面的PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)泵每五分鐘工作一次，工作五分鐘后，再停五分鐘，循環(huán)往復(fù)運(yùn)行。

圖1 泵往復(fù)循環(huán)工作的PLC梯形圖

        圖1是用S7-200編寫(xiě)的梯形圖，圖中用一個(gè)按鈕做電機(jī)運(yùn)行與停車(chē)開(kāi)關(guān)（I 0.0）

動(dòng)作原理：PLC通電運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期，SM0.1=1，使M2.0=0電機(jī)不工作，按一下啟動(dòng)按鈕I0.0，SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，M2.0=1，使電機(jī)上電運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)使T100上電，延時(shí)5分鐘，T100吸合，其常閉點(diǎn)斷開(kāi)，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，T100的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使T101上電開(kāi)始延時(shí)，延時(shí)5分鐘，T101吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使T100斷電，T100斷電又使T101斷電，T101斷電其常閉點(diǎn)閉合，使電機(jī)又通電運(yùn)行………………，如此這樣電機(jī)運(yùn)行5分鐘停止5分鐘循環(huán)運(yùn)行。如果此時(shí)按一下I0.0，會(huì)使SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使M2.0=0，電機(jī)停止工作。

CP 443-1 Advanced 是用于連接 SIMATIC S7-400 到工業(yè)以太網(wǎng)的通訊處理器。

由于其自身備有處理器，從而解除了 CPU 的通訊任務(wù)并有助于另加連接。

通過(guò) CP 443-1 Advanced，SIMATIC S7-400 可與以下設(shè)備進(jìn)行通訊：

• 編程器/PC
• 主機(jī) PC
• HMI 設(shè)備
• SIMATIC S5/S7/C7 系統(tǒng)
• PROFINET CBA 部件
• PROFINET IO 設(shè)備

PROFINET CBA 用于創(chuàng)建可反復(fù)使用的技術(shù)功能模板。

注：
提供有經(jīng)過(guò)升級(jí)的CP 443-1 Advanced（6GK7 443-1EX41-0XE0）。

并支持新型 SIMATIC S7 400 CPU 的增強(qiáng)型 PROFINET IO 接口。 已對(duì)此接口進(jìn)行調(diào)整，以滿足當(dāng)前及將來(lái)對(duì) PROFINET I/O 控制器的各種要求。

CP 443-1 Advanced訂貨號(hào)：6GK7443-1EX41-0XE0，其所有功能均可與固件版本 V5.0 內(nèi)的 SIMATIC S7-400 CPU 結(jié)合使用。

為了充分利用標(biāo)準(zhǔn)、CBA 和 IT 功能，此 CP 可以用在固件版本 V4.x 以內(nèi)的 SIMATIC S7-400 CPU 上，在此情況下，不能將其用作 PN IO 控制器。

詳細(xì)信息可瀏覽網(wǎng)址：

CP 443-1 Advanced 提供了 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)：

• 堅(jiān)固的塑料外殼前面板，包括：
  • 4 個(gè) RJ45 接口，用于連接到工業(yè)以太網(wǎng)
  • 用于每個(gè)交換機(jī)端口的診斷 LED
• 通過(guò) IE FC RJ45 插頭 180°（帶 180°電纜引出線）或通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)插線電纜連接
• 安裝簡(jiǎn)單；
  CP 443-1 Advanced 安裝在 S7-400 子機(jī)架上，并經(jīng)過(guò)背板總線連接到其它模板。
• CP 443-1 Advanced 可以不用風(fēng)扇運(yùn)行。
• 與 IM 460/461 一起，CP 443-1 Advanced 也可用于擴(kuò)展機(jī)架（ER）內(nèi)。
• 不需編程器即可更換模板。
• C-PLUG（組態(tài)插頭）作為交換介質(zhì)包含在供貨范圍內(nèi)（不能無(wú) C-PLUG 運(yùn)行）。

• 兩個(gè)獨(dú)立的接口（集成的網(wǎng)絡(luò)分離）：
  • 千兆以太網(wǎng)接口，帶有一個(gè) RJ45 端口，10/100/1000 Mbps 全雙工/半雙工，具有自動(dòng)檢測(cè)功能
  • PROFINET 接口，帶有 4 個(gè) 10/100 Mbps 全雙工/半雙工 RJ45 端口，帶自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)交叉功能（通過(guò)集成式 4 端口交換機(jī)）
• 通過(guò)兩個(gè)接口提供通信：
  • 開(kāi)放式通信（TCP/IP 和 UDP）：
    使用 UDP 實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)傳送，包括兩個(gè)接口之間的路由
  • 編程器/OP 通信：通過(guò) S7 路由實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間通信
  • S7 通訊（客戶端、器、多路復(fù)用），包括兩個(gè)接口之間的路由
  • S7-400 H 系統(tǒng)的 S7 H 通信，現(xiàn)在還可以跨越網(wǎng)絡(luò)邊界 (ISO-on-TCP)
  • IT 通信：
    HTTP 通訊允許通過(guò)用戶自己的 web 頁(yè)面訪問(wèn)過(guò)程數(shù)據(jù)；采用 CP 443-1 Advanced 也可以進(jìn)行 HTTPS 通信¹⁾。
    采用電子郵件客戶端功能，可以直接從用戶程序發(fā)送電子郵件。
    FTP 通訊支持程序控制的 FTP 客戶端通信。
    通過(guò) FTP 器訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊。
• 通過(guò) PROFINET 接口進(jìn)行通訊：
  • 經(jīng)認(rèn)證的 PROFINET IO 控制器，具有實(shí)時(shí)性能（RT 和 IRT）
  • PROFINET CBA
  • 通過(guò) DHCP、簡(jiǎn)單 PC 工具或通過(guò)用戶程序（如用于 HMI）進(jìn)行 IP 地址分配
• 介質(zhì)冗余 (MRP)：
  • 在采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)，CP 支持 MRP 介質(zhì)冗余程序。它用作 MRP 管理器和 MRP 客戶端。
• 診斷和網(wǎng)絡(luò)管理：
  • 豐富的診斷功能，可用于機(jī)架中的所有模板（包括圖形診斷，例如，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）
  • 支持 SNMP V1/V3，可集成到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中
• 安全機(jī)制：
  • 通過(guò)可組態(tài)的 IP 訪問(wèn)列表進(jìn)行訪問(wèn)保護(hù)
  • 防火墻用于基于其 IP/端口地址來(lái)過(guò)濾連接
  • 通過(guò)限制帶寬，可避免通信過(guò)載
  • VPN 器和 VPN 客戶端，用于以防的方式訪問(wèn)控制器
  • 通過(guò) SSL (HTTPS) 加密 HTML 頁(yè)
  • 安全文件傳輸（FTPs）
  • 可以防的方式將網(wǎng)絡(luò)分析信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) (SNMP)
  • 專(zhuān)用和公共 IP 地址間的轉(zhuǎn)換 (NAT/NAPT)
  • 時(shí)間的安全傳輸 (NTP V3)
  • 安全固件更新
  • 剽竊檢測(cè)

SIMOTION 系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：

• 工程組態(tài)系統(tǒng)
  通過(guò)工程組態(tài)系統(tǒng)，可在一個(gè)集成化的系統(tǒng)中來(lái)解決運(yùn)動(dòng)控制、邏輯和技術(shù)任務(wù)，它提供了用于編程和參數(shù)分配、測(cè)試和調(diào)試以及診斷所有必要工具。
• 運(yùn)行版軟件模塊
  這些模塊提供了各種運(yùn)動(dòng)控制功能和技術(shù)功能。通過(guò)選擇適宜模塊，可針對(duì)特定機(jī)器來(lái)定制系統(tǒng)功能。
• 硬件平臺(tái)
  各種平臺(tái)使 SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)成為一個(gè)完整系統(tǒng)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)運(yùn)行版軟件模塊開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序可在不同硬件平臺(tái)上使用，從而使您能夠針對(duì)特定機(jī)器選擇適宜的平臺(tái)。

運(yùn)動(dòng)控制解決方案“西門(mén)子制造”

依托強(qiáng)大的創(chuàng)新能力、行業(yè)內(nèi)的專(zhuān)有技術(shù)以及客戶借助自動(dòng)化解決方案獲得的顯著收益，西門(mén)子成為全球范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)供應(yīng)商之一。因此，我們能夠提供不同領(lǐng)域的成功案例供您參考。

面向各個(gè)行業(yè)推出的創(chuàng)新型產(chǎn)品、系統(tǒng)、
解決方案和

Siemens 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠達(dá)到非常高的要求：所有產(chǎn)品通過(guò)使用新的技術(shù)，具有強(qiáng)大的功能和極高的質(zhì)量。此外，各個(gè)系統(tǒng)和產(chǎn)品以佳方式相互搭配，因此始終可以輕松自如地組合到經(jīng)濟(jì)型機(jī)器解決方案中。

下文將以運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) SIMOTION 和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) SINAMICS 為例。這些產(chǎn)品構(gòu)成了一個(gè)創(chuàng)新型系統(tǒng)平臺(tái)，利用該平臺(tái)，可對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行佳調(diào)整以滿足特定要求。因此，對(duì)于各種不同的行業(yè)，例如包裝、塑料和玻璃、木材和金屬、紡織和印刷等，均可找到佳的可滿足未來(lái)需要的經(jīng)濟(jì)型運(yùn)動(dòng)控制解決方案，這些解決方案可根據(jù)不斷出現(xiàn)的新要求而輕松進(jìn)行擴(kuò)展，并且可以與我們的高性能伺服電機(jī)、直線電機(jī)、轉(zhuǎn)矩電機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)配合使用。

此外，在機(jī)器的整個(gè)生命周期內(nèi) Siemens 都為客戶提供支持，例如在全球 130 個(gè)/地區(qū)的超過(guò) 295 個(gè)點(diǎn)提供售前和售后，或者針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制解決方案提供諸如應(yīng)用咨詢和機(jī)電支持等專(zhuān)項(xiàng)。

應(yīng)用支持：
通向解決方案的安全之路

設(shè)在中國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、土耳其和美國(guó)的多個(gè)應(yīng)用中心都提供現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家和應(yīng)用顧問(wèn)，他們會(huì)為客戶的項(xiàng)目提供全程指導(dǎo)，從規(guī)劃到啟動(dòng)，從初的構(gòu)想到機(jī)器真正運(yùn)轉(zhuǎn)。

應(yīng)用咨詢包括：

• 項(xiàng)目的規(guī)劃和執(zhí)行
• 通過(guò)測(cè)試配置和仿真進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證
• 開(kāi)發(fā)需求和功能規(guī)范
• 應(yīng)用研討會(huì)和客戶特定的培訓(xùn)課程

雙贏的合作伙伴關(guān)系

在此合作期間，Siemens 不但為客戶提供支持，而且將其作為系統(tǒng)和組件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的技術(shù)合作伙伴，終獲得實(shí)用的并能滿足未來(lái)需要的自動(dòng)化解決方案。

Siemens 通過(guò)這種方式幫助客戶提高生產(chǎn)率，競(jìng)爭(zhēng)力和長(zhǎng)期盈利能力。