SIMATIC S7-1500與TIA博途軟件使用指南

序
前言
縮略語
第1章TIA博途軟件概述1
1.1TIA博途軟件簡介1
1.2TIA博途軟件構(gòu)成1
1.2.1TIA博途STEP72
1.2.2TIA博途STEP7工程組態(tài)系統(tǒng)
的選件2
1.2.3TIA博途W(wǎng)inCC2
1.2.4TIA博途W(wǎng)inCC工程組態(tài)系統(tǒng)
和運行系統(tǒng)的選件3
1.3TIA博途軟件的安裝3
1.3.1硬件要求3
1.3.2支持的操作系統(tǒng)4
1.3.3安裝步驟4
1.4TIA博途軟件的卸載8
1.5授權(quán)管理功能10
1.5.1授權(quán)的種類10
1.5.2授權(quán)管理器11
1.6TIA博途軟件的特性11
第2章TIA博途軟件平臺支持的新一代
PLC產(chǎn)品介紹14
2.1完整的PLC產(chǎn)品線全面滿足用戶
需求14
2.2全新分布式和PCBased自動化
解決方案15
2.3集成功能安全和信息安全16
2.4高效的開發(fā)環(huán)境16
第3章SIMATIC S71500 PLC控制
系統(tǒng)的硬件組成17
3.1負(fù)載電源PM與系統(tǒng)電源PS17
3.1.1負(fù)載電源PM(Power Module)17
3.1.2系統(tǒng)電源PS(Power Supply)17
3.1.3系統(tǒng)電源選擇示例17
3.1.4查看功率分配詳細(xì)信息19
3.2SIMATIC S71500 CPU20
3.2.1SIMATIC S71500 CPU簡介20
3.2.2SIMATIC S71500 CPU操
作模式21
3.2.3SIMATIC S71500 CPU的
存儲器21
3.2.4SIMATIC S71500 CPU過程
映像區(qū)的功能25
3.3SIMATIC S71500顯示屏
(Display)27
3.4信號模塊29
3.4.1模塊特性分類30
3.4.2模塊寬度的劃分30
3.4.3數(shù)字量輸入模塊30
3.4.4數(shù)字量輸出模塊31
3.4.5數(shù)字量輸入/輸出模塊33
3.4.6模擬量輸入模塊34
3.4.7模擬量輸出模塊46
3.4.8模擬量輸入／輸出模塊49
3.5通信模塊51
3.5.1點對點通信模塊51
3.5.2PROFIBUS通信模塊51
3.5.3PROFINET/ETHERNET通信
模塊52
3.6工藝模塊52
3.6.1高速計數(shù)器模塊52
3.6.2基于時間的I/O模塊53
第4章SIMATIC S71500硬件
配置54
4.1配置一個SIMATIC S71500站點54
4.1.1添加一個SIMATIC S71500新
設(shè)備54
4.1.2配置SIMATIC S71500的中央
機架55
4.1.3使用檢測功能配置SIMATIC
S71500中央機架58
4.2CPU參數(shù)配置59
4.2.1常規(guī)59
4.2.2PROFINET接口［X1］59
4.2.3DP接口［X3］68
4.2.4啟動69
4.2.5周期71
4.2.6系統(tǒng)和時鐘存儲器72
4.2.7系統(tǒng)診斷73
4.2.8Web服務(wù)器73
4.2.9顯示76
4.2.10用戶界面語言78
4.2.11時間78
4.2.12保護(hù)79
4.2.13系統(tǒng)電源79
4.2.14組態(tài)控制80
4.2.15連接資源80
4.2.16地址總覽82
4.3SIMATIC S71500 I/O參數(shù)82
4.3.1數(shù)字量輸入模塊參數(shù)配置83
4.3.2數(shù)字量輸出模塊參數(shù)配置87
4.3.3模擬量輸入模塊參數(shù)配置88
4.3.4模擬量輸出模塊參數(shù)配置90
4.4配置分布式I/O91
4.4.1配置PROFIBUS從站91
4.4.2配置PROFINET設(shè)備94
第5章數(shù)據(jù)類型與地址區(qū)97
5.1SIMATIC S71500 PLC的數(shù)據(jù)類型97
5.1.1基本數(shù)據(jù)類型97
5.1.2復(fù)合數(shù)據(jù)類型103
5.1.3PLC數(shù)據(jù)類型106
5.1.4參數(shù)類型107
5.1.5系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型108
5.1.6硬件數(shù)據(jù)類型110
5.2SIMATIC S71500 PLC的地址區(qū)111
5.2.1CPU地址區(qū)的劃分及尋址
方法111
5.2.2全局變量與局部變量117
5.2.3全局常量與局部常量118
第6章SIMATIC S71500 PLC的
編程指令119
6.1指令的處理120
6.1.1LAD指令處理120
6.1.2STL指令處理121
6.1.3立即讀與立即寫123
6.2基本指令123
6.2.1位邏輯運算指令123
6.2.2定時器指令125
6.2.3計數(shù)器指令126
6.2.4比較器指令127
6.2.5數(shù)學(xué)函數(shù)指令128
6.2.6移動操作指令130
6.2.7轉(zhuǎn)換指令132
6.2.8程序控制操作指令133
6.2.9字邏輯運算指令135
6.2.10移位和循環(huán)移位指令136
6.2.11原有指令137
6.2.12STL其他指令138
6.3擴(kuò)展指令138
6.3.1日期與時間指令138
6.3.2字符串與字符指令139
6.3.3過程映像指令139
6.3.4分布式I/O指令140
6.3.5PROFIenergy指令140
6.3.6模塊參數(shù)化分配指令141
6.3.7中斷指令141
6.3.8報警指令142
6.3.9診斷指令142
6.3.10配方和數(shù)據(jù)記錄指令143
6.3.11數(shù)據(jù)塊控制指令143
6.3.12尋址指令143
6.4工藝指令144
6.5通信指令145
第7章程序塊147
7.1用戶程序中的程序塊147
7.1.1組織塊與程序結(jié)構(gòu)148
7.1.2用戶程序的分層調(diào)用149
7.2組織塊(OB)149
7.2.1組織塊類型與優(yōu)先級151
7.2.2CPU的過載特性156
7.2.3組織塊的本地數(shù)據(jù)區(qū)堆棧
(L堆棧)156
7.2.4組織塊的接口區(qū)158
7.3函數(shù)(FC)158
7.3.1函數(shù)的接口區(qū)158
7.3.2無形參函數(shù)(子程序功能)159
7.3.3帶有形參的函數(shù)160
7.3.4函數(shù)嵌套調(diào)用時允許參數(shù)傳遞的
數(shù)據(jù)類型162
7.4函數(shù)塊(FB)164
7.4.1函數(shù)塊的接口區(qū)164
7.4.2函數(shù)塊與背景數(shù)據(jù)塊165
7.4.3函數(shù)塊嵌套調(diào)用時允許參數(shù)傳遞
的數(shù)據(jù)類型168
7.5數(shù)據(jù)塊(DB)169
7.5.1全局?jǐn)?shù)據(jù)塊(Global DB)170
7.5.2背景數(shù)據(jù)塊171
7.5.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型作為全局?jǐn)?shù)據(jù)塊的
模板172
7.5.4通過PLC數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建DB173
7.5.5數(shù)組DB174
第8章SIMATIC S71500組態(tài)控制
功能177
8.1組態(tài)控制的原理177
8.2軟件、硬件要求以及使用范圍177
8.3SIMATIC S71500硬件配置的數(shù)據(jù)記錄
格式178
8.4SIMATIC S71500中央機架模塊組態(tài)控
制示例179
8.5PROFINET IO系統(tǒng)的組態(tài)控制181
8.5.1軟硬件要求以及實現(xiàn)原理181
8.5.2IO系統(tǒng)的組態(tài)控制的數(shù)據(jù)
格式181
8.5.3IO系統(tǒng)的組態(tài)控制示例182
第9章SIMATIC S71500 PLC的
通信功能186
9.1網(wǎng)絡(luò)概述186
9.2網(wǎng)絡(luò)及通信服務(wù)的轉(zhuǎn)變187
9.2.1從PROFIBUS到PROFINET的
轉(zhuǎn)變187
9.2.2MPI接口被PROFINET接口
替代188
9.2.3基于PROFIBUS通信服務(wù)的
變化188
9.3PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)188
9.3.1PROFIBUS接口的種類188
9.3.2PROFIBUS的訪問機制189
9.3.3PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的通信速率與
通信距離189
9.3.4PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)189
9.3.5安裝GSD文件191
9.3.6使用PROFIBUSDP進(jìn)行CPU站
點間通信192
9.4工業(yè)以太網(wǎng)與PROFINET194
9.4.1工業(yè)以太網(wǎng)通信介質(zhì)195
9.4.2工業(yè)以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)195
9.4.3SIMATIC S71500系統(tǒng)以太網(wǎng)
接口195
9.4.4SIMATIC S71500 PLC以太網(wǎng)
支持的通信服務(wù)196
9.4.5SIMATIC S71500 OUC通信
示例200
9.4.6SIMATIC S71500 S7通信
示例209
9.4.7SIMATIC S71500路由通信
功能222
9.4.8配置PROFINET IO設(shè)備224
9.4.9無需存儲介質(zhì)更換IO設(shè)備227
9.4.10允許覆蓋PROFINET設(shè)備名稱
模式229
9.4.11按網(wǎng)段自動分配IP地址和設(shè)備
名稱229
9.4.12網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ芘c配置232
9.4.13MRP介質(zhì)冗余233
9.4.14IDevice智能設(shè)備的配置234
9.4.15MODBUS TCP238
9.5SIMATIC S71500 PLC與HMI
通信244
9.5.1SIMATIC S71500 PLC與HMI
在相同項目中通信244
9.5.2SIMATIC S71500 PLC與HMI
在不同項目中通信246
9.5.3使用OPC連接SIMATIC S71500
PLC247
9.6串行通信250
9.6.1SIMATIC S71500/ET200MP串行
通信模塊的類型250
9.6.2串行通信接口類型及連接
方式251
9.6.3自由口協(xié)議參數(shù)設(shè)置254
9.6.4串行通信模塊的通信函數(shù)258
9.6.5自由口協(xié)議通信示例258
9.6.6MODBUS RTU通信協(xié)議260
第10章SIMATIC S71500 PLC的
PID功能267
10.1控制原理267
10.1.1受控系統(tǒng)267
10.1.2受控系統(tǒng)的特征值268
10.1.3執(zhí)行器269
10.1.4不同類型控制器的響應(yīng)269
10.2SIMATIC S71500 PLC支持的PID
指令270
10.2.1PIDCompact指令270
10.2.2PID3Step指令271
10.2.3PIDTemp指令271
10.2.4控制器的串級控制271
10.3PIDCompact指令的調(diào)用與PID
調(diào)試示例271
10.3.1組態(tài)PIDCompact V2工藝
對象272
10.3.2調(diào)用指令PIDCompact V2276
10.3.3調(diào)試PID279
第11章SIMATIC S71500 PLC的
工藝及特殊功能模塊282
11.1工藝模塊282
11.2工藝對象282
11.3計數(shù)模塊和位置檢測模塊的分類和
性能283
11.4TM Count模塊和TM PosInput模塊
通過工藝對象(TO)實現(xiàn)計數(shù)和
測量284
11.5使用TM PosInput模塊檢測來自SSI
絕對值編碼器的信號291
11.6帶計數(shù)功能的DI模塊296
11.7Timebased IO模板298
11.7.1功能描述298
11.7.2Timebased IO時間控制功能
舉例299
第12章SIMATIC S71500 PLC的診斷
功能309
12.1SIMATIC S71500 PLC診斷功能
介紹309
12.2通過LED狀態(tài)指示燈實現(xiàn)診斷310
12.3通過PG/PC實現(xiàn)診斷311
12.4在HMI上通過調(diào)用診斷控件實現(xiàn)
診斷312
12.5通過SIMATIC S71500的Web服務(wù)器
功能實現(xiàn)診斷313
12.6通過SIMATIC S71500 CPU自帶的顯
示屏實現(xiàn)診斷319
12.7通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)診斷319
12.8通過模塊自帶診斷功能進(jìn)行診斷324
12.9通過模塊的值狀態(tài)功能實現(xiàn)診斷325
12.10通過用戶自定義報警診斷程序?qū)崿F(xiàn)
診斷327
第13章訪問保護(hù)330
13.1SIMATIC S71500的訪問保護(hù)
方式330
13.2通過設(shè)置CPU的4層訪問級別實現(xiàn)訪問
控制330
13.3通過設(shè)置CPU Web服務(wù)器訪問密碼
實現(xiàn)訪問控制332
13.4通過CPU自帶的顯示屏實現(xiàn)訪問
保護(hù)332
13.5通過設(shè)置PLC的程序塊專有技術(shù)
保護(hù)功能實現(xiàn)訪問保護(hù)333
13.6綁定程序塊到CPU序列號或SMC
卡序列號334
13.7通過帶安全功能的CP15431以太
網(wǎng)模塊335
13.7.1通過CP 15431的防火墻功能
實現(xiàn)訪問保護(hù)336
13.7.2通過CP 15431的VPN功能實
現(xiàn)訪問保護(hù)337
第14章程序調(diào)試339
14.1程序信息339
14.1.1調(diào)用結(jié)構(gòu)339
14.1.2從屬性結(jié)構(gòu)339
14.1.3分配列表340
14.1.4程序資源340
14.2交叉引用341
14.3程序的下載、上傳、復(fù)位操作343
14.3.1設(shè)置SIMATIC S71500 CPU的
IP地址343
14.3.2下載程序到CPU344
14.3.3下載程序到SIMATIC存儲卡
SMC345
14.3.4SIMATIC S71500的一致性下
載特性346
14.3.5SIMATIC S71500程序的
上傳346
14.3.6SIMATIC S71500 CPU存儲器
復(fù)位348
14.3.7刪除SIMATIC S71500 CPU中的
程序塊348
14.3.8改變SIMATIC S71500數(shù)據(jù)塊
內(nèi)容對過程值的影響348
14.3.9 SIMATIC S71500 數(shù)據(jù)塊的快
照功能350
14.4SIMATIC S71500的路由編程
功能351
14.5比較功能352
14.5.1離線/在線比較352
14.5.2離線/離線比較354
14.6使用程序編輯器調(diào)試程序354
14.6.1調(diào)試LAD/FBD程序354
14.6.2調(diào)試STL程序355
14.6.3調(diào)用環(huán)境功能356
14.7使用監(jiān)控表進(jìn)行調(diào)試357
14.7.1創(chuàng)建監(jiān)控表并添加變量357
14.7.2變量的監(jiān)控和修改358
14.7.3強制變量359
14.8硬件診斷360
14.8.1硬件的診斷圖標(biāo)360
14.8.2模塊的在線與診斷功能361
14.8.3更新硬件固件版本362
14.9使用仿真器SIMATIC S7PLCSIM測試
用戶程序364
14.9.1啟動SIMATIC S71500
仿真器365
14.9.2創(chuàng)建SIM表格365
14.9.3創(chuàng)建序列366
14.9.4仿真通信功能367
14.10使用Trace跟蹤變量367
14.10.1配置Trace367
14.10.2Trace的操作369
14.11SIMATIC S71500聯(lián)合調(diào)試
功能370
第15章TIA博途軟件的庫功能372
15.1庫基本知識372
15.1.1項目庫類型的使用372
15.1.2項目庫主模板的使用375
15.1.3全局庫的使用376
第16章打印和歸檔程序379
16.1打印簡介379
16.1.1打印設(shè)置379
16.1.2框架和封面381
16.1.3文檔信息382
16.1.4打印預(yù)覽384
16.2程序歸檔簡介384
16.2.1程序歸檔的方式384
16.2.2項目恢復(fù)386
第17章移植S7300/400項目到
SIMATIC S71500387
17.1S7300/400項目移植到SIMATIC
S71500簡介387
17.2移植S7300/400項目的限制387
17.2.1硬件限制387
17.2.2功能限制387
17.2.3集成項目的注意事項388
17.3項目移植的前期準(zhǔn)備工作388
17.4在STEP 7 V5.5中對原項目進(jìn)行
檢查389
17.4.1移植STEP 7 V5.5的S7300/400
項目到TIA博途軟件391
17.4.2移植TIA博途軟件中的S7300/400
項目到SIMATIC S71500392
附錄尋求幫助395
參考文獻(xiàn)398