西门子S7-300模组6ES7322-1HH01-0AA0

发布时间：2017-11-06

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上海朕锌电气设备有限公司

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如何在STEP 7 (TIA Portal)中配置访问共享的设备及模块内部共享输入/输出（MSI/MSO）功能？

文档: 西门子工程师本文档！

通过模块内部共享输入/输出（MSI/MSO）功能，输入或输出模块可以将其输入或输出数据多提供给4个IO控制器。在同一个项目下的配置在两个不同项目下的配置结

以下手册中介绍了模块共享输入/输出（MSI/MSO）的基本信息。                                                                         SIMATIC PROFINET PROFINET with STEP 7 V13.

条目 ID 102325771包含了支持MSI/MSO功能的IO设备的概览。

这篇文档介绍了如何在STEP 7 (TIA Portal)中配置访问共享的设备及模块内部共享输入/输出功能。可以在两个不同的项目里或同一个项目里来配置IO 控制器。
在这个例子里，一个S7-1500 CPU和一个S7-300 CPU作为IO控制器来访问作为共享设备的ET200SP的输入和输出数据。
一个输入模块和一个输出模块插到ET200SP的插槽中，S7-1500CPU将会读取输入和写入输出，S7-300CPU将会读取输入和输出。
  

图. 1

在同一个项目下的配置

按照以下步骤在同一个项目下配置两个CPU：

  1. 在STEP 7 (TIA Portal)里创建一个新项目。

  2. 项目里添加一个 S7-1500 CPU 和一个 S7-300 CPU。

  3. 为 S7-1500 CPU 和一个 S7-300 CPU 组态不同的IP地址，它们必须在同一个IP子网中。

  4. 在“设备和网络”编辑器中打开网络视图，从硬件目录中拖放ET200SP相应的接口模块（IM）。

  5. 在“设备和网络”编辑器中打开ET200SP的设备视图，从硬件目录中拖放输入输出模块至ET200SP的相应插槽中。

  6. 在ET200SP的设备视图中，选中输出模块，巡视窗口列出了输出模块的属性。

  7. 在“常规”选项下找到“模块参数>DQ组态”。

  8. Shared Device 的模块副本（MSO）下的模块副本选择“一个输出副本作为输入”。
       

    图. 2
      

  9. 在 ET200SP 的设备视图中，选中输入模块，巡视窗口列出了输入模块的属性。

  10. 在“常规”选项下找到“模块参数>DI组态”。

  11. Shared Device 的模块副本（MSI）下的模块副本选择“一个输入副本作为输入”。
       

    图. 3
      

  12. 在“设备和网络”编辑器中打开网络视图，复制ET200SP站点然后粘贴成另一个 ET200 SP 站点。

  13. 分配一个 ET200 SP 设备给 S7-1500 CPU,分配另一个 ET200 SP 站点给S7-300 CPU。

  14. 为每个 ET200 SP 站点配置相同的IP地址。
       

    图. 4
      

  15. 在 ET200 SP 的设备视图中选中接口模块（IM）,巡视窗口列出了接口模块的属性。

  16. 找到“PROFINET接口[X1]>以太网地址”。

  17. 取消勾选“自动生成PROFINET设备名称”功能，之后可以收到编辑PROFINET设备名称，为每个ET200 SP 编辑相同的设备名称。
       

    图. 5  

  18. 在分配给 S7-1500 的接口模块的属性中，打开“常规”选项找到“模块参数>Shared Device”。

  19. 定义IO控制器对哪个模块（基本模块）和哪个副本（MSI/MSO模块）有访问权限。
    在例子里S7-1500CPU会被设置为输出，也就是说S7-1500（PLC1）可以访问输出模块的输出，因此对于S7-1500来说输出模块是一个基本模块。因此对于S7-1500来说输入模块是一个MSI模块。
    提供给S7-300 (PLC_2)数据的模块或它们的副本不会分配给其他的IO控制器，不要将接口模块分配给任何的IO控制器。
       

    图. 6
       

  20. 在分配给 S7-300 CPU 的接口模块属性中，打开“常规”选项卡，找到“模块参数>Shared Device”。

  21. 定义IO控制器对哪个模块（基本模块）和哪个副本（MSI/MSO模块）有访问权限。
    在例子里S7-300CPU管理输出模块的输出副本，也就是说S7-300（PLC2）可以访问输出模块的输出副本，因此对于S7-300来说输出模块是一个MSO模块。
    S7-300（PLC2）访问输入模块的输入，因此对于S7-300来说输入模块是一个基本模块。
    提供给S7-1500 (PLC_1)数据的模块或它们的副本不会分配给其他的IO控制器，
    不要将接口模块分配给任何的IO控制器。
       

    图. 7
      

  22. 在“设备和网络”编辑器中打开分配给S7-1500的 ET200 SP 的设备视图，这里可以修改基本模块和MSI/MSO模块的IO地址。
       

    图. 8
      

  23. 在“设备和网络”编辑器中打开分配给S7-300的ET200SP的设备视图，这里可以修改基本模块和MSI/MSO模块的IO地址。
       

    图. 9
      

  24. 在任一 ET200SP 的设备视图中右键单击接口模块，为了将已经配置的设备名称分配给ET200SP，在弹出的菜单中选择“分配设备名称”。
       

    图. 10
      

  25. 在项目树中选择 S7-1500 CPU，将组态下载到S7-1500 CPU，在工具栏中点击“下载到设备”按钮。
       

    图. 11
      

  26. 将组态下载到S7-300CPU。

在两个不同项目下的配置

按照以下步骤在两个不同的项目下配置两个CPU：

  1. 在STEP 7 (TIA Portal)里创建一个新项目。

  2. 项目里添加一个S7-1500 CPU。

  3. 在“设备和网络”编辑器中打开网络视图，从硬件目录中拖放 ET200SP 相应的接口模块（IM）。

  4. 在“设备和网络”编辑器中打开ET200SP的设备视图，从硬件目录中拖放输入输出模块至 ET200SP的相应插槽中。

  5. 将ET200SP分配给S7-1500CPU。
       

    图. 12
      

  6. 在 ET200SP 的设备视图中，选中输出模块，巡视窗口列出了输出模块的属性。

  7. 在“常规”选项下找到“模块参数>DQ组态”。Shared Device 的模块副本（MSO）下的模块副本选择“一个输出副本作为输入”。
       

    图. 13
      

  8. 在 ET200SP 的设备视图中，选中输入模块，巡视窗口列出了输入模块的属性。

  9. 在“常规”选项下找到“模块参数>DI组态”。

  10. Shared Device 的模块副本（MSI）下的模块副本选择“一个输入副本作为输入”。
       

    图. 14
      

  11. 在接口模块属性中，打开“常规”选项卡，找到“模块参数>Shared Device”。

  12. 定义IO控制器对哪个模块（基本模块）和哪个副本（MSI/MSO模块）有访问权限。
    在例子里 S7-1500CPU 会被设置为输出，也就是说S7-1500可以访问输出模块的输出，因此对于S7-1500来说输出模块是一个基本模块。
    S7-1500访问输入模块的输入副本，因此对于S7-1500来说输入模块是一个MSI模块。
    提供给S7-300数据的模块或它们的副本不会分配给其他的IO控制器。
    不要将接口模块分配给任何的IO控制器。
       

    图. 15
       

  13. 在STEP 7 (TIA Portal)里再创建一个新项目。

  14. 项目里添加一个S7-300CPU。

  15. 在“设备和网络”编辑器中打开网络视图，从硬件目录中拖放ET200SP相应的接口模块（IM）。

  16. 在“设备和网络”编辑器中打开ET200SP的设备视图，从硬件目录中拖放输入输出模块至ET200SP的相应插槽中。

  17. 将ET200SP分配给S7-300CPU。
       

    图. 16
      

  18. 按照上述步骤5的描述创建共享设备输出模块（MSO）的副本。

  19. 按照上述步骤6的描述创建共享设备输入模块（MSI）的副本。

  20. 在接口模块属性中，打开“常规”选项卡，找到“模块参数>Shared Device”。

  21. 定义IO控制器对哪个模块（基本模块）和哪个副本（MSI/MSO模块）有访问权限。
    在例子里S7-300 CPU管理输出模块的输出副本，也就是说 S7-300 可以访问输出模块的输出副本，因此对于 S7-300 来说输出模块是一个MSO模块。
    S7-300访问输入模块的输入，因此对于S7-300来说输入模块是一个基本模块。
    提供给S7-1500数据的模块或它们的副本不会分配给其他的IO控制器，
    不要将接口模块分配给任何的IO控制器。
      

    图. 17
      

  22. 在每个项目下都可以在设备视图下修改基本模块和MSI/MSO模块的IO地址。
       

    图. 18
      

  23. 在每个项目下为ET200SP分配相同的设备名称，ET200SP的设备视图中选中接口模块（IM）,巡视窗口列出了接口模块的属性。

  24. 找到“PROFINET接口[X1]>以太网地址”。取消勾选“自动生成PROFINET设备名称”功能。
       

    图. 19
      

  25. 在两个项目中的任一个下的设备视图中，右键单击接口模块，为了将已经配置的设备名称分配给ET200SP，在弹出的菜单中选择“分配设备名称”。
       

在STEP 7 (TIA Portal) 中对于优化数据存储和标准类型访问要注意些什么？

文档: 西门子工程师本文档！

描述  本条目内容是关于在 STEP 7 V5.x 和 STEP 7 (TIA Portal) 中块的不同访问方式。

利用优化的数据存储，可以获得S7-1200/1500运行程序的佳性能。

STEP 7 V5.x 方式
用户可以按照SIMATIC规则，给块中声明的变量分配地址。 该数据按系统显示并以SIMATIC格式存储在CPU存储区中。

TIA Portal 方式

STEP 7 (TIA Portal) 中的块有不同的访问方式：

下表说明了标准块访问和优化块访问的差别。
 


标准块访问优化块访问
CPU 模块S7-1200/1500, 兼容 S7-300/400仅用于 S7-1200/1500
数据存储用户可以根据声明自定义优化的数据结构或任意数据结构。由系统管理和优化，可以设置任意的结构类型而不用固定的存储地址。
性能S7-1200/1500的高性能访问取决于数据的声明数据访问是尽可能的快，因为数据的存储是由系统优化的，与声明无关。
错误敏感性当修改声明表后，地址访问可能导致不一致 (例如从 HMI 访问或间接寻址)不会，因为访问通常是符号访问。声明改变不会导致访问出错，因为HMI访问也是符号的。
保持性块级别变量级别

表 01 
 

说明
标准块在访问方式上更灵活但也更容易出错。优化块只允行类型安全的访问并提供的性能。建议尽量不要混合使用标准块和优化块，系统会自动的在不同访问方式之间切换数据模型，但这会消耗资源。两种数据格式之间的切换需要存储空间和长的转换时间。


访问方式标准块访问优化块访问
符号是是
索引 (域)是是
片段访问是是
AT 指令是否
地址是否
间接 (ANY指针)是否
间接 (Pointer - Variant指针)是 仅限于符号方式
无初始化下载否是（对于S7-1200 V4.0以上)

表 02


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。


    如何在 HW Config 中安装 HART 现场设备？

    SIMATIC PCS 7 支持集成PROFIBUS DP, PROFIBUS PA 和FF设备，同时也支持传统的HART通讯现场设备。和DP、PA 和FF设备不同，HART现场设备并不在硬件组态中显示。

    以下过程描述硬件组态DP接口模块（ET 200M）组态HART现场设备。

    1. 插入 PROFIBUS DP 接口模块

    从硬件目录中选择相关的 DP 接口模块，并将它移动到要求的 PROFIBUS DP 段(例如，拖放该模块)。

    图. 01

    2. 插入HART模拟量模块 
    硬件目录中选择相关的SIMATIC HART接口模块并放置在DP接口模块相应插槽（例如拖拽）。如果没有其他接口模块或者模块需要组态，编译修改并下载至自动化系统。



    图. 02   
    注意
    必须激活HART功能。右击模拟量输入模块在弹出菜单中选择“对象属性...”，切换至“输入”标签页检查通道HART功能是否激活。3. 插入"HART field device"模块
    将刚刚插入的 HART 模拟量模块项插入硬件目录，并将相应的“HART field device”模块插入 SIMATIC HART 模拟模块的匹配插槽中(例如，拖放该模块)。    图. 图. 03  

    4. SIMATIC PDM设备分配
    双击HART现场设备。点击“OK”确认保存修改。打开SIMATIC PDM硬件选择对话框，其中包含所有已集成的HART现场设备。




    图. 04


    在硬件选择树中，选择所需HART设备后OK确认。

    注意
    "硬件识别"功能能够识别已连接模块的设备。要求是修改的硬件组态已下载至自动化系统。不要下载自动化系统去增加和删除HART现场设备。

    5. SIMATIC PDM中设备参数
    在SIMATIC PDM为现场设备分配参数和名称（TAG）。




    图. 05

    通过菜单"File > Save"保存修改， "File > Close"关闭SIMATIC PDM。

    注意
    如果设备已经参数化完成，可以通过"Device > Upload to PG/PC..."方式将这些参数读出来。

    6. 修改测量点名称
    右击硬件组态中HART现场设备模块，弹出菜单中选择"Object Properties"。在属性窗口中分配名称然后“OK”应用更改。

    如何估算 SIMATIC S7-1500装载存储区中的用户程序所需要的存储空间的大小？

    高级控制器SIMATIC S7-1500和分布式控制器SIMATIC ET200SP关于数据类型，程序代码，符号以及存在装载存储区的注释，与SIMATIC S7-300/S7-400，ET200S和WinAC RTX不同。

    描述

    高级控制器S7-1500 和 分布式控制器ET200SP(开放式控制器) 的装载存储区存储以下 S7 程序数据：


    这意味着 S7-1500 CPU  的程序通常比 S7-300/S7-400 CPU、 ET 200S CPU  、 WinAC RTX 大10倍左右。


    S7-1500 CPU 的装载存储区在 SIMATIC 存储卡上。根据以下操作步骤可以确定用户程序所需要的存储区的大小以便确定所需存储卡的大小。
    在项目中选中需要确定存储区大小的 CPU。在菜单中点击“工具” 选择“资源”,然后选择“装载存储器” 。如图01和图02。 


    图 01




    图 02

    注意

    注意除用户程序以外，以下的数据同样存储在 SIMATIC 存储卡上并且这些数据不能通过 “装载存储器” 来确定。

    SMC上装载存储区的估算
    在STEP 7（博途）V13+SP1和更高版本中，可以将文件夹作为用户卡以便能估算S7-1500CPU的装载存储区。这个功能不需要SMC。目标文件夹提供关于实际所需存储区的信息。

    1. 在D盘中的资源管理器中建立一个文件夹；例如：给文件夹命名为"01_SMC_Memory"。
         
      注意
      实际的存储区大小还基于SMC的类型以及硬盘或区域的大小。
        

    2. 在STEP 7（博途）的项目导航中打开I"Card Reader/USB Memory"文件夹。
        

    3. 双击功能"Add User-defined Card Reader"。
        

    4. 在打开的"Search folder"对话框中选择保存路径，例如这个在D盘上的例子： "01_SMC_Memory" 并单击OK。之后读卡器文件夹就被STEP 7（博途）建立了。
        

    5. 如图3所示，将完整的S7-1500站拖放到读卡器文件夹中的路径"(D:01_SMC_Memory)" 。
        

      图. 3
        

    6. 然后"Load preview"对话框就会打开。单击"Download"按钮来从S7-1500 CPU传输程序到读卡器文件夹。
        

    7. 将资源管理器和导航换到建立的存储路径，例如D:01_SMC_Memory。"SIMATIC.S7S"文件夹包含STEP 7（博途）的程序。 
        

    8. 右键单击“SIAMTIC.S7S”并在弹出菜单中选择"Properties" 。
        

    通过以太网进行时钟同步时，在 SIMATIC 模式下如何配置SIMATIC S7-400 为时钟主站或时钟从站?


    描述：
    在SIMATIC范围内的三种主要产品系列都支持时钟同步：SIMATIC S7，SIMATIC S5 和PC。通过工业以太网以及PROFIBUS和MPI都可完成同步。通过工业以太网的时钟同步有两种可用模式：

    在SIMATIC模式中通过工业以太网同步时钟

    这一模式通常用在过程自动化结合ISO传送服务中，并且CP模块和被同步CPU之间的度为+/-10毫秒，被同步CPU的度为+/-1毫秒。
    由于SIMATIC模式是基于SNAP服务(即ISO 2层服务)且使用MAC地址，它只能用于本地以太网络。此模式不能工作在IP路由器连接的的IP网络中，也就是在所组态的IP子网中。


    图. 01

    S7-400 的时钟同步在硬件组态中配置。在CPU的属性对话框中，选择"诊断/时钟" 标签，可以将 S7-400 CPU 配置成时钟主站 (时钟的发出者)或者时钟从站 (时钟的接收者).
    选择时钟同步是在CPU之内的同步(同步选择 In the PLC)或通过 MPI 同步(同步选择 on MPI). 在PLC内的同步包括CP。
    可以设置同步周期，同步周期从从1秒至24小时。

    配置S7-400站为时 钟主站(发送 者) 
    按如下步骤配置 S7-400 站为时钟主站.
     

    序号步骤
    1.在 S7-400 站的硬件组态中，打开CPU的属性对话框，选择 "诊断/时钟" 标签.

    在 “in the PLC” 同步模式中选择“作为主站”，选择同步周期，譬如本例中设为1分钟。

    点击 "OK" 关闭对话框。 


    图. 02

    2通过CP传递时间信息到工业以太网子网。

    在 S7-400 站硬件组态中，打开工业以太网 CP 卡的属性对话框，选择"时钟同步" 标签。

    使能 "Forward time of day" 功能。

    点击 "OK" 关闭对话框。 


    图. 03

    配置S7-400站为时间从站  (接收者)
    按如下步骤配置 S7-400 站为时钟从站.
     

    序号步骤
    1.在 S7-400 站的硬件组态中，打开CPU的属性对话框，选择 "诊断/时钟" 标签.

    在 “in the PLC” 同步模式中选择“作为从站”。

    点击 "OK" 关闭对话框。


    图. 04

    2通过工业以太网CP传递时间信息到CPU。

    在 S7-400 站硬件组态中，打开工业以太网 CP 卡的属性对话框，选择"时钟同步" 标签。 

    使能 "Forward time of day" 功能。

    点击 "OK" 关闭对话框。


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