                             上海庆惜自动化设备有限公司
                                        详细信息
SIMATIC S7-1500自动化系统是在SIMATIC S7-300/400系统的基础上进一步开发，通过集成大量的新功能和新特性，SIMATIC S7-1500自动化系统具有**的性能和出色的可用性。借助于西门子新一代框架结构的TIA博途软件，可在同一开发环境下组态开发可编程序控制器、人机界面和驱动系统等。统一的数据库使各个系统之间轻松、快速地进行互连互通，真正达到了控制系统的全集成自动化。
本书深入浅出地介绍了在TIA博途V13 SP1环境下如何组态和使用SIMATIC S7-1500的PROFINET/PROFIBUS通信、编程、Web服务器、PID控制、轨迹追踪等功能，不但适合新手的快速入门，而且可供具有STEP7 V5.X和SIMATIC S7-300/400使用经验的工程师借鉴和参考。
另外，该书由西门子公司的专家工程师亲自编写，他们对产品的功能特点进行了深入剖析，并融入自己的工程经验，使内容简单易学，为大家开辟了一条学习的捷径。
以下内容节选自机械工业出版社出版的西门子自动化技术丛书----《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》，作者崔坚。更多更详细的内容请您参考《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》
以下内容节选自机械工业出版社出版的西门子自动化技术丛书----《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》，作者崔坚。更多更详细的内容请您参考《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》一书。
S7-1500 PLC的地址区----CPU的地址区的划分及寻址方法
  5.2 S7-1500 PLC的地址区
  5.2.1 CPU的地址区的划分及寻址方法
       S7-1500 CPU的存储器划分为不同的地址区，在程序中通过指令可以直接访问存储于地址区的数据。地址区包括过程映像输入区（I）、过程映像输出区（Q）、标志位存储区(M)、计数器（C）、定时器（T）、数据块（DB）、本地数据区（L）等。
       由于TIA博途不允许无符号名称的变量出现，所以即使用户没有为变量定义符号名称，TIA博途也会自动为其分配名称，缺省从“Tag_1”开始分配。S7-1500地址区域内的变量均可以进行符号寻址。
       地址区可访问的单位及表示方法参考表5- 8。

过程映像输入区（I）
       过程映像输入区位于CPU的系统存储区。在循环执行用户程序之前，CPU首先扫描输入模块的信息，并将这些信息记录到过程映像输入区中，与输入模块的逻辑地址相匹配。使用过程映像输入区的好处是在一个程序执行周期中保持数据的一致性。使用地址标识符“I”(不分大小写)访问过程映像输入区。如果在程序中访问输入模块中一个输入点，在程序中表示方法如图5- 16所示
       一个字节包含八个位，所以位地址的取值范围为0～7。一个输入点即为一个位信号。如果一个32点的输入模块设定的逻辑地址为8，那么*1个点的表示方法为I8.0；*10个点的表示方法为I9.1；*32个点的表示方法为I11.7。按字节访问地址表示方法为IB8、IB9、IB10、IB11(B为字节BYTE的首字母)；按字访问表示方法为IW8、IW10(W为字WORD的首字母)；按双字访问表示方法为ID8(D为双字DOUBLE WORD的首字母)。在S7-1500 PLC中所有的输入信号均在输入过程映像区内。
过程映像输出区（Q）
       过程映像输出区位于CPU的系统存储区。在循环执行用户程序中，CPU将程序中逻辑运算后输出的值存放在过程映像输出区。在一个程序执行周期结束后更新过程映像输出区，并将所有输出值发送到输出模块，以**输出模块输出的一致性。在S7-1500 PLC中所有的输出信号均在输出过程映像区内。
使用地址标识符“Q”(不分大小写)访问过程映像输出区，在程序中表示方法与输入信号类似。输入模块与输出模块分别属于两个不同的地址区，所以模块逻辑地址可以相同，如IB100和QB100。
直接访问I/O地址
       如果将模块插入到站点中，其逻辑地址将位于 S7-1500 CPU 的过程映像区中（默认设置）。在过程映像区更新期间，CPU 会自动处理模块和过程映像区之间的数据交换。
       如果希望程序直接访问模块（而不是使用过程映像区），则在 I/O 地址或符号名称后附加后缀“:P”，这种方式称为直接访问I/O地址的访问方式。
注意：S7-1500 I/O地址的数据也可以使用立即读或立即写的方式直接访问，访问较小单位为位。
标志位存储区(M)
       标志位存储区位于CPU的系统存储器，地址标识符为“M”。对S7-1500而言，所有型号的CPU标志位存储区都是16384个字节。在程序中访问标志位存储区的表示方法与访问输入输出映像区的表示方法类似。同样，M区的变量也可通过符号名进行访问。M区中掉电保持的数据区大小可以在“PLC变量”—>“保持性存储器”中设置，如图5- 17所示。

S5定时器(T)
       定时器存储区位于CPU的系统存储器，地址标识符为“T”。对S7-1500而言，所有型号CPU的S5定时器的数量都是2048个。定时器的表示方法为T X，T表示定时器标识符，X表示定时器编号。存储区中掉电保持的定时器个数可以在CPU中（如通过变量表）设置。S5定时器也可通过符号寻址。
       S7-1500既可以使用S5定时器（T），也可以使用IEC定时器。推荐使用IEC定时器，这样程序编写更灵活，且IEC定时器的数量仅受CPU程序资源的限制。一般来说，IEC定时器的数量远大于S5定时器的数量。
S5计数器(C)
       计数器存储区位于CPU的系统存储器，地址标识符为“C”。在S7-1500中，所有型号CPU的S5计数器的数量都是2048个。计数器的表示方法为C X，C表示计数器的标识符，X表示计数器编号。存储区中掉电保持的计数器个数可以在CPU中（如通过变量表）设置。S5计数器也可通过符号寻址。
       S7-1500既可以使用S5计数器（C），也可以使用IEC计数器。推荐使用IEC计数器，这样程序编写更灵活，且IEC计数器的数量仅受CPU程序资源的限制。一般来说，IEC计数器的数量远大于S5计数器的数量。
注意：如果程序中使用的M区、定时器、计数器地址**出了CPU规定地址区范围，编译项目时将报错。
数据块存储区（DB）
       数据块可以存储于装载存储器、工作存储器以及系统存储器中(块堆栈)，共享数据块地址标识符为“DB”，函数块FB的背景数据块地址标识符为“IDB”。
       在S7-1500中，DB块分2种，一种为优化的DB，另一种为标准DB。每次添加一个新的全局DB时，其缺省类型为优化的DB。可以在DB块的属性中修改DB的类型。
       背景数据块IDB的属性是由其所属的FB（函数块）决定的，如果该FB（函数块）为标准FB（函数块），则其背景DB就是标准DB；如果该FB（函数块）为优化的FB（函数块），则其背景DB就是优化的DB。
       优化DB和标准DB在S7-1500 CPU中存储和访问的过程完全不同。标准DB掉电保持属性为整个DB，DB内变量为**地址访问，支持指针寻址；而优化 DB内每个变量都可以单独设置掉电保持属性，DB内变量只能使用符号名寻址，不能使用指针寻址。优化的DB块借助预留的存储空间，支持“下载*重新初始化”功能，而标准DB则无此功能。图5- 18所示为标准DB在S7-1500内的存储及处理方式。

示为优化DB在S7-1500内的存储及处理方式。
       从图5- 18和图5- 19可知，S7-1500 CPU处理标准DB块内的数据时，要额外消耗CPU的资源，导致CPU效率下降，所以推荐使用优化的DB。在优化的DB中，所有的变量以符号形式存储，没有**地址，不易出错，且数据存储的编码方式与S7-1500 CPU编码方式相同，效率更高。
       优化的DB支持以下访问方式：
注意：无论使用优化DB还是标准DB，在S7-1500中，都应尽量避免使用“OPN DB[#DBNumber])”这样的指令来对DB块进行操作，因为S7-1500的CPU中没有真实的DB寄存器（其DB寄存器是虚拟的），所以执行该指令需要消耗S7-1500 CPU额外的性能。

        ARRAY DB是一种特殊类型的全局DB，仅包含一个ARRAY数组类型。ARRAY的元素可以是PLC数据类型或其它任何数据类型。这种DB不能包含除ARRAY 之外的其它元素。可以使用“ReadFromArrayDB”指令从ARRAY DB中读取数据并写入目标区域中。
由于ARRAY DB类型为“优化块访问”属性，且不能更改，所以 ARRAY DB不支持标准访问。
本地数据区（L）
       本地数据区位于CPU的系统数据区，地址标识符为“L”。本地数据区用于存储FC（函数）、FB（函数块）的临时变量、以及OB（“标准”访问的组织块）中的开始信息、参数传送信息及梯形图编程的内部逻辑结果（**标准程序块）等。在程序中访问本地数据区的表示方法与访问输入输出映像区的表示方法类似。
       Slice访问可以方便快捷地访问数据类型为Byte、Word、Dword和Lword变量中的Bit、Byte、Word以及DWord， Slice访问的优势是访问简单灵活，直观高效，*对访问的目标地址单独定义。
       Slice访问支持I/Q/DB/M等数据区，尤其适用于优化的DB。由于优化的DB内变量没有偏移地址，所以无法通过**地址直接访问一个变量内部的数据，例如变量中的一个位信号或字节等信号。这时就可以通过Slice访问方式来实现。例如，DB内变量“My_DW_Variable”是一个DWord类型的变量，如需访问该变量的*2个字，则访问格式为My_DW_Variable.W1；“My_W_Variable”是一个Word数据类型的变量，访问该变量的*1个bit的访问格式为My_W_Variable.X0 。如图5- 22所示。

        AT访问也称之为AT变量覆盖，是指通过在程序块的接口数据区附加声明来覆盖所声明的变量。其优势在于*指令即可根据需要，实现变量的自由拆分，拆分后的变量可在程序中使用。可以选择对不同数据类型的已声明变量进行AT访问。具体使用方法可以参考图5- 23中的示例。

        首先将程序块“AT_Demo” FC 5的访问属性修改为标准的块访问，之后在该块内定义一个类型为字符串（String）的输入变量 “Message”。在变量“Message”下新建一行，在该行数据类型中输入“AT”，然后定义一个名为“AT_Message”的结构体。根据字符串“String”的数据结构，创建一个结构体变量对变量“Message”进行拆分。该结构体一个变量为“Max_Length”，类型为SINT，对应“Message”字符串中可存储的较大字符长度；*二个变量为“Act_Length”，类型也为SINT，对应“Message”字符串中的实际字符数量；*三个变量“Letter”为字符数组。
       这样，在该程序块内部，可直接访问结构体变量“AT_Message”内的各个变量，而*再次编程对输入变量“Message”的内容进行提取。
A博途软件概述
TIA博途软件平台支持的新一代PLC产品介绍
SIMATIC S71500 PLC控制系统的硬件组成
SIMATIC S71500硬件配置
数据类型与地址区
SIMATIC S71500 PLC的编程指令
程序块
SIMATIC S71500组态控制功能
SIMATIC S71500 PLC的通信功能
SIMATIC S71500 PLC的PID功能

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上海庆惜自动化设备有限公司本着“科技、创新、诚信”的宗旨，不断的提高自身的技术能力、服务水平和综合实力，发展核心竞争力，努力成为智能建筑行业内广大用户值得信赖的产品供应商、系统服务商和运营维护商。我们坚信，世界*的产品凭借我们的智慧，对用户需求的理解及绿色、节能、环保的前瞻意识，以及我们始终精益求精的工作态度和*的服务团队，将为用户提供尽善尽美的服务。我们的口号是：*的品质、*的服务！
内容简介：
　　SIMATIC S7.1500自动化系统是在SIMATIC S7300/400系统的基础上进一步开发的，通过集成大量的新功能和新特性，SIMATIC S7.1500自动化系统具有**的性能和出色的可用性。借助于西门子新一代框架结构的TIA博途软件，可在同一开发环境下组态开发可编程序控制器、人机界面和驱动系统等。统一的数据库使各个系统之间轻松、快速地进行互连互通，真正达到了控制系统的全集成自动化。
　　本书深入浅出地介绍了在TIA博途V13 SP1环境下如何组态和使用SIMATIC S71500的PROFINET/PROFIBUS通信、编程、Web服务器、PID控制、轨迹追踪等功能，不但适合新手的快速入门，而且可供具有STEP7 V5 X和SIMATIC S7 300/400使用经验的工程师借鉴和参考，也可以用作大专院校相关专业师生的培训资料。
　　随书附带光盘中带有TIA博途V13 SP1演示版安装软件，可用于学习与实践。除此之外，在光盘中还附带了SIMATIC S71500功能和亮点使用的视频文件，便于读者更加快速地掌握SIMATIC S71500系列可编程序控制器，视频使用早期的TIA博途V12版本制作，与V13版本有微小的差别，但是不影响使用。
硬件安装空间
总体来讲S7-1500体形要比S7-300略微“健硕”，但是性能相比而言确实强悍不少，同时S7-1500对与机柜的安装空间要求并没有增加，这点可以方便我们对之前的系统做硬件升级。
S7-1500 硬件
●大屏幕LED设计
●S7-1500在很多硬件设计上都融合了集成、简约和简化的理念。如：产品的整体型号数量、产品的前连接器、通讯方式
●S7-1500较之前产品有了很多更加人性化的设计。如：前连接器、TRACE(趋势图)等等
安装导轨
S7-1500使用的是专用的安装导轨，和S7-300安装导轨不同的是，S7-1500在专用导轨的基础上集成了一个标准的通用DIN导轨（端子、断路器、小型接触器或类似组件）可以直接安装在安装导轨下半部分集成标准 DIN 导轨上。
订货号的数量型号的数量缩减
S7-1500各方面的性能都有所增强，但是其通过硬件功能的组合创新，实现了硬件订货号数量的缩小。
系统电源 (PS)
系统电源连接到背板总线（U 型连接器）并专门为背板总线提供内部所需的系统电压。这种系统电压将为模块电子元件和 LED 指示灯供电。 CPU 或接口模块未连接到24 VDC 负载电流电源时，系统电源还可以为其供电。
负载电流电源 (PM)
负载电流电源为模块的输入/输出电路以及传感器和执行器进行供电。此外，在某些情况下还需要使用负载电流电源为 CPU 和系统电源提供 24VDC 电压。在通过系统电源为背板总线提供电压时，可选择为 CPU 提供 24 VDC 电压。
西门子S7-1500与S7-300的比较（上篇）
负载电流电源 (PM) 和系统电源 (PS) 的整体组态
在 CPU 右侧的插槽（电源段）中，较多可以选择性地插入 2 个系统电源（PS）。
各个模块用电功率的自动诊断
有了这个功能，能够让我们方便的了解到系统的电源配置的科学性和合理性，这个功能集成在博途软件中，需要和S7-1500配合使用。
机架支持的模块数量
S7-1500机架可以较多支持32个模块，同时为了**所有的模块都能够可靠的接受供电，S7-1500机架支持较多3组的电源分段。S7-300系统机架只支持8个信号模块。
前连接器的电缆布线
凭借两个预先设计的电缆定位槽装置，即使存放粗型电缆，也可以轻松地关闭模块前盖板。通过带有定位功能的转向布线系统，无论是初次布线还是重新连接，都非常快速便捷。
集成的屏蔽夹
对模拟量信号进行适当屏蔽，可确保高质量地识别信号并有效防止外部电磁干扰。同时，使用插入式接线端子，*借助任何工具既可实现快速安装。屏蔽支架、电源元件和屏蔽线夹包含在模拟量模块和工艺模块的交货范围内
项目程序下载
新的S7-1500可以借助存储间接的完成程序的下载。流程如下，在TIA博途软件中将程序文件以特定的格式存储在SMC存储卡中，然后将存储卡装载在S7-1500的PLC上，执行系统启动流程。
存储器使用：数据记录
在S7-1500中CPU通过指令“DataLogging”可以在 Data Log 中存储过程值。Data Log 将以csv 格式存储在 SIMATIC 存储卡的“\datalogs”目录中。数据记录将存储在预设定大小的一个循环 Data Log 中。
在程序中通过“Data Logging”指令，可以创建、打开和写入 Data Log，还可以关闭Data Log。可通过创建定义一个单 Data Log 数据记录的数据块，确定要记录的变量。可将该数据块可用作新建 DataLog 数据记录的临时存储器。
通过 CPU 的 Web 服务器，可以方便地管理SIMATIC存储卡上的csv文件（例如，重新命名、保存至硬盘、删除等）。为了防止意外更改这些文件，请在 STEP 7 中为Web服务器组态访问权限。