                                   上海庆惜自动化设备有限公司
                                        详细信息
制造业作为中国较重要的经济支柱，正在面临着**的挑战，例如：如何缩短产品上市时间、提高生产效率、以及大规模的生产如何能够兼顾价格和个性化的产品等。我们凭借创新技术，硬件软件无缝集成，并可基于数据分析进行服务，确保生产过程更加灵活、高效，且缩短产品上市时间。同时，与教育部合作，培养新一代创新型工程人才，推动制造业转型升级。

中国城市化趋势不仅需要不断的基础设施投资，更加需要为其注入数字化智慧，从而实现现代化城市的高效管理。全面提高城市韧性，以确保现代城市管理具有高效率和竞争力。在城市基础设施领域，我们以近**的交通管理经验及遍及**的成功案例，帮助城市建立了智能交通管理系统和交通信息管理平台，为管理者提供数据和建议，更让市民便捷出行，畅享宜居生活。

中国是世界上较大的能源消费国，并且随着经济的增长，对能源的需求将持续飙升，能源系统结构也日渐复杂，给环境带来巨大压力。这就需要建设可持续的能源系统。通过为**高层建筑提供智能楼宇系统和能源管理解决方案，能够**成千上万在这些建筑中生活，休闲，工作的人们的舒适与安全。

另一方面，西门子提出的全集成自动化的概念，而S7-200的编程软件是不能和S7-300/400兼容的，而S7-1200和S7-300/400可以在西门子推出的TIA编程软件里开发相同的一个项目，即TIA（包括step7 v11和wincc v11）可以对项目的s7-1200、S7-300/400和wincc进行集成。并且未来西门子主推TIA，即TIA编程软件可以对西门子所有的PLC产品进行编程、开发、集成。
西门子在技术上升级S7-300/400的产品传说是S7-1300和S7-1400，那么就形成了全新的西门子小*型PLC系列即S7-1200/1300/1400，并且共用相同的编程、集成软件。
中国已进入了经济“新常态”格局，企业面临转型升级的关键时刻。西门子以客户面临的挑战为驱动力，凭借**的工程技术与创新能力，以良好的电气化、自动化和数字化产品，解决方案和服务，为客户带来更大价值——更强的灵活性，更高的效率，更快的上市时间，实现可持续的发展。我们将这种力量称之为“博大精深，同心致远”。
制造业的未来
使制造业更高效、更灵活
数字化对制造业影响巨大。通过贯穿产品研发、生产和供应链的数据整合，离散工业和过程工业都获益良多，从而帮助制造企业灵活应对客户的多样化需求。
满足不同客户需求，助力中国制造业转型
中国自**以来，*崛起为**制造业的**。经过三十年的发展，现如今体量巨大的制造业也面临众多挑战。例如劳动力和原材料成本的升高、外汇变化造成的出口压力、产能过剩、环境污染等等。

中国制造业要提高在**的竞争力，就需要以更好的质量、更高的生产和能源效率、更大的灵活性、更快的创新来应对多变的市场需求。西门子将创新技术贯穿于完整的供应链，实现硬件软件无缝集成，并结合在工业、自动化、流程及软件和数据分析方面**的专业知识与经验，提供全面服务，确保客户的生产过程更加灵活、高效，并缩短产品上市时间。

面向即将到来的工业4.0时代，人是整个价值链的关键，劳动力将被从基础劳动中解放出来，投入到更有价值的创新、规划、协调工作当中去。西门子作为一个负责任的企业公民，十余年来，一直致力于将德国**的工程人才培养经验介绍到中国，携手教育部、全国高校和职业院校，推出了一系列人才发展计划，培养创新型工程人才，助力中国制造业的转型升级。
美好的数字化前景
抓住数字化机遇
数字化无处不在。手机装有各种网络应用程序，汽车正在转变为您可以驾驶的计算机，冰箱会在存货量低时通知您的手机，我们无法想象没有网络购物，我们的生活会变成什么样。但是，数字化不仅影响着较终客户，而且会影响整个行业。
制造业数字化已是一个**关注的话题，该理念被称为“工业 4.0”。新产品必须尽快上市。客户需要个性化产品。瞬息万变的市场需要提高生产灵活性。需要持续提高生产效率，不断缩短开发时间，并高效利用资源和能源。而且，还必须确保并持续提高产品质量。
欧美西门子S7-1500针对客户和市场需求，数字化企业解决方案能够提供更短的响应时间，它开辟了全新及创新的业务领域。了解更多数字化如何提供竞争优势。
项目概述
对于一个全新的PLC产品，如何入门看似简单，可往往对于刚入手的工程师们来说，如果使用不得法会成为一个棘手的问题。为此我们设计了一个简单的工程项目，逐步介绍，让大家对TIA Portal V12和S7-1500如何实施一个项目可以一目了然。

一．项目介绍
1.功能介绍
通过S7-1500实现一个自动化工程师广为熟悉的’电机启停控制’ 逻辑。

2.软硬件列表
项目    描述    订货号    数量
编程软件    STEP7(TIA Portal) Professional v12    6ES7822-1AE02-0YA5    1
CPU    1516-3PN/DP    6ES7516-3AN00-0AB0    1
开关量输入模块    DI 16x24VDC HF    6ES7521-1BH00-0AB0    1
开关量输出模块    DQ 16x24VDC/0.5A ST    6ES7522-1BH00-0AB0    1
存储卡    12MB    6ES7954-8LE01-0AA0    1
安装导轨    480mm    6ES7590-1AE80-0AA0    1
前连接器    螺钉型端子    6ES7592-1AM00-0XB0    2
24VDC电源    SI** 24VDC/2.5A    可以选择PM及其它支持ELV的开关电源    1
注：实例项目中的选型仅供参考，用户务必根据实际要求选型。
有关硬件选型,请参考:选型
3.所使用的计算机操作系统 :
Windows7 Ultimate Service Pack1 32-bit
4.IO表
由于TIA Portal是基于符号的编程方式,在硬件清单确认后可事先为所有信号定义好所用通道及编程中使用的符号.
S7-1500 选型介绍
1.用户程序运行在CPU模块中，CPU模块内没有程序装载存储器，程序存储在专用的存储卡中里，概念同S7-300。存储卡需要单独订货。CPU目前有三种型号：
? CPU 1511-1 PN
? CPU 1513-2 PN
? CPU 1516-3 PN/DP
三个CPU型号从上至下性能由低到高排列，区别于指令执行速度，各种地址空间尺寸，内存大小，集成通讯口种类个数等等方面，具体请参考对应的CPU手册。

2.对于PLC系统，用户程序处理的是输入/输出(I/O)信号直接的逻辑关系。那么往往系统需配置I/O模块，S7-1500的CPU模块自身没有集成I/O，I/O信号输入通过拓展I/O模块进行输入输出。常见I/O信号有，
? 数字量输入(DI)：也就是开关量(还有称作离散量)信号输入
? 数字量输出(DQ)：开关量信号输出
? 模拟量输入(AI)：连续量输入，如电压-10V ～ +10V, 4 ～ 20mA等
? 模拟量输出(AQ)：连续量输出
? 还有脉冲输入(PI)，脉冲输出(PQ)等

3.S7-1500的数字量输入模块
? DI 32x24VDC HF
? DI 16x24VDC HF
? DI 16x230VAC BA
? DI 16x24VDC SRC BA
? …
型号简介：
DI： Digital input，数字量输入
32x24VDC：共32个输入通道 (点) ，电压规格为直流24V
16x230VDC：共16个输入通道 (点) ，电压规格为交流230V
BA：Basic，基本型
HF：High feature, 高性能型
SRC： Source Input，源型输入，未标识为漏型。

4.S7-1500的数字量输出模块
? DQ 16x24VDC/0.5A ST
? DQ 32x24VDC/0.5A ST
? DQ 8x24VDC/2A HF
? DQ 8x230VAC/2A ST
? DQ 8x230VAD/5A ST
? …
型号简介，以*一个型号为例：
DQ： Digital Ouput, 数量输出
16x24VDC：共16个输出通道，输出电压为DC24V, 容量每个通道较大0.5A。
HF：High Feature, 高性能型，通常意味着模块带诊断功能。相对应的是ST(Standard，标准)型，无诊断功能。

5.S7-1500的模拟量输入模块
? AI 8xU/I HS
? AI 8xU/I/RTD/TC ST
? …
以*一个型号为例，型号简介：
AI： Analogue input，模拟量输入模块
8xU/I：8个通道，支持电压或电流型号输入

6.S7-1500的模拟量输出模块
? AQ 4xU/I ST
? AQ 8xU/I HS
? …
同样以*一个型号为例，型号简介：
AQ：Analogue Output，模拟量输出模块
4xU/I：共4个通道，支持电压，电流输出
ST：标准型
7.选定CPU和I/O模块之后，要确定系统的供电，选择电源模块，电源模块选型需要注意S7-1500有两种背板供电方式：
? PM模块：不提供机架的背板工作电源，由CPU提供
PM 70 W 120/230 VAC
PM 190 W 120/230 VAC
? PS模块：连接到机架背板，提供背板工作电压，有诊断功能
PS 25W 24VDC
PS 60W 120/230V AC/DC
S7-1500电源选型按模块消耗的功率选，TIA 博途软件提供电源计算：

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                                        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。