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                                   上海庆惜自动化设备有限公司

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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。

S7-1500 高级功能——编程语言、系统架构、访问方式

课程编号：V1563

1.    S7-1500所有编程语言的等级相同，  S7-300/S7-400部分语言需要转换

2.    S7-1500的块访问机制，在兼容S7-300/S7-400非优化访问方式的同时还支持优化快访问，优化块访问时，应灵活使用下载但不重新初始化功能

3.    S7-1500中有多个硬件中断时，每一个都可以*独立的OB块；S7-1500进行错误处理时支持全局处理和本地错误处理

4.    S7-1500通过slice结构访问，有*定义，高效编程，快速访问控制位的优点；通过AT结构访问快接口部分参数内容，需手动定义，支持所有结构，高度灵活的特点

5.    **照方式（三种）进行在线备份

S7-1500PLC的编程比S7-300优化了好多地方，用起来非常的快捷高效。所有的编程语言等级相同，这样一来，语句表似乎优势又少了哈。之前用到有OB10的中断功能，每次下载需下载硬件，改成1500之...    zhangxianqi    2017-02-25 23:02:43

S7-1500PLC的编程比S7-300优化了好多地方，用起来非常的快捷高效。所有的编程语言等级相同，这样一来，语句表似乎优势又少了哈。之前用到有OB10的中断功能，每次下载需下载硬件，改成1500之...    油瓶倒了    2017-02-25 23:01:09

1500编程语言比1200的多了好几种，以后要逐渐代替300、400，先学习下这些高端产品，储备知识，争取以后能用上，为西门子的工程师点个赞，辛苦了。    conquer3    2017-02-17 17:29:48

S7-1500PLC的编程比S7-300优化了好多地方，用起来非常的快捷高效。所有的编程语言等级相同，这样一来，语句表似乎优势又少了哈。之前用到有OB10的中断功能，每次下载需下载硬件，改成1500之JIAN

S7-1500 运动控制简介

课程编号：V1561

本视频介绍的是S7-1500的运动控制功能。主要内容涉及：

1.    常用的运动控制产品以及S7-1500运动控制的一些特点

2.    S7-1500与驱动器编码器的连接方式，其中编码器连接方式有通过驱动器；工艺模块；现场总线三种

3.    S7-1500运动控制组态与参数设置注意事项，视频中举例了S7-1500连接V90和S7-1500连接S120来改变预控制和速度增益参数对系统的影响

4.    S7-1500运动控制程序特点，包括其运动控制原理图，可以组态的工艺对象，DSC的优势等。

我在使用1500PLC下载程序时（CPU不停止）经常出现大量程序块不同步问题，要求所有不同步的程序块进行下载，但这些程序块并没有修改，离线/在线比较也是一样的，为什么会出现这种情况？当CPU运行时这么做可能会导致设备停止，如何才能避免这种情况？

我发现当一个数据块中的内容被其它程序块使用时，如果修改了此数据块，则所有使用了此数据块内容的程序块都会出现不同步的现象。而我在下载此数据块时，上述程序块都将下载，有时候下载没什么影响、有时候会造成大量的数据块被初始化、甚至有时候出现CPU停止的情况。这在正常生产时是**不允许的。我现在还没有摸索出规律，也没有找到相关的文件说明。在STEP7中是不会出现这种情况的，我怀疑还是因为TIA引入符号地址的关系，可能其内核还是依赖**物理地址，在编译时符号地址必须和**物理地址对应上才行，一旦对应不上，就会出现不同步。哪位专家对此精通，可以来教教我到底该怎么做。现在我不敢随意修改数据块，因为下载时造成的后果不可知。我认为1500PLC在这方面是一个大大的失败，如果不修改会较大的限制此PLC的应用范围。

《S7-300/400 PLC应用技术》的特点和风格，全面介绍了S7-1200/1500应用中的各种问题。

该书主要针对有一定PLC应用基础的读者，帮助他们学习和快速掌握S7-1200/1500应用的基本技能。该书不是简单地罗列手册和博途帮助中的内容，重点介绍了硬件结构和组态、指令、程序结构、通信、故障诊断、人机界面、PID和编程方法等。

要理解手册和博途帮助中的内容，离不开例程，例程给出了组态和编程的结果，随书光盘中有80个例程。由于篇幅的原因，在正文中不能一一列举的内容可以通过例程来学习。以基于CPU集成的PN接口的开放式用户通信为例，正文重点介绍了S7-1200之间的ISO-on-TCP协议的通信，读者可以通过多个例程了解TCP协议的通信和S7-1200、S7-1500、S7-300/400之间的开放式用户通信的组态、编程和调试的方法。

S7-1200/1500可以用博途中的仿真软件S7-PLCSIM在计算机上做纯软件仿真（包括中断和PID闭环控制的仿真），做仿真实验和做硬件实验时观察到的现象几乎完全相同。该书详细介绍了仿真的方法，随书光盘提供了V13 SP1版的编程软件、仿真软件和大量的中文用户手册。看十遍书不如动一次手，该书的特点是强调动手，强调实际操作。读者一边看书一边做仿真实验，就能快速掌握S7-1200/1500的使用方法。

编程软件和仿真软件的使用是PLC应用的重要内容，该书通过大量的实例详细介绍了软件的使用方法。但是软件的操作过程的细节很难用文字全部叙述清楚。为此随书光盘提供了50个视频教程。视频教程和我讲课的效果差不多。

下面是视频教程的清单：

TIA博途使用入门，生成项目与组态1200的硬件，S7-1500的硬件组态，程序编辑器的操作，生成用户程序，使用变量表和帮助功能，组态通信与下载用户程序，用仿真软件调试用户程序，用程序状态监控与调试程序，用监控表监控与调试程序。

位逻辑指令应用（A），位逻辑指令应用（B），定时器的基本功能，定时器应用例程，计数器的基本功能，数据处理指令应用（A），数据处理指令应用（B），数学运算指令应用，程序控制指令与时钟功能指令应用。

生成与调用函数，生成与调用函数块，多重背景应用，间接寻址与循环程序，启动组织块与循环中断组织块，时间中断组织块应用，硬件中断组织块应用（A），硬件中断组织块应用（B），延时中断组织块应用。顺序控制程序的编程与调试（A），顺序控制程序的编程与调试（B），复杂的顺序功能图的顺控程序。S7-Graph编程实验（A），S7-Graph编程实验（B），S7-Graph仿真实验，SCL应用例程（A），SCL应用例程（B）。

开放式用户通信的组态与编程，开放式用户通信的仿真调试，S7单向通信的组态编程与仿真，S7双向通信的组态编程与仿真，用在线和诊断视图诊断故障，用网络视图和设备视图诊断故障，用系统诊断功能诊断故障，用Web服务器诊断故障，用指令诊断故障。触摸屏画面组态（A），触摸屏画面组态（B），PLC与触摸屏仿真实验，PID参数手动整定，PID参数自整定。

书中的错漏之处在所难免，恳请大家阅后提出宝贵的意见。

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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。

       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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