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:
程序块 (FC,FB 和 OB)
数据块 (DB)
技术参数
数据类型
PLC 标签
程序代码、符号和注释等相关信息
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。
硬件组态
连接组态
配方,数据记录和 HMI 备份
非 SIMATIC 文件,例如 PDF 等
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。
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。
在STEP 7(博途)的项目导航中打开I"Card Reader/USB Memory"文件夹。
双击功能"Add User-defined Card Reader"。
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。
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
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。
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。
右键单击“SIAMTIC.S7S”并在弹出菜单中选择"Properties" 。
图. 4
在"SIMATIC.S7S Properties"对话框中到"General" 标签就可以读取磁盘中所需大小。
在组态SIMATIC 记忆卡时,还必须为下载程序提供足够的存储区。更多相关信息可以在条目ID:107108015.中找到。
注意
例如,当设备在运行时,SIMATIC存储卡中时可以通过数据日志写入。确保及时再次删除数据日志来避免存储区太快被占满。
现在可以在购买SMC之前更好的估算装载存储区的大小,这样可以避免在调试过程中遇到问题。
创建环境
本FAQ中的截图是在 STEP 7 (TIA Portal) V13中创建的。
在实际使用时,PLC及HMI系统是互相平行完全独立运行的两个进程。当两个系统同时尝试向同一个变量进行写入操作时,该数据可能在系统侧被覆盖掉。
描述
S7-1500与S7-300不同,数据通讯不是根据操作系统进行循环处理,而是在程序周期中固定的时间间隔中进行。具体请参考下例中的描述.
在S7-1500中,其他进程(Web服务器、HMI通讯或技术功能)到PLC间的访问都是同时进行的,且访问相同变量地址。
例如
DB变量在功能块中作为输出参数。则HMI系统在FC进程中,无法向该DB块写入数据。写入的数据会丢失。
西门子6ES75225HF000AB0
图. 1
当优化数据与非优化数据进行交换时,使用输入输出参数会出现如下问题。
例如
当数据块在优化访问模式时,DB变量作为输入输出参数,对其进行访问。
在此情况下,数据是用复制模式传送的。运算数据复制后,即使数据未改变,也会在数据块结尾处再次写入回该数据。因此,在数据块过程中HMI系统写入的数据会丢失。
注意
根据传送区域和参数数据类型的不同,STEP 7(TIA Portal)传送数据同时支持支持指针模式和复制模式。详细信息请参考 Entry ID 90885040
解决方法
根据系统特性的描述,推荐使用以下解决方法:
在平行进程中需要避免同时向同一变量写入数据。
创建一个全局数据块包括两个完全独立的数据结构(使用PLC数据类型),分别用于HMI和PLC访问。
其中一个数据结构仅用于进程一的写入,如HMI。
另一个数据结构仅用于进程二的写入,如PLC。
用户可以同时使用两个进程向两个数据机构中读取数据。
这样可以避免平行进程中数据互相覆盖。
访问数据块时,要避免优化和非优化区域的交换。S7-1200/S7-1500中有“优化块访问”的设置,但S7-300/S7-400中不支持。当使用S7-1500时,推荐将块访问设置为“优化”模式。用户可以在“属性”选项卡中修改块访问模式。
图. 2
电源模块
6ES7 407-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 407-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 407-0KR02-0AA0 电源模块(10A)冗余
6ES7 407-0RA02-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 405-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 405-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 405-0RA01-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 971-0BA00 备用电池
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆,以及4个备用电池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆,以及4个备用电池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存
描述
SIMATIC S7-1500负载电源模块(PM)提供模块的输入输出电路以及为CPU、IM、CM等提供24V直流电源。与S7-1500系统电源模块不同,负载电源 模块不需要与系统背板总线相连接。也可以选择SITOP SMART电源模块代替SIMATIC负载电源模块。在以下状况下建议使用SITOP SMART电源模块:
高供电量需求
电源冗余
不间断电源
下表了列出了可供选择使用的SIAMTIC和SITOP负载电源模块
电源供应 功率* 订货号 输入 输出
SIMATIC PM 1507 24 V/3 A 72 W 6EP1332-4BA00 AC 120/230 V DC 24 V/3 A
SIMATIC PM 1507 24 V/8 A 192 W 6EP1333-4BA00 AC 120/230 V DC 24 V/8 A
SITOP PSU100S 10A 288 W 6EP1334-2BA20 AC 120/230 V DC 24 V/10 A
SITOP PSU100S 20A 480 W 6EP1336-2BA10 AC 120/230 V DC 24 V/20 A
SITOP PSU300S 10A 240 W 6EP1434-2BA10 3 AC 400-500 V DC 24 V/10 A
SITOP PSU300S 20A 480 W 6EP1436-2BA10 3 AC 400-500 V DC 24 V/20 A
SITOP PSU300S 40A 960 W 6EP1437-2BA20 3 AC 400-500 V DC 24 V/40 A
*实际功率输出
S7-1500电源供应示例
通过CPU供电而不带系统电源
CPU通过负载电源模块获得直流24V。 各模块例如CPU、IM、SM负载电路等通过前连接器连接到电源模块。CPU通过背板总线给系统供电,较大模块数量取决于模块的电源消耗(较多可带10个模块)。
图 01
通过CPU和系统电源供电
CPU通过负载电源模块获得直流24V。系统被分为多个电源分区。 CPU通过背板总线为电源分区1提供电源(较多可带10个模块)。另外较多2个电源分区通过系统电源模块供电。
.图02所示为SITOP SMART供电模块作为负载电源模块的解决方案。
图 02
注意
SITOP SMART电源模块只能替代S7-1500负载电源模块(PM)而不能替代S7-1500电源模块(PS)。
描述
S7-1500 中有两种电源可供选择,系统电源和负载电源。
系统电源 (PS)
系统电源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 (以及PROFIBUS CMs和以太网CPs, PtP-CMs ) 或者接口模块未连接到 24 VDC 负载电流电源时,系统电源还可以为其供电。
负载电源 (PM)
负载电流电源未连接到背板总线,给模板的输入输出回路供电。此外,可以根据需要使用负载电源为 CPU 和系统电源提供 24 VDC 电压。
在这种情况下可以为每个CPU组态较多8个输入/输出模块。但是需要在 STEP7 (TIA Portal) 中确认电源容量是否够用,例如对 CPs 和 CMs,需要额外再加电源。
下面的三个表格给出了为模板供电的可能配置方式。
只通过 CPU 给背板总线供电
通过负载电源向 CPU 提供 24 VDC 电压。CPU 的参数分配: STEP 7 的“常规”(General) 选项卡内“属性”(Properties navigation) 区域导航中,选择“连接电源电压 L+” (Connection to supply voltage L+) 选项,以便 STEP 7 可以正确进行供电平衡计算。
CPU
系统电源 提供给模块的
电源容量 [W]
简称 订货号 简称 订货号
1511-1 PN 6ES7511-1AK00-0AB0 - - 10
1513-1 PN 6ES7513-1AL00-0AB0 - - 10
1516-3 PN/DP 6ES7516-3AN00-0AB0 - - 12
表 01
图.01
只通过系统电源给背板总线供电
位于 CPU 左侧 0 号槽的系统电源通过背板总线为 CPU 供电。CPU 的参数分配:在 STEP 7 的“常规”(General) 选项卡内“属性”(Properties navigation) 区域导航中,选择“未连接电源电压 L+”(No connection to supply voltage L+) 选项,以便 STEP 7 可以正确进行供电平衡计算。
CPU
系统电源 提供给模块的
电源容量 [W]
简称 订货号 简称 订货号
1511-1 PN 6ES7511-1AK00-0AB0 PS 25W, 24V DC 6ES7505-0KA00-0AB0 19,5
1511-1 PN 6ES7511-1AK00-0AB0 PS 60W, 24/48/60V DC 6ES7505-0RA00-0AB0 54,5
1511-1 PN 6ES7511-1AK00-0AB0 PS 60W, 120/230V AC/DC 6ES7507-0RA00-0AB0 54,5
1513-1 PN 6ES7513-1AL00-0AB0 PS 25W, 24V DC 6ES7505-0KA00-0AB0 19,5
1513-1 PN 6ES7513-1AL00-0AB0 PS 60W, 24/48/60V DC 6ES7505-0RA00-0AB0 54,5
1513-1 PN 6ES7513-1AL00-0AB0 PS 60W, 120/230V AC/DC 6ES7507-0RA00-0AB0 54,5
1516-3 PN/DP 6ES7516-3AN00-0AB0 PS 25W, 24V DC 6ES7505-0KA00-0AB0 18,3
1516-3 PN/DP 6ES7516-3AN00-0AB0 PS 60W, 24/48/60V DC 6ES7505-0RA00-0AB0 53,3
1516-3 PN/DP 6ES7516-3AN00-0AB0 PS 60W, 120/230V AC/DC 6ES7507-0RA00-0AB0 53,3
表 02西门子6EP1332-1SH51
图 02
通过 CPU 和系统电源给背板总线供电
向系统电源提供允许的电源电压,并通过负载电流电源向 CPU 提供 24 VDC 电压。CPU 的参数分配同**条。在 CPU 右侧的插槽中,较多插入 2 个系统电源(电源段)。
系统电源 提供给模块的
电源容量 [W]
简称 订货号
PS 25W, 24V DC 6ES7505-0KA00-0AB0 25
PS 60W, 24/48/60V DC 6ES7505-0RA00-0AB0 60
PS 60W, 120/230V AC/DC 6ES7507-0RA00-0AB0 60
表 03
图 03
关于系统电源和负载电流电源的更多信息请参考手册“SIMATIC S7-1500 自动化系统
西门子开关量输出模板
6ES7 132-4BB01-0AA0 西门子2路开关量输出 24VDC 0,5A 标准 (5块)
6ES7 132-4BB01-0AB0 西门子2路开关量输出 24VDC 0,5A 高性能 (5块)
6ES7 132-4BD01-0AA0 西门子4路开关量输出 24VDC 0,5A 标准 (5块)
6ES7 132-4BB31-0AA0 西门子2路开关量输出 标准型 直流24V/2A,每包装5个
6ES7 132-4BB31-0AB0 西门子2路高性能型开关量输出 直流24V/2A,每包装5个
6ES7 132-4BD32-0AA0 西门子4路开关量输出 24VDC 2A 标准 (5块)
6ES7 132-4FB01-0AB0 西门子2路开关量输出 交流120/230V,每包装5个
6ES7 132-4HB01-0AB0 西门子2路继电器输出 24VDC/230VAC 5A (5块)
6ES7 132-4HB10-0AB0 西门子2路继电器输出 继电器直流24V-48V/5A,交流24V-230V/5A(5块)
西门子模拟量输入模板
6ES7 134-4FB01-0AB0 西门子2路模拟量输入 电压信号 标准
6ES7 134-4FB51-0AB0 西门子2路高速型模拟量输入 电压 +/-10V;模块周期时间: 1MS
6ES7 134-4LB02-0AB0 西门子2路模拟量输入 电压信号 高性能 (16位)
6ES7 134-4GB01-0AB0 西门子2路模拟量输入 电流信号 标准 2线制
6ES7 134-4GB51-0AB0 西门子2路高速型模拟量输入 I-2线 4 - 20MA;模块周期时间: 1MS,
6ES7 134-4GB11-0AB0 西门子2路模拟量输入 电流信号 标准 4线制
6ES7 134-4GB61-0AB0 西门子2路高速型模拟量输入 I-4线 4 - 20MA;模块周期时间: 1MS
6ES7 134-4MB02-0AB0 西门子2路模拟量输入 电流信号 高性能 (16位) 2线制
6ES7 134-4JB50-0AB0 西门子2路模拟量输入 RTD热电阻信号
6ES7 134-4JB00-0AB0 西门子2路模拟量输入 热电偶信号
6ES7 134-4NB01-0AB0 西门子2路高性能型模拟量输入 热电偶信号,带内部温度补偿
6ES7 134-4NB51-0AB0 西门子2路高性能型模拟量输入 RTD热电阻信号, 带线电阻的内部补偿
西门子端子模块
6ES7 193-4CC20-0AA0 西门子2TM-P15S23-A1 f. PM//2x3 电源模块螺钉型端子
6ES7 193-4CC30-0AA0 西门子2TM-P15C23-A1 f. PM/2x3 电源模块弹簧型端子
6ES7 193-4CD20-0AA0 西门子2TM-P15S23-A0 f. PM/2x3 电源模块螺钉型端子
6ES7 193-4CD30-0AA0 西门子2TM-P15C23-A0 f. PM/2x3 电源模块弹簧型端子
6ES7 193-4CE00-0AA0 西门子2TM-P15S22-01 f. PM/2x2 电源模块 螺钉型端子
6ES7 193-4CE10-0AA0 西门子2TM-P15C22-01 f. PM/2x2 电源模块弹簧型端子
6ES7 193-4CA20-0AA0 西门子2TM-E15S24-A1 f. EM/2x4 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CA30-0AA0 西门子2TM-E15C24-A1 f. EM/2x4 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4CB20-0AA0 西门子2TM-E15S24-01 f. EM/2x4 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CB30-0AA0 西门子2TM-E15C24-01 f. EM/2x4 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4CB00-0AA0 西门子2TM-E15S23-01 f. EM/2x3 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CB10-0AA0 西门子2TM-E15C23-01 f. EM/2x3 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4CA40-0AA0 西门子2TM-E15S26-A1 für EM/2x6 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CA50-0AA0 西门子2TM-E15C26-A1 für EM/2x6 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4JA00-0AA0 西门子2SIMATIC DP,ET 200S备件终端模块