如何使用 STEP 7 (TIA Portal) V11 为 SIMATIC S7-1200 建立 MODBUS-RTU 通讯?
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STEP7编程软件的使用STEP 7是SIEMENS SIMA TIC工业软件中的一种,它是用于对SIMA TIC PLC进行组态和编程的软件包。
STEP 7提供了几种不同版本以适应不同的应用和需求。
① STEP 7 Micro/DOS、STEP 7 Micro/WIN:适用于S7-200系列PLC的编程、组态软件包;②STEP 7 Lite:适用于S7-300、C7系列PLC、ET200X和ET200S系列分布式I/O的编程、组态软件包;③STEP 7 Basis:适用于S7-300/S7-400、M7-300/M7-400和C7系列的编程、组态标准软件包;④STEP 7 Professional:除包含了STEP 7 Basis版本中的标准组件外,还包含了STEP 7扩展软件包,如SCL、GRAPH和PLCSIM。
到目前为止,STEP 7 Basis 的最新版本是2004年2月发布的STEP 7 Basis V5.3。
本书后面的介绍都基于这个版本。
提供LAD(梯形图)、STL(语句表)、FBD(功能块图)三种编程语言。
编程设备(可以是编程器PG或者PC)通过编程电缆与PLC的CPU模块相连,用户可以在STEP 7中编写程序和对硬件进行组态,并将用户程序和硬件组态信息(详细内容见8.5节的实例)下载到CPU,或者从CPU上传到PG或PC,当程序下载、调试完成后,PLC 系统就可以自动执行各种任务了。
6.2.1 S7-300/400用户程序的模块化结构在讲述STEP 7编程软件的使用之前,先简要说明一下S7-300/400 用户程序的模块化结构。
这是编写S7-300/400用户程序的基本知识,同时与STEP 7软件密切相关。
西门子公司S5、S7系列PLC采用的是“块式程序结构”,用“块”的形式来管理用户编写的程序及程序运行所需要的数据,组成完整的PLC应用程序系统(软件系统)。
“块”分为数据块和逻辑块。
STEP7编程软件的使用方法一、安装编程软件安装过程一般很简单,只需要按照安装程序的指示一步一步进行即可。
在安装过程中,可以选择自定义安装路径和组件,根据自己的需求进行选择。
安装完成后,可以打开编程软件,开始编写代码。
二、创建项目在开始编写代码之前,需要创建一个项目。
项目是一个文件夹,用于保存相关的源代码文件、配置文件、库文件等。
创建项目的时候,可以选择项目类型和语言。
许多编程软件提供了模板,可以通过选择相应的模板快速创建项目。
模板包含了一些常用的代码结构和功能组件,例如,Web项目模板可能包含一个基本的网页模板和一些CSS样式,并且可能已经配置了服务器环境。
选择适合自己项目类型的模板,可以减少很多开发工作。
创建项目后,编程软件会在指定目录下生成一个项目文件夹,其中包含了项目需要的一些基本文件和目录。
编写代码时,要注意代码的规范性和可读性,编程软件通常会提供代码格式化和代码检查等功能,帮助开发者保持良好的编码风格和代码质量。
四、编译和调试代码编译和调试是软件开发的重要环节。
编程软件提供了集成的编译器和调试器,能够自动将代码转化为可执行的程序,并帮助开发者调试代码中的错误和问题。
在编译代码之前,需要设置编译选项。
编译选项包括编译器的版本和参数,编译时要包含的库文件等。
根据项目的需求进行相应的配置。
编译完成后,可以进行代码调试。
调试代码时,可以在代码中设置断点,运行程序,并查看程序执行过程中的变量值、堆栈信息等。
调试器还提供了单步运行、逐行执行等功能,帮助开发者定位和解决代码中的问题。
五、测试和部署编程软件通常也提供了测试和部署的工具。
在完成开发和调试后,可以使用测试工具对程序进行测试,确保程序的功能和性能达到预期。
完成测试后,可以使用部署工具将程序打包成发布版本,并部署到目标环境中。
部署工具可以帮助开发者将程序的相关文件和设置进行打包和配置,并将程序推送到目标服务器或设备。
六、持续集成和版本控制很多编程软件还支持持续集成和版本控制。
一、双击桌面STEP7图标打开软件管理器打开后从资源管理器文件下拉菜单中选择新建弹出新建项目菜单,在新建项目菜单中给新建项目命名,并选择存储路径1、新项目命名点击浏览选择新项目的存储路径后进入项目菜单右键单击项目名称(现文件名为11)添加SIMATIC 300站点,点击站点名称,从右侧工具栏中双击硬件,从弹出的菜单中进行硬件配置设置。
打开如图所示二、项目硬件配置首先从打开的硬件配置菜单中,在右侧工具栏中的SIMATIC300中添加硬件支持的底座(RACK—300)路径:SIMATIC300//RACK—300//RACK添加底座后,如图根据PLC实际硬件配置,添加电源模块(PS307 5A)路径:SIMATIC300//PS—300//PS307 5A添加到底座第一栏中根据CPU型号添加CPU模块到底座中路径:SIMATIC 300//CPU-300//CPU 315—2DP//6ES7 315-2AG10—0AB0//V2.6弹出的属性菜单中选择未联网然后添加高速计数模块路径:SIMATIC 300//FM-300//COUNTER MODULES//FM350—1(型号:6ES7 350-1AH03-0AE0)添加完成后,根据现场PLC DI/DO数量添加相应的模块DI模块添加路径SIMATIC 300//SM—300//DI-300根据实际DI模块信息及数量,添加相应的模块到底座中,实际模块信息(SM321 DI32*DC24:6ES7 321-1BL00—0AA0)DO添加时路径:SIMATIC 300//SM-300//DO-300根据实际DO模块信息及数量,添加相应的DO模块到底座中,实际模块信息为(SM322 DO32*DC24V/0。
5A:6ES7 322—1BL00-0AA0)AI添加路径:SIMATIC 300//AI—300//SM331 AI8*12bit:6ES7 331—7KF02-0AB0 AO添加路径:SIMATIC 300//SM—300//SM332 AO4*12bit:6ES7 332—5HD01-0AB0所有模块添加完成后,点击软件中编译及保存按钮,软件将对所编译的硬件配置自动编译并保存设置,弹出的对话框直接点击确定即可三、利用程序进行软件监视,并进行故障判断点击项目菜单中11//SIMATIC 300//CPU315-2DP//S7 程序//块,右侧工具栏中将出现程序块列表点击工具栏中详细列表即可显示所有程序块的详细信息点击后如图绞车运行过程中出现故障时(没有软件安全回路,有故障报警等情况),可以从安全回路程序块中监视,并判断故障原因,双击打开FC213 (安全回路轻故障)点击工具栏中监视按钮(眼镜图标)进行程序监视,监视状态时绿色的点表示正常状态,灰色断开的点表示系统中有故障或条件不满足的点比如现在出现的是高压合闸故障记忆时,点掉眼镜监视按钮,在程序中右键点击高压合闸故障记忆节点,从右侧弹出菜单中选择跳转到应用位置从弹出的跳转到位置菜单中选择 //= 的那一行,表示中间继电器输出的点, //A //AN等点表示在其他不同的地方调用的点跳转到需要的块后,重新点监视按钮进行监视,判断故障当触发此故障的条件比较多时,可以一个一个条件判断,比如上图中1#合闸检测、2#合闸检测等,可进一步进行跳转查询故障的最终触发点。
1.打开SIMATIC STEP7。
2.新建一个工程项目3.项目定义名字后,点击OK4.硬件配置,(以CPU为S7-400为例)5.打开硬件组态6.根据实际基架型号选择基架,并双击7.选择电源:8.选择CPU9.选择数字量输入模板:10.选择数字量输出模板11.选择模拟量输入模板12.选择模拟量输出模板13.硬件配置保存并编译这样就完成了硬件配置。
配置完成后回到主界面,就可以在CPU中的BLOCK进行软件编程了。
14.根据需要插入中断组织块:在属性窗口中可以定义OB的绝对地址以及符号地址,还可以对组织块的功能加以简单注释等。
也可以在此处选择该OB所用编程语言的种类。
15.新建数据块:16.打开DB,定义该数据块的地址结构:在数据块中可以定义数据的符号名,定义数据类型,定义数据注释。
17.建立符号表18.新建功能:在下面的FC属性窗口中可以定义FC的绝对地址以及符号地址,还可以对功能块的功能加以简单注释等。
也可以在此处选择该功能所用编程语言的种类。
19在FC中进行软件编程:根据功能需要插入常开常闭触点,整/实型运算函数,延时器等。
新建NETWORK:20.保存FC100并在OB1中调用。
21.启动S7-PLCSIM进行仿真测试:22.将所有程序块下载到仿真器中:23.将仿真器CPU从STOP位置变换到RUN-P位置:24.打开OB1 进行监视。
25.打开FC100 进行监视。
26.强制信号:27.另外还可以通过变量表监视系统数据:输入要监视变量的绝对地址:。
T I A博途软件-S T E P7V11编程指南第一章TIA博途软件介绍为了应对日益严峻的国际竞争压力,在机器或工厂的整个生命周期中,充分优化设备潜力具有前所未有的重要性。
进行优化可以降低总体成本、缩短上市时间,并进一步提高产品质量。
质量、时间和成本之间的平衡是工业领域决定性的成功因素,这一点,表现得比以往任何时候都要突出。
全集成自动化是一种优化系统,符合自动化的所有需求,并实现了面向国际标准和第三方系统的开放性。
其系统架构具备优异的完整性,基于丰富的产品系列,可以为每一种自动化子领域提供整体解决方案。
TIA博途组态设计框架将全部自动化组态设计系统完美地组合在一个单一的开发环境之中。
这是软件开发领域的一个里程碑,是工业领域第一个带有“组态设计环境”的自动化软件。
软件订货版本及包含的内容图1-1列出了TIA博途各产品所具有的功能和针对的产品范围:仅针对S7-300/400/WinAC的Professional版图1-1TIA博途的产品版本•TIA博途(TotallyIntegratedAutomationPortal)平台:包含在STEP7V11和WinCCV11里。
可以购买独立的产品,例如单独购买STEP7V11,其包含了整个TIA博途平台。
•STEP7V11版本主要包括:STEP7BasicV11(STEP7V11基本版)和STEP7ProfessionalV11(STEP7V11专业版)。
STEP7Basic主要针对于S7-1200硬件编程。
需要注意的是,如果购买了STEP7BasicV11,该软件将包含WinCCBasicV11软件包,无需单独购买WinCCBasicV11即可对BasicPanels编程组态。
STEP7Professional应用的可编程硬件包括:S7-1200、S7-400、S7-300、ET200CPU、WinAC。
需要注意的是,如果购买了STEP7ProfessionalV11,该软件将包含STEP7BasicV11软件包。
TIA-博途软件---STEP7-V11-编程指南TIA 博途软件- STEP7 V11 编程指南第一章TIA 博途软件介绍为了应对日益严峻的国际竞争压力,在机器或工厂的整个生命周期中,充分优化设备潜力具有前所未有的重要性。
进行优化可以降低总体成本、缩短上市时间,并进一步提高产品质量。
质量、时间和成本之间的平衡是工业领域决定性的成功因素,这一点,表现得比以往任何时候都要突出。
全集成自动化是一种优化系统,符合自动化的所有需求,并实现了面向国际标准和第三方系统的开放性。
其系统架构具备优异的完整性,基于丰富的产品系列,可以为每一种自动化子领域提供整体解决方案。
TIA博途组态设计框架将全部自动化组态设计系统完美地组合在一个单一的开发环境之中。
这是软件开发领域的一个里程碑,是工业领域第一个带有“组态设计环境”的自动化软件。
1.1 软件订货版本及包含的内容图1-1 列出了TIA博途各产品所具有的功能和针对的产品范围:• 仅针对S7-300/400/WinAC的Professional版图1-1 TIA博途的产品版本•TIA博途(Totally Integrated Automation Portal) 平台:包含在STEP7 V11 和WinCC V11里。
可以购买独立的产品,例如单独购买STEP7 V11,其包含了整个TIA博途平台。
注意:1.对于Windows XP的操作系统STEP7 Basic V11 (STEP7 V11基本版) 和STEP7 Professional V11 (STEP7 V11专业版) 都只支持Windows XP SP3系统,不支持Windows SP2系统。
2.STEP7 V11 SP2及其以上版本支持64位的Windows 7操作系统。
1.2.3安装步骤软件包通过安装程序自动安装。
将安装盘插入光盘驱动器后,安装程序便会立即启动。
如果通过硬盘软件安装,需要注意请勿在安装路径中使用或者包含任何UNICODE 字符(例如,中文字符)。
西门子STEP7编程软件的使用方法【摘要】近年来,随着市场的不断现代化,以及顾客的眼光也开始发生一些变化,西门子公司就适应消费者的需求,开发出了这样一款适合消费者要求的软件。
西门子STEP7编程软件是一款全新的软件,它是西门子公司在市场开发中最新开发出的一款软件,该项软件很大的提升了西门子公司的影响力,同时通过该软件我们可以看到,这款软件使得相类似的传统的其他软件的某些功能得到了极大地优化,比传统的其他软件更加具有自动化的优点。
这款软件几乎改变了传统软件的全部功能,使得初学者都会觉得它的门槛太高,有点望而却步,但是这款软件有其独有的好处和有点,其基本上可以实现人机的自动化和人机合一的目的,效益很好,因而很受人们的欢迎。
本文结合一定的实例来具体研究如何使用这款软件,希望可以帮助初学者领会。
【关键字】西门子,STEP7,编程软件,使用方法一.前言西门子STEP7编程软件是一种通用型的现代PLC软件系统。
西门子STEP7编程软件在现代社会中的使用十分的普遍,我们随处都可以看到人们熟练的使用该项编程软件,在工作中,学习中,生活中都得到了巨大的应用和推广。
西门子STEP7编程软件是一种新的编程软件系统,它本质上是对编程语言的一种修改和创新,该项软件较多的将现代型的自动化的项目和方式应用到该款编程软件之中。
根据目前的使用和推广情况,它的应用还是比较的广泛的,但是从大多数用户的反映中,我们发现,较多的用户还是对这款编程软件比较大哦陌生,对它的使用方法还不够熟练,用户在使用中也表现出烦恼和忧虑。
为了使广大用户和学者能够轻松的掌握这款软件的操作方法,本文采取实例的方法来帮助大家掌握如何使用这款软件。
二.西门子STEP7编程软件的示例项目笔者下面就会通过一个具体的实例,来帮助初学者了解如何使用西门子STEP7编程软件的使用方法,希望初学者能够尽快掌握该种方法,这样才打到了本文作者的目的。
1.西门子STEP7编程软件的控制要求西门子STEP7编程软件安装的是自动控制系统,改变了过去手动控制的模式。
概述
利用CM 1241 RS485 和CM 1241 RS232 通讯模块,SIMATIC S7-1200 可以实现点对点的通讯。
也可以利用第三方通讯设备与SIMATIC S7-1200 通讯。
利用集成在STEP 7 (TIA Portal) V11 中的MODBUS 库文件,可以定义通讯模块为MODBUS 主站或MODBUS 从站。
由于物理限制,使用CM 1241 RS232 通讯模块作为MODBUS 主站时,只能与一个从站通讯。
但使用CM 1241 RS485 通讯模块作为MODBUS 主站时,则允许建立最多与32 个站的通讯。
将会有一个范例去介绍如何使用CM 1241 RS485 通讯模块与多个从站进行通讯。
此范例是由STEP 7 (TIA Portal) V11 创建的。
说明
已经有一个MODBUS 主站和一个MODBUS 从站间的通讯例程。
通讯可以轮流将数据写入从站寄存器( MODBUS 功能码为16),也可以读取从站寄存器的数值( MODBUS 功能码为03)。
因为RS485 接口是两线制半双工模式,故数据读写必须是连续的操作。
同理,读写操作也可以针对不同的从站地址。
综上所述,主站和多个从站之间的数据交换是可以实现的。
图. 01
多个CM 1241 RS485 通讯模块之间可以使用PROFIBUS 电缆相互连接。
可以将1 个主站和最多31 个MODBUS 从站使用PROFIBUS 电缆连接组网。
利用STEP 7 (TIA Portal) V11 可以完成组态操作,使用CSM 1277 模块可以将程序下载至控制器。
MB_COMM_LOAD
MODBUS 通讯中,无论是主站还是从站都应该使用MB_COMM_LOAD 指令。
图. 02
使用MB_COMM_LOAD 指令可以完成如下功能:选择通讯模块、设定通讯参数、建立与主站或从站参数的连接。
在第一个程序执行周期中必须调用MB_COMM_LOAD 指令。
(可用系统硬件设置中的系统标志位M1.0 来实现或在OB 100 中调用)
硬件组态中完成通讯模块的组态后,可以在PORT 参数中选择通讯模块的符号名。
无论主站还是从站,必须设定相同的波特率和校验方式。
STEP 7 (TIA Portal) V11 设备视图中关于RS485 的端口特性的设置要一致。
通过MB_DB 可以设定用于主站或从站的数据块。
同时也就定义了通讯模块的端口参数是
主站还是从站。
MB_MASTER
使用MB_MASTER 功能块可以定义通讯模块(在MB_COMM_LOAD 中完成设置的模块)为MODBUS 主站。
图. 03
MB_MASTER可以用来设定MODBUS从站的地址、选择功能码和设定本地的存储区。
下表解释了具体参数:参数描述
REQ 使能通信
MB_ADDR MODBUS-RTU 站地址
MODE 选择传输方向("0" = 读, "1" = 写或附加的诊断功能).
DATA_ADDR 指定MODBUS的起始地址
DATA_LEN 指定MODBUS 数据长度
DATA_PTR 参数定义了主站发送和接收的数据区. DATA_PTR参数必须参考全局数据块
MB_MASTER 功能块必须在第一个程序的循环周期中调用(可用系统硬件设置中的系统标志位,M1.0 来实现或在OB 100 中调用)。
MB_SLAVE
使用MB_SLAVE 功能块可以定义通讯模块(在MB_COMM_LOAD 中完成设置的模块)为MODBUS 从站。
图. 04
MB_SLAVE 功能块可以定义MODBUS-RTU 站地址并定义MODBUS 保持寄存器数据块地址
参数描述
MB_ADDR 定义MODBUS-RTU 站地址
MB_HOLD_REG 定义了从站保持寄存器数据块的地址。
MB_HOLD_REG 必须参考全局数据块
当进行多字传输时,与主站DATA_ADDR 和DATA_PTR 中规定的参数范围相对应的从站寄存器也在MB_HOLD_REG 中定义。
从站中第一个字的保持寄存器对应MODBUS 寄存器的地址为40001。
这类参数可以依据功能块的输入和输出功能的不同或相关数据块的不同而转换。
范例
在主站的范例里,交替的读写从站寄存器是通过一个时序标志完成的。
图. 05
1.初始化:调用MB_COMM_LOAD 功能块。
2.第一步:调用MB_Master并执行使能(REQ = 1)。
设此时的工作模式为:将数据写入从站(MODE = 1) 。
当MB_MASTER 设置完成,即ERROR=0 或DONE=1 时,转至第二步。
当REQ=0 时,重启执行MB_MASTER 。
3.若MODE=0,在第二步将读取从站的参数并写入MB_MASTER 中相应的数据区。
这个数据区和第一步中的数据区(MB_COMM_LOAD block 中MB_DB 参数)相似。
整个执行和完成与第一步类似。
下图中显示了转换(网络8 )的一个步(网络6 和网络7)。
图. 06
参见网络6可知,MB_ADDR 参数可以在不同的步中使用不同的从站地址,从而实现与最多32 个从站的数据交换。
下载
压缩文件包“STEP7_V11_Modbus_RTU.zip”包含范例“MODBUS_RTU_V11 SP2.ap11”用于实现主站和从站间的数据交换。
将“STEP7_V11_Modbus_RTU.zip”解压,使用STEP 7 (TIA Portal) V11+SP2 打开范例程序,CPU的版本为V2.1。
下载项目文件(主站或从站)至控制器。
之后就可以在监控状态表中查看数据。
STEP7_V11_Modbus_RTU.zip ( 1446 KB )
/CN/llisapi.dll/csfetch/47756141/STEP7_V11_Modbus_R TU.zip?func=cslib.csFetch&nodeid=59865765。